연구개발
1. 개요
연구개발(R&D)은 과학적 지식을 활용하여 새로운 지식, 기술, 제품 및 서비스를 창출하는 활동을 의미한다. 연구개발은 순수 기초 연구, 목적 기초 연구, 응용 연구, 개발 연구 등으로 분류되며, 기업, 정부, 대학 등 다양한 주체에 의해 수행된다. 기업의 경우 경쟁 우위 확보, 신제품 개발, 시장 창출에 기여하며, 정부는 산업 기술 개발을 지원하고, 대학은 기초 연구와 인재 양성을 담당한다. 연구개발 투자는 경제 성장, 기술 혁신, 일자리 창출에 긍정적인 영향을 미치지만, 높은 위험성과 불확실성을 내포한다. 이스라엘은 GDP 대비 연구개발 투자 비율이 세계 최고 수준이며, 한국, 미국, 일본 등 주요 국가들도 연구개발에 많은 투자를 하고 있다.
| 정의 | 기업 또는 정부의 혁신 활동과 관련된 일반적인 용어 |
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| 활동 | 기초 연구 응용 연구 실험적 개발 |
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| 투자 | 기업 및 정부의 주요 투자 분야 중 하나 |
|---|---|
| 재정적 수익 | 운영 관리 개선을 통해 향상 가능 |
| 제약 산업 | 상당한 규모의 연구 개발 투자 진행 |
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| 정책 | 연구 및 기술 개발 정책 시행 |
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| 약어 | R&D (영어) |
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연구개발 -
발명가
발명가는 새로운 기술이나 제품을 창조하거나 개선하는 사람으로, 독립적 또는 조직에 소속되어 활동하며 특허나 사업을 통해 수입을 얻지만, 경제적 어려움을 겪는 경우가 많아 생계 유지를 위한 노력이 필요하며, 과장된 발명가와 진정한 발명가를 구별하는 것이 중요하다. -
연구개발 -
프로토타입
프로토타입은 새로운 기술이나 기구의 검증, 기능 검증을 위해 제작되며, 대량 생산 전에 문제점을 파악하기 위해 사용되며, 다양한 유형의 프로토타입이 존재하며, 비용 증가와 같은 단점이 있다. -
제품 개발 -
경영공학
경영공학은 과학적 관리법에서 시작하여 공장 생산성 향상을 목표로 발전해왔으며, 현재는 인간공학, 생산공학, 시스템 공학, 경영학 등 다양한 분야를 포괄하는 학문이다. -
제품 개발 -
참여적 디자인
참여적 디자인은 디자인 과정에 사용자, 연구자, 개발자 등 다양한 참여자를 초청하여 문제 정의, 해결책 구상, 개발 평가 등에서 아이디어를 공동으로 창출하는 접근 방식이며, 스칸디나비아에서 시작되어 건축, 소프트웨어 개발 등 다양한 분야에서 활용되고 있으며, 최근에는 공익 디자인과 같은 사회적 책임을 강조하는 디자인 운동의 핵심 요소로도 주목받고 있다. -
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라우토카
라우토카는 피지 비치레부섬 서부에 위치한 피지에서 두 번째로 큰 도시이자 서부 지방의 행정 중심지로, 사탕수수 산업이 발달하여 "설탕 도시"로 알려져 있으며, 인도에서 온 계약 노동자들의 거주와 미 해군 기지 건설의 역사를 가지고 있고, 피지 산업 생산의 상당 부분을 담당하는 주요 기관들이 위치해 있다. -
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코코넛
코코넛은 코코넛 야자나무의 열매로 식용 및 유지로 사용되며, 조리되지 않은 과육은 100g당 354kcal의 열량을 내는 다양한 영양 성분으로 구성되어 있고, 코코넛 파우더의 식이섬유는 대부분 불용성 식이섬유인 셀룰로오스이며, 태국 일부 지역에서는 코코넛 수확에 훈련된 원숭이를 이용하는 동물 학대 문제가 있다.
2. 역사
고대 문명 시대부터 과학적 지식을 도구로 활용한 사례는 있었지만, 체계적인 연구 개발이라고 할 수는 없었다. 18세기 프랑스의 혁명 정부는 국방상의 필요에 따라 연구 개발을 시작하여 탄피, 수신호, 전신 등의 성과를 거두었지만, 지속되지는 않았다. 근대까지 유럽이나 미국의 많은 과학자와 기술자들은 개별적으로 연구를 진행하는 것이 일반적이었다.
