1. 서 론

기후변화가 지속됨에 따라 대기 중 온실가스의 급증은 전 세계적으로 극한 기상 현상의 증가로 이어지고 있다(Halpern et al., 2015;Poloczanska et al., 2016;Trégarot et al., 2024). 이러한 추세는 과도한 해안 개발과 환경 오염과 같은 현대 생활 방식의 다양한 측면에 기인하며, 이는 온실가스 배출 증가를 통해 기후변화의 주요 원인으로 지목되고 있다(Abel et al., 2011;Choi et al., 2020). 지구 표면의 약 70%를 차지하는 해양은 지구 온난화로 발생하는 열과 온실가스를 흡수하여 기후변화를 완화하는 데 중요한 역할을 한다(Abraham et al., 2022). 이러한 관점에서 기후변화 관찰, 온실가스 감축, 흡수 및 저장을 위한 해양 기후 기술 연구는 환경 문제를 해결하고 기후변화에 대응하는 유망한 대안으로 간주된다(Gattuso et al., 2018;Hoegh-Guldberg et al., 2019).

그러나 2015년에 채택된 파리 협정에서 설정한 목표를 포함하여 국제적인 온실가스 감축과 기후변화에 대한 합의를 이행 하려면 현재의 해양 기후기술 분야에는 여전히 많은 미비점이 존재한다. 특히 최근 연구에서는 온실가스의 흡수 및 저장을 위한 혁신적인 기술과 해양 생태계 보호를 위한 기술 개발이 시급하다(Gattuso et al., 2018;Hoegh-Guldberg et al., 2019). 지난 10년 동안 해양 기후기술의 전반적인 기술 능력이 상당한 진전을 이루었음에도 불구하고, 이러한 기술 개발 속도는 기후변화의 심각성을 고려할 때 여전히 충분하지 않다. 예를 들어, 현재 의 이산화탄소 흡수 기술은 흡수 용량이 낮기에 연간 배출량의 극히 일부만 처리가 가능하다(Ochedi et al., 2021).

특히 해양 기후기술 중에서 온실가스 감축 및 흡수 분야는 온실가스 농도를 직접적으로 줄이는 데 기여하기 때문에 연구의 우선순위가 높다(Gattuso et al., 2018;Gattuso et al., 2021;Trebilco et al., 2021). 감축 기술은 온실가스 배출을 줄이는 데 초점을 맞추고 있으며, 흡수 기술은 이미 대기 중에 존재하는 온실가스를 제거하는 역할을 하면서 인류에게 즉각적이고 실질적인 영향을 미친다. 또한 탄소 제거 및 블루카본 개발은 해양 기후변화에 대응하기 위한 미래 핵심 기술로서 기술 이니셔티브가 필요하다. 이러한 측면에서, 해양 기후변화 관련 기술이 어떻게 발전해 왔는지 파악하고, 동시에 미래 사회와 인류가 필요로 하는 기술 개발 수요를 확인하는 것이 중요하다. 이러한 관점에서 해양 기후기술의 연구 동향과 기술 수준을 분석하여 기후변화 대응 정책의 전략적 의사 결정을 수립하는 것은 매우 의미가 있다.

기술적 이슈가 대두되고 있는 특정 기술에 대한 연구 동향과 기술 개발의 현재 수준을 분석하기 위한 대표적인 방법은, 전문가 그룹의 합의에 기반한 델파이 설문 분석법이다(Kanama, 2013;Keller and Gracht, 2014;Haleem et al., 2019;Flostrand et al., 2020). 델파이 설문은 주어진 주제에 대해 지정된 전문가 그룹 간 합의 구축 과정을 통해 전문가들의 직관적인 판단을 활용한다(Crisp et al., 1997). 그러나 최근 기술 발전이 가속화되면서 연구 논문, 특허 및 연구 보고서와 같은 기술 동향 정보의 생산도 기하급수적으로 증가하는 추세이다. 따라서 과학 및 기술 개발 전략을 수립할 때 전문가의 의견에만 의존하는 방법은 빠르게 발전하는 기술을 객관적으로 비교하는 데 한계가 있다. 이에 대응하여 연구자들은 특정 과학 및 기술 분야의 발전 수준과 동향을 이해하기 위해 연구 논문과 특허 등 정량적 항목의 조사 및 분석을 시도해 왔다(Vargas et al., 2017;Li et al., 2020;Pace et al., 2023). 특히 해양 기후기술 분야에서는 계량정보분석, 특허 매핑, 논문 인용 네트워크 분석을 통한 연구 논문 및 특허 비교 분석과 같은 방법을 사용하여 연구 동향 및 기술 수준 분석을 수행한 바 있다(Lin and Chen, 2016; Kuzminov et al., 2018; Zhang et al., 2018;Pauna et al., 2019;Chen et al., 2021).

