1. 연구의 필요성 및 목적

■ 연구의 필요성

○ 세계 에너지 산업이 기후변화 대응, 재생에너지 확대, 첨단기술 도입 등 복합적인 요인으로 급변하고 있음.

○ 에너지안보 영역에서도 화석연료 수급뿐만 아니라 재생에너지 변동성, 희귀자원 공급 리스크, 기후 극한 현상 등 다양한 이슈가 동시에 대두되고 있음.

○ 방대한 양의 텍스트(학술논문, 보고서, 뉴스기사 등) 속에서 에너지안보 담론이 어떻게 형성·변화되는지를 체계적으로 파악하고, 토픽 간 시간적·인과적 상호작용을 분석할 필요성이 높아짐.

■ 연구의 목적

○ 에너지안보 관련 학술 텍스트를 대상으로 토픽모델링(BERTopic)을 수행하여 주요 담론 주제를 추출하고, 전·후 시기에 따른 관심도 변화를 확인함.

○ 시계열 인과관계 분석(PCMCI)을 통해 각 토픽 간 시간차를 둔 영향력을 밝혀냄으로써, 에너지안보 담론이 동태적 구조로 전개됨을 확인함.

○ 국가별 연구 동향 비교를 통해 에너지안보 담론의 지역적 특성을 파악하고, 향후 정책 및 기술전망 연구에 참고할 수 있는 기초자료를 제공함.

2. 연구내용 및 주요 분석 결과

■ BERTopic 분석 및 토픽 분류

○ 2005년부터 2024년까지 약 20년에 걸쳐 Scopus에서 수집한 학술논문 초록을 분석 대상으로 선정(총 6,951건)

○ BERTopic으로 30개 토픽을 도출하였으며, 에너지안보와 직접적 연관성이 낮은 1개 토픽을 제외한 최종 29개 토픽을 4가지 대주제로 재분류함.

- 에너지안보 정책 및 전략: (예: T1, T3, T7 등)

- 청정에너지 기술 혁신: (예: T2, T5, T14 등)

- 전력시스템 및 인프라 안정성: (예: T9, T11, T20 등)

- 자원효율성 및 환경 영향: (예: T4, T6, T8 등)

■ 시간 흐름에 따른 토픽 점유율 변화

○ 전기(2005~2014년)와 후기(2015~2024년)로 시기를 구분한 뒤 평균 점유율 차이를 t-검정으로 비교함.

○ 증가한 토픽: 수자원-에너지-식량 연계(T8), 마이크로그리드(T9), 바이오매스 기반 바이오연료(T10), 태양광 발전(T14), AI 활용 신재생에너지 예측(T17) 등은 후기에 관심이 높아지는 추세를 보임.

○ 감소한 토픽: 차세대 원자력(T5), 국제 석유 공급(T18) 등은 후기에 비중이 유의하게 낮아졌으며, 이는 탈탄소 기조 관련 담론 확산에 기인함.

○ 유의미한 변화가 없는 토픽: 안정적 에너지 확보(T1), 풍력발전(T15), 전기차(T19) 등은 전기·후기를 통틀어 안정적인 관심 수준을 유지함.

■ 국가별 에너지안보 관련 학술적 관심도

○ 토픽별로 1저자 소속 국가 비중을 살펴본 결과, 중국은 비전통 석유가스(T16), 희토류 금속(T29)에서 가장 높은 비중을, 인도는 바이오디젤(T6), 바이오매스(T10), 스마트그리드(T11) 등에서 상위권을 차지함.

○ 미국은 수소경제(T2), 바이오연료(T4), 원자력(T5) 등 다방면에서 고른 비중을 보여, 전통 에너지원과 청정에너지원 모두에 대한 연구 역량이 강함.

○ 각 국가별 자원 보유 상황과 정책 우선순위에 따라, 특정 토픽에 대한 집중도가 달라지는 패턴을 확인할 수 있음.

■ PCMCI 시계열 인과관계 분석 결과

○ 특정 토픽이 일정 시간차(lag)를 두고 다른 토픽을 양(+)/음(-)으로 변화시키는 연쇄효과가 존재함을 발견

- 예) 풍력발전(T15)이 수소경제(T2)를 후속적으로 상승시키는 반면, 태양광(T14)이 안정적 에너지 확보(T1)에 대한 단기적 관심 분산 효과를 가져옴.

○ 원자력(T5)과 AI 기반 재생에너지 예측(T17), 바이오디젤(T6)과 온실가스 감축(T12) 등에서 대체재·보완재 관계가 복합적으로 얽혀 있음을 확인

○ 이는 에너지안보 토픽의 구성이 단순히 독립된 형태가 아니라, 여러 토픽이 상호작용하며 동태적으로 전개됨을 시사함.