그러나 독일의 지멘스, 크루프, 자이스사 등은 연구소를 설립하여 다수의 연구원을 고용하여 연구 개발을 수행하였고, 1870년에는 국립 공과대학 연구소가 계량의 표준화를 위해 준비되었다. 제1차 세계 대전을 거치면서 연구 개발은 큰 변화를 겪었다. 독일에 이어 1915년 영국에서 과학산업연구청, 1916년에는 미국에서 전미연구위원회가 설립되었다. 제1차 세계 대전 이후 거의 모든 선진국의 대기업은 독자적인 연구소를 설립하여 연구 개발을 관리했고, 그 결과 자동차, 비행기, 라디오 등의 분야에서 기술이 획기적으로 발전하였다.
제2차 세계 대전 이후에는 군사 분야와 민간 분야의 구분이 모호해지는 경향이 나타났다. 냉전 시대 미국은 기술력이 전쟁의 승패를 좌우할 수 있다고 판단하여 연구 개발을 적극적으로 추진했고, 그 결과 군사, 항공, 컴퓨터, 우주 분야에서 미국 산업의 기술력을 크게 향상시켰다.
1980년대에는 일본의 산업 경쟁력이 부각되면서 일본을 향해 “기초 연구 무임승차”라는 비판이 제기되기도 했다. 이후 일본에서는 1986년 연구 개발비가 설비 투자액을 초과하는 현상이 나타났다고 한다. (다만 국내외 양측을 모두 포함하면 연구 개발비/설비 투자액은 실제로는 역전되지 않았고 1대 1에 가까워졌다고도 한다.)
3. 분류
연구 개발은 그 목적과 성격에 따라 다양하게 분류된다. 크게 기본적인 원리나 성질을 탐구하는 '순수 기초 연구', 특정한 실제 목적을 위해 행해지는 '목적 기초 연구', 특정한 요구에 답하기 위한 '응용 연구', 그리고 신제품 도입을 위한 연구 등으로 나뉜다.
또한, '기초 연구', '응용 연구', '개발 연구'의 세 가지로 분류하기도 한다. '기초 연구'는 기술을 지적 자산으로 축적하는 것을, '응용 연구'는 사업 추진을 위해 기초 연구 결과를 활용하여 상품을 만드는 것을, '개발 연구'는 응용 연구에서 나온 기술들을 조합하는 것을 목적으로 한다.
일반적인 분류 및 기타 분류에 대한 자세한 내용은 하위 섹션을 참고할 수 있다.
3.1. 일반적 분류
| 연구 종류 | 설명 | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 기초 연구 | 특정한 응용이나 사업화를 직접적인 목표로 하지 않고, 새로운 지식을 획득하기 위한 연구이다. 다음과 같이 세분화되기도 한다. |
| 세분화 | 설명 |
|---|---|
| 순수 기초 연구 | 기본적인 원리나 성질을 탐구 |
| 목적 기초 연구 | 특정한 실제 목적을 위해 수행 |
일반적으로 기초 연구는 기술을 지적 자산으로 축적하는 것을 목적으로 하고, 응용 연구는 사업 추진을 목적으로 하여 기초 연구에서 개발된 것을 활용하여 구체적인 상품을 만드는 것이며, 개발 연구는 응용 연구에서 생겨난 기술을 여러 개 조합하는 연구라고 할 수 있다.
3.2. 기타 분류
연구개발은 연구 주체, 기술 분야, 연구개발 단계에 따라 다양하게 분류할 수 있다.
* 연구 주체: 기업, 정부 출연 연구기관, 대학 등
* 기술 분야: 정보통신, 생명공학, 에너지/환경 등
* 연구개발 단계: 아이디어 발굴, 개념 정립, 시제품 제작, 상용화 등
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연구개발은 기본적인 원리나 성질을 파악하기 위한 "순수 기초 연구", 특정한 실제 목적을 위한 "목적 기초 연구", 특정한 요구에 대응하기 위한 "응용 연구", 신제품 도입을 위한 연구 등으로 분류할 수 있다.