본 연구는 기후변화 대응 정책의 의사 결정을 효과적으로 수립하기 위하여, 해양 기후기술의 온실가스 감축 및 흡수 분야에 중점을 두어, 관련 연구 논문 데이터를 수집하고 주요 5개국(한국, 일본, 중국, 미국, 유럽연합)의 2013년-2022년 연구활동과 영향력을 분석 및 비교하였다. 또한 연구 논문 산출물을 기반으로 분류된 해양 기후기술의 대분류 및 중분류 기술별 연구 개발(Research and Development, R&D) 동향을 분석하고, 전문가 델파이 설문 결과를 토대로 한 기술 수준 분석하면서 정책적 시사점을 도출하였다.

본 연구의 주요 목적은 해양 기후기술의 온실가스 감축 및 흡수 분야에서의 기술 수준과 연구 성과를 체계적으로 분석하여, 한국이 해양 기후기술 분야에서 국제적 경쟁력을 강화할 수 있는 전략적 방향을 제시하는 데 있다. 이를 위해, 2013년부터 2022년까지의 연구 동향을 면밀히 분석하고, 한국 및 주요 국가들의 연구 성과를 비교하였다. 또한, 델파이 분석을 통해 기술 수준 및 기술 격차를 평가하여 향후 기술 개발의 우선순위를 도출하고자 하였다. 본 연구는 해양 기후기술의 온실가스 감축 및 흡수 분야에서의 연구 동향을 분석함으로써, 학문적 논의에 중요한 기여를 목표로 한다. 이를 바탕으로, 한국이 해양 기후 기술 분야에서 글로벌 리더십을 확보할 수 있는 구체적이고 실질적인 전략을 제시하고자 한다. 동시에, 본 연구에서 도출된 전략적 방향은 정책 결정 및 기술 개발의 우선순위를 설정하는 데 중요한 가이드라인 및 기초자료를 제공할 것이다.

본 연구의 나머지 부분은 넷으로 나뉜다. 2장에서는 해양 기후기술 분류체계를 설명하였다. 3장에서는 연구 동향 분석과 델파이 설문 방법을 제시하였다. 4장에서는 연구 결과를 논의하며, 마지막 5장에서는 연구를 결론짓는다.

2. 해양 기후기술 분류체계

국가녹색기술연구소의 기후기술 분류체계를 토대로 해양 전문가들과의 인터뷰 과정을 거쳐 해양 기후기술 분류체계를 수립하였다. 해양 기후기술 분류체계는 모니터링 및 관측, 감축, 흡수, 적응의 4개 대분류와 12개의 중분류, 82개의 세부 기술 영역으로 구성되어 있으나, 본 연구는 앞서 언급한 대로 온실가스 감축 및 흡수 부문에 초점을 맞춰 감축 및 흡수의 2개 대분류와 7개의 중분류 기술을 중심으로 해양 기후 기술 수준을 분석하였다.

감축 분야는 ‘온실가스의 총량을 줄이거나 배출량을 조절하기 위한 기술’로 정의하며, ‘항만 부문 배출량 감축 기술’, ‘해양 기후 부문 에너지 잠재량 산출 기술’, ‘해양 재생에너지 발전 기술’, ‘온실가스 감축 효율 및 공정 개선 기술’의 네 가지 부문으로 구분된다. 흡수 분야는 ‘해양 대기 중의 온실가스를 흡수, 저장 또는 제거하는 기술’로 정의하며, ‘해양 온실가스 포집 및 저장 기술’, ‘해양 기반 탄소 제거 기술’, ‘블루 카본 개발 및 관리 기술’의 세 가지 부문으로 나뉜다. 해양 기후기술의 중분류에 대한 정의는 Table 1에 제시되어 있다.

3. 연구방법론

본 연구는 정량적 및 정성적 평가 방법을 활용하여 해양 기후 기술의 온실가스 감축 및 흡수 분야의 연구 동향 및 기술 수준을 분석하였다. 정량적 평가는 논문 동향을 포함하며, 정성적 평가는 전문가 델파이 설문을 통해 수행되었다. 이 분석은 한국, 일본, 중국, 미국, 유럽연합의 5개 주요 국가를 대상으로 하였다.