3. 결론 및 시사점

■ 결론

○ 텍스트마이닝(BERTopic)과 시계열 인과추론(PCMCI)을 결합함으로써, 에너지안보 담론이 시공간적으로 어떻게 형성되고 연결되는지 보다 심층적으로 파악할 수 있었음.

○ 전 세계적으로 재생에너지와 분산형 전원의 확대, 청정기술 광물 안보 리스크 및 기후변화 이슈가 부각되면서, 전통적 에너지원(원자력·화석연료) 중심의 담론이 일부 축소되는 반면 새로운 기술·정책 담론이 빠르게 부상함.

○ 국가별 연구 집중도는 해당 국가의 자원 보유·정책 기조에 따라 뚜렷한 차이를 보였으며, 에너지안보 관련 연구는 향후에도 계속해서 다원화·심화될 것으로 예상됨.

■ 시사점

○ 분석 기법 측면: 비정형 텍스트데이터를 활용해 인공지능 기반 토픽모델링 기법을 통해 주요 담론을 추출하고, 시간지연형 인과관계를 추가적으로 파악하는 방법론은 에너지안보뿐 아니라 타 정책·기술 분야에도 응용 가능함.

○ 데이터 확장: 뉴스, 언론 보도자료 등 학술 이외의 데이터와 정량 데이터(전력생산량, 온실가스 배출량 등)를 연계하면, 담론과 실제 기술·시장 추이를 더욱 유기적으로 해석할 수 있음.

○ 시스템적 관점: 복수의 토픽 간에 얽힌 네트워크를 시스템 다이내믹스나 계층적 토픽모델링으로 확장 분석할 필요가 있음. 이를 통해 숨겨진 인과고리와 잠재적 시나리오를 면밀히 예측할 수 있음.

○ 통합적 에너지안보 전략 요구: 재생에너지 비중 확대, 기후 극한 현상, 사이버공격 등 다양한 위협 요인이 동시다발적으로 대두되는 상황에서는, 단순 ‘공급 안정성’이 아니라 ‘시스템 회복력’을 핵심 지표로 삼는 통합적 에너지안보 전략이 필수적임.

○ 정책적 활용: 특정 에너지안보 이슈(예: 풍력·수소·희토류 자원)를 논의할 때, 상호 연관된 다른 토픽의 변화를 함께 고려해야 보다 합리적이고 종합적인 정책 수립이 가능함.

요약 ⅶ

제1장 서론 1

제2장 선행 문헌 검토 5

1. 에너지산업에서의 토픽모델링 기반 트렌드 분석 5

1.1. 기존 연구의 주요 결과 및 트렌드 도출 방식 5

1.2. 기존 연구에서 활용된 관계분석 기법 6

1.3. 기존 연구의 한계 및 연구 공백 7

1.4. 본 연구의 독창성 및 PCMCI의 차별성 8

2. 에너지안보 개념 확장과 세부 토픽 간 상호작용 분석 9

2.1. 전통적 공급 중심의 에너지안보 개념 9

2.2. 현대적 맥락에서의 에너지 안보 개념 확장 9

2.3. 최신 연구동향과 핵심 이슈 11

2.4. 연구 간극: 에너지 안보 토픽 간 상호작용 분석 필요성 12

2.5. 토픽 간 시계열 인과관계 분석의 방법론적 접근 13

제3장 연구 방법론 15

1. 데이터 수집과 분석절차 15

1.1. 데이터 수집 15

1.2. 데이터 전처리 16

1.3. 분석절차 17

2. BERTopic 20

2.1. BERTopic 개요 20

2.2. 동적 주제 모델링 및 시간 분석 22

2.3. Guided Topic Modeling in BERTopic 23

2.4. 평가 및 성능 24

2.5. 강점과 약점 25

3. 인과분석 방법론 26

3.1. 인과분석의 주요 접근법 26

3.2. PCMCI 인과분석 방법론 35

제4장 분석 결과 45

1. BERTopic 분석 결과 45

1.1. 토픽별 핵심 키워드 및 요약 45

1.2. 시간 흐름에 따른 토픽 점유율 증감 50

1.3. 국가별 에너지안보 관련 학술적 관심도 52

2. PCMCI 분석 결과 54

제5장 결론 61

1. 주요 결과 요약 61

1.1. BERTopic 분석 결과 61

1.2. 시간 흐름에 따른 토픽 점유율 변화 62

1.3. 국가별 에너지안보 관련 학술적 관심도 62

1.4. PCMCI 시계열 인과관계 분석 결과 63

2. 시사점 64

2.1. 연구방법론적 의의 64

2.2. 에너지안보 개념 확장 차원의 시사점 64

2.3. 추후 연구 추진 방향 67

참고문헌 69