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초록

영어

Plastic recycling technologies are undergoing structural transformation through technology convergence—the integration of knowledge across previously separate technical domains—rather than incremental process improvements. Existing studies have focused on individual technology trends, leaving the relational dimension of convergence empirically unaddressed. This study applies IPC co-occurrence network analysis to 64,639 triadic patents filed between 2005 and 2024, investigating how technology convergence structures in plastic recycling have evolved. Using the EU Circular Economy Action Plan (2015) as a structural inflection point, we compare an early period (2005–2014) and a late period (2015–2024) through IPC portfolio analysis, network structure comparison, centrality analysis, Louvain community detection, convergence pair identification, and within- vs. cross-domain convergence classification. Four principal findings emerge. At the portfolio level, Section B (+5.0pp) and Section H (+3.1pp) expanded while Section C (Chemistry, –4.5pp) declined, signaling a shift from chemical conversion toward process operations and digital integration. At the network level, Louvain communities grew from three to five, G06F (AI/data processing) acquired a new bridging role between chemical-process and digital clusters, and cross-domain convergence ratios rose systematically. Strengthened convergence pairs fell into three clusters: downstream process integration linking polymer compounding, molding, and post-processing (Cluster A); catalysis-separation integrating reaction and purification in chemical recycling (Cluster B); and application-specific material design (Cluster C). Conversely, biopolymer synthesis and radical polymerization combinations weakened, confirming a paradigm shift from polymerization-centered to processing- and application-centered innovation. This study provides the first patent network-based evidence for convergence structure transformation in plastic recycling, demonstrating that sustainability transitions entail a coherent shift from chemistry-driven to operations- and digital-driven convergence across five analytical levels. These findings offer an empirical foundation for R&D portfolio redesign and circular economy policy formulation.

한국어

플라스틱 재활용 기술은 개별 공정의 점진적 개선이 아니라 이종 기술 영역 간 지식 통합, 즉 기술융합을 통해 구조적으로 변화하고있다. 기존 연구는 개별 기술 범주의 트렌드 분석에 집중하여 융합의 관계적 차원을 실증적으로 다루지 못하였다. 본 연구는 2005–2024년에 출원된 삼극특허 64,639건을 대상으로 IPC 공동출현 네트워크 분석을 적용하여 플라스틱 재활용 분야의 기술융합 구조 변화를 규명하였다. EU 순환경제 행동계획(2015)을 변곡점으로 2005–2014년(전기, 30,502건)과 2015–2024년(후기, 34,137건)의 두 기간을 비교하여IPC 포트폴리오 분석, 네트워크 구조 비교, 중심성 분석, Louvain 커뮤니티 탐지, 융합쌍 식별, 도메인 내 vs. 도메인 간 융합 분류를단계적으로 수행하였다. 분석 결과 네 가지 핵심 발견이 도출되었다. 첫째, 포트폴리오 수준에서 B섹션(+5.0pp)과 H섹션(+3.1pp)의 점유율이 증가하고 C섹션(화학, -4.5pp)이 감소하여, 혁신의 무게중심이 화학 전환 중심에서 공정 운영·디지털 통합 중심으로 이동하였다. 둘째, 네트워크 수준에서 커뮤니티 수가 3개에서 5개로 증가하고, G06F(AI·데이터 처리)가 화학·공정 군집과 디지털 군집을 잇는 신규 브릿지역할을 획득하였으며, Cross-domain 융합 비율이 체계적으로 상승하였다. 셋째, 강화된 융합쌍은 세 가지 클러스터로 분류되었다: 폴리머컴파운딩·성형·후처리를 연계하는 다운스트림 공정통합(클러스터 A), 화학적 재활용의 반응-분리 공정을 통합하는 촉매-분리(클러스터B), 분야특화 소재 설계를 반영하는 응용특화 융합(클러스터 C). 넷째, 바이오폴리머 합성 융합과 라디칼 중합 중심 조합은 상대적으로약화되어, 중합반응 중심에서 가공·응용 중심으로의 혁신 패러다임 전환이 확인되었다. 본 연구는 플라스틱 재활용 혁신에서의 기술융합구조 변화를 특허 네트워크 분석으로 최초로 실증하며, 지속가능성 전환이 화학 중심에서 운영·디지털 중심으로의 융합 구조 재편을다섯 가지 분석 수준에서 정합적으로 수반함을 보인다. 이는 R&D 포트폴리오 재설계와 순환경제 기술 정책 방향 도출에 실증적 근거를제공한다.

목차

ABSTRACT
Ⅰ. 서론
Ⅱ. 이론적 배경 및 선행연구
2.1 플라스틱 재활용 혁신과 순환경제 전환
2.2 기술융합의 이론적 기초
2.3 특허 기반 기술융합 측정
2.4 기존 연구의 한계 및 본 연구의 차별성
Ⅲ. 연구 방법
3.1 연구 절차 개요
3.2 데이터 수집 및 전처리
3.3 IPC 포트폴리오 분석
3.4 IPC 공동출현 네트워크 구축
3.5 네트워크 중심성 분석
3.6 커뮤니티 탐지 분석
3.7 강화/약화 융합쌍 식별 및 클러스터 분류
3.8 도메인 간 융합 분류
Ⅳ. 연구 결과
4.1 특허 추세 및 IPC 포트폴리오 분석
4.2 IPC 공동출현 네트워크 구조 변화
4.3 네트워크 중심성 분석 결과
4.4 커뮤니티 탐지 결과
4.5 강화된 기술융합쌍
4.6 약화된 기술융합쌍
4.7 도메인 간 융합: 디지털 기술의 재활용 혁신 침투
Ⅴ. 결론
5.1 연구 요약
5.2 학문적 의의
5.3 산업 및 정책적 시사점
5.4 한계점 및 향후 연구
참고문헌
국문 초록

키워드

저자

• 안여명 [ Yeomyeong Ahn | 성균관대학교 기술경영전문대학원 박사과정 ]
• 정우준 [ Woojun Jung | 성균관대학교 산업공학과 석사과정 ]
• 조근태 [ Keuntae Cho | 성균관대학교 기술경영전문대학원 교수 ] 교신저자

참고문헌

발행기관

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• 간행물명

  산업혁신연구 [The Journal of Industrial Innovation]

• 간기

  계간

• pISSN

  2005-2936

• eISSN

  2800-0080

• 수록기간

  1985~2026

• 등재여부

  KCI 등재

• 십진분류

  KDC 325 DDC 658