3.1 논문 동향 분석

본 연구는 온실가스 감축 및 흡수 분야의 해양 기후기술 관련 논문을 대상으로, Clarivate Analytics의 Web of Science (WOS) 데이터베이스를 이용하여 2013년부터 2022년까지의 연구 논문을 분석하였다. Web of Science는 Science Citation Index Expanded (SCIE) 및 Social Sciences Citation Index (SSCI) 등 6천 만 개 이상의 기록을 동시에 검색할 수 있는 주요 학술 정보 플랫폼으로 이를 통해 국가별 연구 활동과 영향력을 비교하였다. 이러한 방법론은 국가별 연구 성과 비교, 연구 동향 분석 및 영향력 평가를 목적으로 하는 학술적 연구에서 널리 사용되는 정량적 분석 기법에 해당한다. 관련 분야의 2개의 대분류 기술에 대한 검색 키워드는 다음과 같다:

분석을 위해 본 연구는 2013년부터 2022년까지의 기본 지표로 게재된 논문 수, 저자 수, 연구 활동 및 연구 영향력을 조사 하였다. 이에 본 연구에서는 논문 분석에 중점을 두었으며, 특허 데이터와 같은 기술적 성과를 포함하지 않았기 때문에 연구 결과의 범위가 제한될 수 있다. 분석 논문에서 다국적 공동저자 논문이 다수 존재하는 점을 감안하여, 본 연구에서는 분석의 일관성을 유지하기 위해 대상 국가 논문을 1저자의 국적을 기준으로 정의하였다. 이는 통상적으로 1저자가 연구에서 주도적인 역할을 하는 경우가 많기에 이 기준을 통해 각 국가의 연구 활동을 보다 명확히 반영하고자 하였다. 연구 활동은 게재된 논문 수(A)와 저자 수(B)의 비율로 정의되며, 연구 영향력은 피인용 지수(C)와 게재된 논문 수(A)의 비율로 결정된다. 논문 동향 분석에서 기술력 수준 지표로는 인용도 지수(Cites Per Paper, CPP), 기술력 지수(Technology Strength, TS), 영향력 지수(Paper Impact Index, PII)를 사용하였다. CPP는 대상 국가의 논문이 후속 출판물에 미친 영향을 나타내는 지표로, 값이 클수록 논문의 질적 수준이 높음을 시사한다. 따라서 CPP는 논문의 질적 수준을 평가하는 데 유용하다. 그러나 이 지수는 특정 분야에서 많이 인용되는 논문에 의해 전체 CPP가 높아질 수 있어, 연구의 실질적 기여도와는 차이가 있을 수 있다. 이는 수식 (1)로 표현 되며, 여기서 n_t는 연도에 게재된 논문 수, C_i는 논문의 피인용 수를 나타낸다.

PII는 피인용 비율을 기반으로 논문의 영향력을 측정하는 지표로, 값이 클수록 논문의 질적 수준이 높음을 나타낸다. 이 지수는 전 세계 평균과 비교하여 특정 국가의 논문이 얼마나 자주 인용되는지를 보여준다. PII는 국가 간 연구의 상대적 영향력을 평가하는 데 강점이 있지만, 연구자 수나 논문 수가 많은 국가에 유리할 수 있다. 이는 수식 (2)로 표현되며, 여기서 C_a는 특정 국가의 논문 피인용 수, N_a는 특정 국가의 논문 수, C_t 는 전체 논문의 피인용 수, N_t는 전체 논문의 수를 나타낸다.

PII가 1보다 크면 특정 국가의 논문이 전 세계 평균보다 더 자주 인용되었음을 의미하며, 이는 해당 국가 논문의 영향력이 더 큼을 나타낸다. CPP는 단순 평균 피인용 수를 나타내며, PII는 논문의 상대적 영향을 측정하는 지표로 해석될 수 있다. TS는 논문의 질적 수준을 나타내는 PII와 정량적 생산성을 나타내는 논문 수를 결합하여 논문의 질적 및 양적 수준을 동시에 평가하는 지표이다. 이 지수는 특정 국가의 종합적인 연구 역량을 평가하는 데 적합하다. 그러나 TS는 논문 수에 비례하는 경향이 있어, 인구가 많고 연구자 수가 많은 국가가 상대적으로 높은 값을 기록할 가능성이 크다. 따라서 소규모 국가의 경우 상대적으로 낮은 평가를 받을 수 있다. 이는 수식 (3)으로 표현되며, 여기서 PII_i는 해당 연도 i의 PII값, N_i는 해당 연도 i의 논문 수를 나타낸다. PII의 질적 측면을 강조하는 지표를 보완하는 TS는 종합적인 역량에 대해 평가가 가능하다.