"기초 연구", "응용 연구", "개발 연구"의 세 가지로 분류하기도 한다. "기초 연구"는 기술을 지적 자산으로 축적하고, "응용 연구"는 사업 추진을 위해 기초 연구에서 개발된 것을 활용하여 상품을 만든다. "개발 연구"는 응용 연구에서 파생된 기술을 조합하는 연구이다.
4. 분야별 연구개발
연구 개발은 크게 기초 연구, 목적 기초 연구, 응용 연구, 신제품 개발 연구로 나뉜다.
* 기초 연구: 기본적인 원리나 성질을 탐구하는 것이다.
* 목적 기초 연구: 특정 실제 목적을 위해 수행되는 것이다.
* 응용 연구: 특정 요구에 부응하기 위한 것이다.
* 신제품 개발 연구: 새로운 제품을 만들기 위한 것이다.
최근에는 산업계, 교육기관, 공공기관이 협력하는 산학관 협력도 활발하게 이루어지고 있다.
4.1. 기업
기업의 연구개발(R&D)은 독자적인 기술과 신제품을 개발하여 가격 경쟁을 피하고 유리한 가격을 설정할 수 있게 해준다. 또한, 연구개발은 매출과 이익에 기여하며, 기업 성장의 동력으로 여겨진다.
각 기업, 특히 제조업에서는 연구개발을 미래와 직결되는 중요한 업무로 인식하고, 장기적인 관점에서 인력과 설비에 투자한다. 최근에는 인터넷 기업을 중심으로 새로운 연구 개발 방식을 모색하는 움직임도 나타나고 있다.
기업 내 연구개발 부서는 "연구소", "연구센터", "개발센터", "상품개발부" 등으로 불린다. 연구 개발 업무는 비정형적이므로, 유연하고 권한 분산이 이루어진 "유기적 조직 구조"가 적합하다고 여겨진다.
일반적으로 기업의 연구 개발 성과는 시장에서 투자 금액 이상을 회수했을 때 인정받는다. 따라서 "제품화 가능성", "시장 수용성", "경쟁사보다 우수한 제품" 등의 요건이 요구된다. 연구 개발 단계에서 얻은 아이디어나 발견은 특허 등록 등을 통해 보호받기도 한다.
연구개발은 관리하기 매우 어렵다. 왜냐하면 연구자들은 원하는 결과를 얻는 방법을 미리 정확히 알지 못하기 때문이다. "R&D 지출 증가가 더 큰 창의성, 더 높은 이윤 또는 더 큰 시장 점유율을 보장하지는 않는다". 기업의 연구개발에는 R&D 프로젝트가 실패할 수 있다는 점과 인수 위험이라는 두 가지 위험이 따른다.
일반적으로 모든 부문에서 연구개발과 기업 생산성 간에는 양의 상관관계가 있지만, 고기술 기업에서 이러한 상관관계가 더 강하게 나타난다.
조선일보는 2018년 7월 일본 기업 247개사의 2018년 연구 개발 투자 총액이 12.4789으로 2017년에 비해 4.5% 증가했다고 보도했다. 그 배경으로 아베노믹스에 따른 엔저 현상으로 기업의 수익이 증가했음을 언급하며, 한국 경제의 침체와 비교했다.
4.2. 정부
정부는 국가 차원의 연구개발 정책을 수립하고, 민간이 투자하기 어려운 기초 연구, 국방, 우주, 에너지 등의 분야에 대한 연구개발을 지원한다. 정부 출연 연구기관은 국가 전략 기술 개발, 중소기업 지원, 기술 사업화 등을 수행한다. 정부는 연구개발 예산을 지속적으로 확대하고, 연구개발 시스템을 효율화하기 위한 노력을 기울이고 있다. 특히, 한국 정부는 탄소 중립, 디지털 전환, 바이오헬스 등 미래 사회 문제 해결을 위한 연구개발 투자를 강화하고 있다.
일본 국내의 정부기관에서는 연구소라는 명칭을 가진 조직의 대부분이 연구 개발을 수행하고 각종 산업의 선도적인 역할을 맡아 인터넷 등을 통해 정보 수집 및 발신을 하고 있다. 행정에서의 연구 개발은 각 행정 부서별로 개별적으로 연구 개발을 수행하는 것 외에도, 지역 산업을 영위하는 기업이나 단체가 시도하려는 새로운 기술 개발에 대해 설비 투자 보조금 등을 지급하는 사례가 있다.