3.2 델파이 조사 분석

델파이 조사에서는 주요 5개국의 해양 기후기술의 온실가스 감축 및 흡수 분야의 기술 수준, 기술격차 및 원인, 기술 발전단계, 기술 발전의 위협요소 등을 평가하였다. 델파이 설문조사는 2023년 11월부터 12월까지 해양 기후기술 분야 전문가 20명을 대상으로 두 차례에 걸쳐 실시되었다. 1차 델파이에서는 각 전문가가 기술 수준, 기술 수준 그룹, 기술격차, 그리고 한국의 기술 수준과 최고기술 보유국 간의 격차 원인 및 기여도 등을 평가하였다. 2차 델파이는 1차 델파이 결과를 전문가들에게 제시한 뒤 그에 따른 응답을 요청하였다.

예를 들어, 기술 수준 평가는 전문가로부터 각 5개국 중 최고기술 보유국을 선정하도록 질문한 후, 해당 국가의 기술 수준을 100%로 환산하여 다른 국가들의 기술 수준을 상대적으로 평가하는 방식으로 진행되었다. 기술격차는 최고기술 보유국의 격차를 0년으로 간주하고, 다른 국가들이 현재 최고기술 수준에 도달하는 데 필요한 시간을 추정하여 평가하였다. 이후, 전문가의 평가 응답률을 바탕으로 최고, 선도, 추격, 후발, 낙후 그룹으로 국가별 기술 수준을 구분하여 비교 분석하였다.

최고 그룹은 최고기술 보유국에 근접하거나 동등한 기술과 개발 역량을 보유한 국가를 말한다. 선도 그룹은 최고기술 보유국 수준까지 자체 개발 능력을 많은 부분 보유하고 있으며 대외적으로 기술 분야에서 잠재력이 높은 선도적인 국가를 나타낸다. 추격 그룹은 선진기술을 모방하고 개선할 수 있는 역량을 가진 국가를 의미하며, 후발 그룹은 개발 능력이 불확실한 선진 기술을 도입할 수 있는 국가를 뜻한다. 낙후 그룹은 연구 및 개발 역량이 약한 국가를 나타낸다. 전문가 응답률을 기준으로 81%에서 99%는 최고, 61%에서 80%는 선도, 41%에서 60%는 추격, 21%에서 40%는 후발, 1%에서 20%는 낙후 그룹으로 판단하였다. 마지막으로, 기술 개발 단계는 개발, 도입, 성장, 확장, 성숙, 쇠퇴의 6단계 리커트 척도를 사용하여 비교 및 평가 하였다.

4. 연구결과

4.1 대분류 논문 동향 분석

2013년 1월부터 2022년 12월까지 게재된 온실가스 감축 및 흡수 분야의 해양 기후기술에 대한 유효 논문의 수와 국가별 분포는 Table 2에 제시되어 있다. 여기서 유효 논문은 논문 정보 검색을 위해 지정된 키워드를 사용하여 얻은 데이터셋 내에서 필요한 항목과 필드를 검토한 후 실제 데이터 분석에 선정된 논문을 의미한다. 분석 결과, 유럽연합(EU)이 온실가스 감축 및 흡수 분야에서 각각 3,536편, 1,322편으로 가장 많은 논문을 게재한 것으로 나타났다. 2개의 대분류별로 분석된 논문의 연간 게재 동향은 Fig. 1에 나타나 있다. EU는 두 분야 모두에서 연구를 주도하고 있는 것으로 나타났으며, 미국이 두 번째로 활발한 연구 활동을 보였다. 한국은 논문 게재 수가 점진적으로 증가하고 있으나, 여전히 주요 국가들에 비해 적은 편인 것으로 나타났다.

4.2 인용도, 영향력, 기술력 지수 분석

본 단계에서는 주요 5개국의 연구 역량을 비교하고자 해양 기후기술의 온실가스 감축 및 흡수 분야의 논문분석에서 인용도 지수, 영향력 지수, 기술력 지수를 기술력 수준 지표로 활용 하였다. 구체적인 분석 결과는 Table 3와 Fig. 2에 제시되어 있다. 감축 분야에서는 일본이 지난 10년간 가장 높은 영향력 지수(2.2)를 기록하였으며, 이는 일본이 이 분야에서 연구 및 기술적 기여도가 매우 높다는 것을 보여준다. 특히, 일본의 인용도 지수는 448.9로, 주요 국가 중 가장 많이 인용된 연구 성과를 나타냈다. EU는 최고 수준의 기술력 지수(635.0)를 기록하였으며, 이는 감축 기술에서의 연구 활동과 기술 개발이 높은 수준의 질적 성과를 보였음을 의미한다. 한국의 기술력 지수는 19.8로 상대적으로 낮고, 인용도 지수(0.7)도 중국(0.8)보다 낮았다. 이는 한국이 감축 기술 분야에서 아직 발전 초기 단계에 있으며, 연구의 질적 수준을 높일 필요가 있음을 나타낸다. 그러나 최근 들어 한국의 연구 활동이 점차 증가하고 있어, 이는 향후 연구 성과가 개선될 가능성을 시사한다. 중국은 감축 기술 분야에서 활발한 연구 활동을 보였지만, 인용도 지수(0.8)는 상대적으로 낮은 수준에 머물렀다. 이는 중국의 연구가 양적으로는 성장했지만, 질적인 측면에서는 다른 주요 국가들에 비해 개선이 필요함을 보여준다.

흡수 분야에서는 미국과 일본이 동일하게 가장 높은 영향력 지수(1.4)를 기록하였다. 일본은 흡수 분야에서도 인용도 지수(263.3)가 높아, 이 분야에서 일본의 연구가 지속적으로 중요한 역할을 하고 있음을 드러냈다. EU는 기술력 지수에서 220.6으로 가장 높은 수준을 기록하였으며, 이는 실질적인 기술 개발과 응용 분야에서 선도적인 위치를 차지하고 있음을 보여준다. 한국의 기술력 지수는 3.8로 낮고, 인용도 지수(72.6) 일본(263.3)이나 미국(260.5)에 비해 상당히 낮았다. 이는 한국이 흡수 분야에서 연구와 기술 개발의 질적 수준을 높이기 위한 추가적인 노력이 필요함을 시사한다. 중국의 흡수 분야 연구는 최근 몇 년간 크게 증가하였지만, 인용도 지수(0.8)와 기술력 지수(52.2)는 여전히 낮은 수준에 머물렀다. 이는 중국의 연구가 양적으로는 성장했지만, 질적인 측면에서는 개선이 필요함을 보여준다.

4.3 중분류 논문 동향 분석

온실가스 감축 및 흡수 분야의 중분류 기술에 대한 논문 게재 분포는 Table 4에 자세히 제시되어 있다. 감축 분야에서는 총 6,772편의 논문이 발표되었다. 이 분야는 항만 부문 배출량 감축(Ports), 해양 재생에너지 발전(Renewable Energy), 해양 기후 부문 에너지 잠재량 산출(Energy Potential Estimation), 온실가스 감축 효율 및 공정 개선(Greenhouse Gas Reduction)의 중분류 기술로 구성된다. 흡수 분야에서는 해양 온실가스 포집 및 저장(Carbon Capture and Storage), 해양 기반 탄소 제거(Marine-Based Carbon Removal), 블루카본(Blue Carbon) 개발 및 관리 중분류 기술을 포함하여 총 2,632편의 논문이 게재되었다. 모든 중분류 기술 분야에서 EU가 주도적인 역할을 하고 있는 반면, 한국은 상대적으로 연구 활동이 적은 것으로 나타났다. 이는 한국이 온실가스 감축 및 흡수 기술 연구에서 연구 역량을 크게 강화해야 할 필요성을 보여준다.

4.4 기술 수준 및 기술격차

해양 기후기술의 2개 대분류와 7개 중분류에 걸친 5개의 주요 국가의 기술 수준과 기술격차에 대해 분석하였다. 분석 결과, 감축 분야에서는 미국이 최고기술 보유국인 것으로 나타났으며, 이에 따라 미국의 기술 수준을 100%로 설정하였다. 미국에 이어서 기술 수준은 EU(91%), 일본(76%), 한국(64%), 중국(60%) 순이었다. 미국과의 기술격차는 EU는 1.3년, 일본은 3.3년, 한국은 5.7년, 중국은 6.7년으로 평가되었다. 이에 따라, 각 국은 미국과 약 40% 또는 약 7년의 기술격차가 있음을 나타내고 있다. 특히 감축 분야에서 미국이 가장 높은 기술 수준을 유지하고 있으며, 추가 분석 결과 EU(95%), 일본(76%), 한국(65%), 중국(57%) 순으로 기술격차가 뚜렷이 나타났다.