독립행정법인인 신에너지·산업기술종합개발기구(NEDO)에서는 산업화로 이어질 가능성이 높은 기초연구를 지원하기 위해 보조 사업자를 모집하고 있으며, NEDO의 연구 개발 대상 항목은 약 60개이다. [http://www.nedo.go.jp/informations/koubo/111215/koubo.html NEDO 공모 요강]
4.3. 대학
대학은 기초 연구의 중심지로서, 새로운 지식 창출과 인재 양성에 중요한 역할을 한다. 대학은 기업, 정부출연연구기관 등과 협력하여 공동 연구를 수행하고, 연구 성과를 산업계에 이전하기도 한다. 한국 대학들은 연구 역량 강화를 위해 연구 시설, 장비, 인력 등에 대한 투자를 확대하고 있다. 특히, 이공계 대학원 중심의 연구 역량 강화가 중요한 과제로 인식되고 있다.
5. 연구개발의 경제적 효과
일반적으로 연구개발(R&D) 활동은 기업의 전문 부서나 센터에서 수행되거나, 계약 연구 기관, 대학교 등에 외주를 통해 이루어진다. 연구개발은 과학 또는 기술 분야의 미래 지향적이고 장기적인 활동을 의미하며, 상업적 수익에 대한 예측을 포함한다.
연구개발에 대한 투자는 산업의 상태, 경쟁 정도, 진보의 매력을 나타내는 지표로 활용될 수 있다. 일반적인 측정 지표에는 예산, 특허 수, 동료 심사를 거친 출판물 비율 등이 있으며, 은행 비율은 위험을 반영하는 좋은 지표이다.
미국 산업 기업의 연구개발 비율은 일반적으로 매출액의 약 3.5% 수준이다. 첨단 기술 기업은 이보다 높은 비율을 투자하는데, 제약 회사인 머크는 14.1%, 노바티스는 15.1%를 투자하며, 에릭슨은 24.9%, 바이오테크 회사 앨러간은 43.4%를 투자한다. 이러한 높은 투자 비율은 신용 위험으로 간주되기도 한다.
일반적으로 연구개발과 기업 생산성 간에는 양의 상관관계가 있으며, 특히 고기술 기업에서 이러한 상관관계가 더 강하게 나타난다. 고기술 기업은 선순환을 경험하는 반면, 저기술 기업은 악순환을 경험하는 경향이 있다. 즉, 고기술 기업은 실적에 따라 연구개발 투자를 늘리고 성과를 얻는 반면, 저기술 기업은 효율성이 낮더라도 기업 인지도에 따라 투자를 받는 경향이 있다.
연구개발에는 프로젝트 실패 가능성과 인수 위험이 따른다. 연구개발 프로젝트는 실패 시 잔존 가치가 없을 수 있으며, 기술 획득을 위한 인수의 대상이 될 수 있다. 2000년의 연구에 따르면 지속적인 연구개발 전략을 가진 기업이 그렇지 않은 기업보다 성과가 더 우수하다.
현대 기업은 연구개발을 통해 독자적인 기술과 신제품을 개발하여 가격 경쟁에서 벗어나 유리한 가격을 설정할 수 있다. 연구개발은 매출과 이익에 기여하고, 기업의 성장 동력이 된다. 기업의 연구 개발 성과는 상품을 시장에 출시하여 투자 금액 이상을 회수했을 때 인정받는다. 따라서 연구 개발에는 제품화 가능성, 시장 수용성, 경쟁 우위 등의 요건이 요구된다. 연구 개발 단계에서 얻은 발견이나 아이디어는 특허 등록 등을 통해 보호받을 수 있다.
조선일보의 2018년 보도에 따르면, 일본 기업들의 연구 개발 투자 총액은 아베노믹스에 따른 엔저 현상으로 기업 수익이 증가하면서 함께 증가했다. 이는 한국 경제의 침체와 비교되며, 일본의 인공지능(AI) 및 로봇 활용 자동화 설비 투자 증가로 이어졌다.
6. 연구개발의 위험성
연구개발은 그 특성상 매우 관리하기 어렵다. 연구를 시작할 때 원하는 결과를 얻는 방법을 연구자들이 미리 정확히 알 수 없기 때문이다. 따라서 연구개발에 많은 비용을 투자한다고 해서 반드시 창의성이 높아지거나, 더 많은 이윤을 얻거나, 시장 점유율이 커지는 것은 아니다.