흡수 분야에서도 미국이 최고기술 보유국인 것을 기준으로 했을 때, 한국의 기술 수준은 64%이며 기술격차는 4.9년인 것으로 나타났다. EU는 기술 수준이 93%로 미국과 가장 근접하며, 기술격차가 0.7년에 불과하여 높은 기술력을 보유하고 있는 것으로 평가되었다. 일본은 기술 수준이 76%로, 기술격차가 2.9년인 것으로 조사되었고, 이는 한국보다 2년 높은 수준이다. 반면 중국은 기술 수준이 55%로 가장 낮고, 기술격차도 6.8년으로 가장 큰 것으로 나타났다. 즉, 미국과 EU가 모든 온실가스 감축 및 흡수 분야에서 지속적으로 최고 그룹에 속하며, 일본과 한국이 선도 그룹에, 중국이 추격 그룹에 속해 있는 것으로 확 인되었다. 앞서 언급한 5개국의 온실가스 감축 및 흡수 분야에 대한 기술 수준 및 기술격차는 Table 5와 같다.

감축 분야의 항만 부문 배출량 감축 부문에서 미국이 최고기술 보유국인 것으로 확인되었으며, EU는 미국 기술 수준의 95%, 일본은 76%, 한국은 66%, 중국은 58%로 평가되었다. 미국과의 격차는 EU가 0.8년, 일본이 3.2년, 한국이 4.7년, 중국이 6.7년으로 나타났다. 반면, EU는 해양 기후 부문 에너지 잠재량 산출과 해양 재생에너지 발전 부문에서 선도적인 위치를 차지하고 있으며, 한국의 기술 수준은 각각 68%와 64%로 평가되었다. 해양 기후 부문 에너지 잠재량 산출 부문에서 EU와의 기술 격차는 미국이 0.7년, 일본이 2.4년, 한국이 4.4년, 중국이 5.2년 인 것으로 나타났으며, 해양 재생에너지 발전 부문에서는 미국이 0.4년, 일본이 2.9년, 한국이 5.1년, 중국이 6.6년으로 확인되었다.

흡수 분야에서는 EU가 해양 온실가스 포집 및 저장 부문에서 최고기술 보유국인 것으로 나타났으며, 이 부문에서 한국의 기술 수준은 64%로 평가되었고, 미국은 93%, 일본은 78%, 중국은 55%인 것으로 나타났다. EU와의 기술격차는 미국은 0.8년, 일본은 2.8년, 한국은 4.7년, 중국은 6.9년인 것으로 평가되었다. 해양 기반 탄소 제거 부문에서도 미국이 최고기술 보유국인 것으로 확인되었으며, 한국의 기술 수준은 63%로 평가되었고, EU는 93%, 일본은 75%, 중국은 56%로 나타났다. 기술격차는 EU가 0.8년으로 가장 작고 중국이 6.7년으로 가장 컸다. 중분류 기술 부문의 기술 수준과 격차에 대한 정보는 Table 6에 제시되어 있다.

4.5 기술 장벽

전문가 설문조사 결과에 따르면, 한국이 최고기술 보유국과의 기술격차를 보이는 주요 원인은 기초 연구 분야의 지원 부족인 것으로 나타났다. 관련성 순으로 기초 연구 분야 지원 부족이 가장 높은 점수(4.5점)를 받았으며, 그다음으로 R&D 인력 부족(4.3점), R&D 자금 부족(4.0점), 정부 지원 정책 미흡(3.8점), R&D 인프라(시설 및 장비) 취약(3.4점)이 주요 원인으로 지목되 었다. 또한, 국내 수요 시장 규모 협소(2.7점), 개발 기술의 실용화 미흡(2.5점), R&D 기술 정보 부족(2.3점), 국내(산학연) 협력 취약(2.2점), 국제 협력 취약(1.6점)도 기여 요인으로 확인되었다.

기술 발전단계에 대해서는 해양 기후기술에서 선도적인 위치에 있는 미국이 성숙기(4.5점)이며 한국은 성장기(2.8점)에 있는 것으로 확인되었다. 2023년 기준 해양 기후기술 발전에 있어 가장 큰 위협 요소는 민간 투자의 위험도(4.3점)인 것으로 나타났다. 그다음으로는 기술 개발 시급성(4.2점), 기반 규모성(4.0 점)이 주요한 위협 요소인 것으로 평가되었다. 위협 요소가 보통인 항목을 살펴보면, 기술 개발 성공 가능성(3.3점), 기술 획득 난이도(3.2점), 기술의 독창성(3.0점)으로 분석되었다.

5. 결 론

본 연구는 해양 기후기술의 온실가스 감축 및 흡수 분야에서 기술 개발 전략 수립을 위한 기초 자료를 제공하는 것을 목표로 하였다. 이를 위해 한국, 미국, 중국, 일본, EU의 5개 주요 국가를 대상으로 해양 기후기술의 2개 대분류와 7개 중분류 기술에 대한 연구 동향과 현재 기술 수준을 분석하였으며, 온실 가스 감축 및 흡수 분야의 연구 논문 게재 정보를 수집하여 연구 동향에 대한 정량적 분석을 수행하였다. 또한, 델파이 설문 조사를 통해 정성적 분석을 실시하였다.

2013년부터 2022년까지의 연구 동향 분석에 따르면, 한국은 해양 기후기술의 온실가스 감축 및 흡수 분야에서 연구 활동이 점진적으로 증가한 것으로 나타났다. 감축 분야에서는 총 7,269 편의 논문이 게재되었으며, 이 중 한국은 127편의 논문을 게재하여 전체 논문 중 약 1.7%를 차지하였다. 반면, EU는 3,536편 (48.6%), 미국은 2,505편(34.5%)을 게재하여 감축 기술 연구에서 선도적인 역할을 하는 것으로 확인되었다. 이는 한국이 감축 기술 분야에서의 연구 역량이 상대적으로 부족하다는 점을 드러내며, 이 분야에서의 연구 활동을 더욱 강화해야 할 필요성을 강조한다. 흡수 분야에서는 총 2,882편의 논문이 게재되었으며, 한국은 45편의 논문을 게재하여 전체의 약 1.6%에 해당하는 미미한 연구 성과를 보였다. 이와 비교하여, EU는 1,322편(45.9%), 미국은 1,048편(36.4%)의 논문을 게재하며, 이 분야에서도 주도적인 위치를 유지하고 있는 것으로 확인되었다. 특히, 해양 기반 탄소 제거 및 블루카본 기술에서 EU의 연구 활동이 두드러져, EU가 이 분야에서 국제적인 기술 리더십을 확고히 하고 있는 것으로 나타났다.

또한, 기술 수준 및 기술 격차 분석 결과, 한국은 주요 기술 보유국에 비해 뒤처져 있는 것으로 분석되었다. 한국의 기술 수준은 최고 기술 보유국 대비 평균 65.1%에 불과하며, 기술 격차는 평균 4.9년으로 평가되었다. 특히, 온실가스 감축 효율 및 공정 개선 기술에서 한국은 61%의 기술 수준과 5.9년의 기술 격차를 보였다. 이러한 결과는 한국이 이 분야에서의 기술 격차를 줄이고 국제적인 경쟁력을 강화하기 위해서는 보다 집중적인 연구개발(R&D)과 정책적 지원이 필요함을 보여준다.

본 연구는 다음과 같은 한계점을 가진다. 첫째, 본 연구는 해양 기후기술의 연구 동향을 파악하기 위해 논문 분석에 중점을 두었으나, 특허 분석과 같은 다른 기술적 성과를 포함하지 않았다는 점에서 한계가 존재한다. 특히, 특허 데이터는 기술 개발의 실질적 진전과 상용화 가능성을 평가하는 데 중요한 지표로 여겨지지만, 본 연구의 범위에서는 다루지 않았다. 따라서, 향후 연구에서는 특허 분석을 포함한 보다 포괄적인 접근이 필요할 것으로 판단된다. 둘째, 본 연구에서 사용된 델파이 분석은 20 명의 해양 분야 전문가를 대상으로 한 정성적 평가에 기반하고 있다. 그러나 특정 기후기술 분야에 대한 심층적 지식과 전공 분야의 세부 고려 및 전문가 선정 기준이 충분하지 않아, 결과 해석 시 이러한 한계를 고려할 필요가 있다. 이로 인해 기술 수준 및 기술 격차 분석 결과에 일부 제한이 있을 수 있으며, 향후 연구에서는 보다 세분화된 전문가 분석이 요구된다.