연구는 발명의 개발과 성공적인 실현 모두에 불확실성이 따르기 때문에 가장 위험한 자금 조달 영역에 속한다. 이러한 불확실성을 줄이기 위해 기업가들은 프랜차이즈 라이선스를 구매하여 이미 검증된 노하우(know-how)를 활용하기도 한다.
빠르게 변화하는 글로벌 산업 환경에서 기업은 생존을 위해 지속적으로 제품을 개선해야 한다. 그러나 치열한 경쟁과 소비자 선호도의 변화는 연구개발 투자의 위험성을 더욱 높인다. 연구개발 프로그램이 없는 기업은 전략적 제휴, 인수합병(M&A) 등을 통해 다른 기업의 혁신에 의존해야 한다.
7. 세계 각국의 연구개발 투자 현황
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2020년, 이스라엘은 국내총생산(GDP)의 5.4%를 연구개발에 투자하여 세계 1위를 차지했으며, 대한민국은 4.8%로 그 뒤를 이었다. OECD 평균은 2.7%였다. 2020년 전 세계 연구개발 지출 상위 10개국은 다음과 같다.
중국은 연구개발 지출에서 미국에 이어 세계 2위를 차지했으며, 2020년에는 GDP의 2.4%를 연구개발에 투자했다. 유럽 연합은 평균적으로 GDP의 2.3%를 연구개발에 투자했다.
일반적으로 연구개발 활동은 기업에 속한 전문 부서 또는 센터에서 수행되거나, 계약 연구 기관, 대학교, 또는 국가 기관에 외주될 수 있다. "연구개발"은 일반적으로 유사한 과학 연구 기법을 사용하지만 원하는 결과를 향하고 상업적 수익에 대한 광범위한 예측을 포함하는 과학 또는 기술 분야의 미래 지향적이고 장기적인 활동을 의미한다.
2000년의 연구에 따르면 지속적인 연구개발 전략을 가진 기업이 불규칙적이거나 연구개발 투자 프로그램이 없는 기업보다 성과가 더 우수한 것으로 나타났다.
8. 한국의 연구개발 정책 과제
기초 연구 투자 확대: 한국은 응용, 개발 연구에 비해 기초 연구 투자가 상대적으로 부족하다는 지적이 있다. 기초 연구 역량 강화를 위한 투자를 확대해야 한다.
연구 성과의 사업화 촉진: 연구개발 성과가 사업화로 이어지는 비율을 높이기 위한 노력이 필요하다. 기술 이전, 창업 지원, 규제 개선 등이 필요하다.
중소기업 연구개발 역량 강화: 중소기업의 연구개발 역량을 강화하기 위한 지원 정책을 강화해야 한다.
연구개발 인력 양성: 미래 사회 수요에 맞는 연구개발 인력을 양성하고, 연구자 중심의 연구 환경을 조성해야 한다.
개방형 혁신 활성화: 외부 기술 도입, 공동 연구 개발, 기술 제휴 등을 활성화하여 연구개발의 효율성을 높여야 한다.
정부 연구개발 투자 효율성 제고: 정부 연구개발 투자의 효율성을 높이고, 성과 관리를 강화해야 한다.
지역 연구개발 역량 강화: 지역별 특성에 맞는 연구개발 투자를 확대하고, 지역 혁신 클러스터를 육성해야 한다.
9. 회계
연구개발은 비용이자 수익원이며, 기업의 장래 손익에 큰 영향을 미치므로 특별한 취급을 받는다. 예를 들어 일본에서는 재무제표에 대한 연구개발비 주석이 의무화되어 있다. 연구개발비는 장래적인 수익을 가져온다는 관점에서는 비용성 자산이라고 할 수 있지만, 실제로는 대부분 수익으로 연결되지 않는다. 확실성 평가에 기초하여 비용 계상·유보 자산 계상을 선택할 수 있는 경우, 평가 방법의 차이에 따라 결산서의 비교가능성이 떨어진다. 이러한 배경으로 2022년 현재, 많은 회계기준에서 연구개발(R&D)비의 일괄 비용 계상을 원칙으로 하고 있다 (예: 일본).