본 연구는 우리나라가 해양 기후기술 분야에서 국제적 경쟁력을 강화하고 기술 개발 방향을 설정하는 데 다음과 같은 주요 시사점을 제공한다. 첫째, 연구 결과에 따르면, 우리나라는 감축 분야의 해양 에너지 잠재량 산출 및 흡수 분야의 해양 온실가스 포집 및 저장 기술에서 연구 활동이 가장 미약한 것으로 나타났다. 해양 에너지 잠재량 산출 기술은 해양 재생에너지 자원의 실용화 가능성을 평가하는 데 필수적이며, 한국의 에너지 자립 및 재생에너지 확대 전략에 중요한 역할을 한다. 또한, 해양 CCS 기술은 전력 생산 및 산업 공정에서 발생하는 이산화 탄소를 효과적으로 제거할 수 있는 잠재력을 지니고 있다. 그러나 우리나라는 삼면이 바다로 둘러싸인 지리적 이점을 바탕으로 풍부한 해양 에너지 자원을 보유하고 있음에도 불구하고, 이러한 자원의 잠재력을 평가하고 활용하는 연구 및 실용화 단계 에서 여전히 미흡한 상태에 있다. 이에 정부는 해양 에너지 자원의 활용을 극대화하기 위한 연구개발(R&D) 투자와 정책적 지원을 강화할 필요가 있다.

둘째, 해양 기후기술 발전에 있어 민간 투자 위험도가 주요 위협 요소로 지목되었다는 점에 주목할 필요가 있다. 기술 개발 초기 단계에서는 민간 부문의 R&D 투자가 주저될 가능성이 높아, 정부의 전략적이고 과감한 연구개발 투자가 필수적이다. 특히, 해양 기후기술 분야는 민간 투자 위험성이 상대적으로 높은 편이므로, 정부가 민간 부문을 적극적으로 지원하는 체계적인 정책을 마련해야 한다. 이 과정에서 소위 죽음의 계곡(Death Valley)을 극복하기 위해서는 정확한 현실 인식과 전략적 목표 하에 진취적이고 도전적인 투자가 요구된다. 이를 통해 정부는 해양 기후기술의 초기 개발 단계에서 발생할 수 있는 투자 위험을 완화하고, 기술 상용화를 촉진할 수 있을 것이다.

셋째, 해양 기후기술 발전 단계에서 미국은 성숙기에 도달한 반면, 우리나라는 아직 성장기에 머물러 있는 것으로 확인되었다. 이는 우리나라 기술의 발전 가능성이 크다는 점에서 긍정적으로 평가할 수 있는 고무적인 결과로 볼 수 있다. 성장기에 있는 기술은 적절한 지원과 전략적 투자가 이루어진다면 빠르게 성숙기로 도약할 수 있으며, 이는 우리나라가 글로벌 기술 경쟁에서 우위를 점할 수 있는 기회를 제공한다. 따라서, 현재의 성장기를 효과적으로 활용하기 위해 정부는 기술 혁신을 촉진하고, 국제 협력과 인프라 확장을 통해 기술 성숙도를 가속화할 제도적 장치를 마련할 필요가 있다.

넷째, 우리나라 해양 기후기술의 온실가스 감축 및 흡수 분야에서 인용도와 영향력 지수는 주요 국가에 비해 낮게 나타났으며, 특히 기술력 지수에서 큰 격차가 확인되었다. 이는 우리나라가 글로벌 기술 경쟁에서 뒤처지고 있음을 시사한다. 이러한 상황을 극복하고 해양 기후기술 분야에서 국제적 리더십을 확보하기 위해서는 국가 간 기술 공유 및 공동 연구와 같은 국제 협력을 강화할 필요가 있다. 특히, 한국의 기술 개발 수준이 상대적으로 선진국에 비해 뒤처져 있는 상황에서, 전략적인 국제 협력이 필수적이다. 해양 기후기술 국제협력 분야에서의 전략적 파트너십 구축은 기술력 향상과 글로벌 경쟁력 강화를 위한 핵심 요소이다. 우리나라는 주요 선진국과의 협력을 통해 기술 개발 초기 단계부터 상호 보완적인 기술 교류를 추진해야 하며, 국제 공동 연구 프로젝트를 통해 기술 현지화와 실증을 효과적으로 달성할 수 있는 방안을 모색해야 한다. 이러한 협력은 우리나라가 해양 기후기술 분야에서 글로벌 리더십을 강화 하고, 국제사회에서 선도적인 역할을 수행하는 데 중요한 기반이 될 것이다.

본 연구에서 도출된 시사점은 한국이 해양 기후기술 분야에서 글로벌 리더십을 확보하는 데 필요한 구체적이고 실질적인 전략을 제시한다. 특히, 델파이 분석을 통해 도출된 기술 수준 및 기술 격차에 대한 평가 결과는 향후 기술 개발의 우선순위를 설정하는 데 중요한 가이드라인을 제공한다. 이와 함께, 본 연구는 정책 결정자들이 해양 기후기술 발전을 위한 전략적 결정을 내리는 데 필요한 기초자료를 제공함으로써, 한국의 해양 기후기술 발전에 실질적으로 기여할 것으로 기대한다.