Applying Bibliometrics and a RoBERTa Transformer in the Circular Bioeconomy: A PRISMA 2020 Systematic Review

Motivation

Known: 원형 경제와 바이오이코노미는 지속가능성 학문의 빠른 성장 영역이지만 개념적 이질성, 측정 프레임워크의 불일치, 그리고 담론과 실행 간의 괴리가 존재한다. 기존 종합 연구들은 구조적, 개념적, 경험적 차원을 통합적으로 다루지 못했다.
Gap: 원형 바이오이코노미 문헌에서 서지학적 구조, 질적 종합, 그리고 계산 담론 분석을 단일 투명한 워크플로우 내에서 통합한 연구가 부재하며, 과학 담론에서 기회·불확실성·측정 한계가 시간에 따라 어떻게 표현되는지에 대한 체계적 증거가 부족하다.
Why: 국제 규제 의제(파리 협약, SDGs, 유럽 그린딜)가 과학 생산을 가속화하면서 필드의 복잡성이 증대되고 있으며, 혁신·경제역학·사회과정·환경영향·지역적 조건 간의 상호작용을 이해하는 것이 정책 이행의 필수 요건이 되었다.
Approach: PRISMA 2020 가이드라인에 따른 4개 데이터베이스 검색, VOSviewer를 사용한 서지학적 매핑, 질적 내용 분석을 통한 개념 추출, RoBERTa 기반 NLP를 활용한 극성·주관성·완화 표현 분석을 순차적으로 수행하여 다층 검증을 구현했다.

Figure 2. Co‑occurrence network of key terms in the circular bioeconomy literature (2017–2025).

통합 분석 파이프라인 개발: 서지학적 구조, 질적 종합, 담론 프로파일링을 단일 워크플로우에 통합하여 교차 방법 삼각측량을 가능하게 함
필드 구조 매핑: VOSviewer를 통해 3개의 명확한 주제 군집을 도출하고 정성 분석에서 추출한 5개의 개념적 틀과의 수렴성을 입증함
담론 신호 분석: RoBERTa를 사용하여 시간에 따른 극성 감소(declining polarity), 주관성 증가(increasing subjectivity) 패턴을 정량화함
질 평가 통합: 포함된 50개 연구의 평균 질 점수 13.2/16 (고품질 68%)을 보고하여 근거 기반을 입증함
주의 깊은 해석론: 서지학적 필드 텍스트에서 추출한 극성 지표를 직접적 편향 증거가 아닌 서사 틀짓기 지시자로 신중하게 해석함

Figure 1. PRISMA 2020 flow diagram of study identification, screening, eligibility, and inclusion.

데이터 검색: Scopus, ScienceDirect, Taylor & Francis, SAGE에서 2643개 레코드 검색 후 중복 제거 및 선별 과정을 거쳐 50개 연구 포함
서지학적 매핑: VOSviewer를 사용하여 Scopus 부분집합(n=1468)에서 용어 공출현(co-occurrence) 네트워크 분석 수행
질적 종합: 포함된 50개 연구의 전문(full-text)을 읽고 5개의 주요 개념적 틀과 구현 논리 추출
NLP 분석: RoBERTa 기반 극성·주관성·완화 표현 분류기를 훈련하여 Scopus 제목-초록-키워드 코퍼스 분석
시계열 분석: 2017-2025년 기간에 따른 담론 신호 변화 추이를 극성과 주관성으로 측정
질 평가: 체계적 검토에 포함된 각 연구의 방법론적 질을 16점 척도로 평가

서지학적 매핑과 Transformer 기반 NLP를 결합한 통합 워크플로우는 지속가능성 분야에서 혁신적이며, 기존 상향식(citation-driven) 접근과 새로운 텍스트 중심 신호 분석을 병합함
RoBERTa를 사용한 담론 극성·주관성 분석이 서지학적 텍스트 필드(제목-초록-키워드)에 적용된 것은 전통적 감정 분석과 달리 과학 담론의 서사 프레이밍을 정량화하는 새로운 접근
PRISMA 2020 체계적 검토 틀 내에서 계산 담론 프로파일링을 통합한 점이 방법론적 독창성을 제공하며, 정성과 정량 방법의 삼각측량 검증 논리가 선례적
원형 바이오이코노미 담론에서 시간에 따른 극성 감소와 주관성 증가의 패턴을 실증적으로 문서화한 것은 필드의 선택적 표현(selective framing)에 대한 새로운 증거

텍스트 범위: RoBERTa 분석이 제목-초록-키워드에만 적용되어 전문의 논의를 포함하지 못하므로, 극성·주관성 지표는 서사 틀짓기의 지시자이지 실제 편향이나 과장의 직접 증거가 아님
표본 크기: 최종 포함 연구 n=50은 소규모이며, 서지학적 매핑 부분집합(n=1468)과의 불일치로 인해 정성-정량 통합의 통계적 대표성이 제한됨
언어 편향: 영어 문헌만 분석하여 Global South 관점과 비영어권 연구가 underrepresented될 가능성
RoBERTa 모델 선택: 기존 사전 학습 가중치 사용으로 과학 담론 특화 성능이 제한되며, 도메인 특화 fine-tuning의 효과 미평가
인과성 불명: 극성 감소 추이가 필드의 실질적 변화를 나타내는지, 아니면 출판 관행의 변화(예: 저널 편집 스타일)를 반영하는지 구분 불가
후속 연구 방향: (1) 전문 텍스트 기반 분석으로 서지학적 필드와의 비교, (2) Global South 문헌 및 그레이 리터러처 포함, (3) 도메인 특화 RoBERTa 재학습, (4) 극성 변화의 인과 메커니즘(정책 규제, 학술 출판 기준, 실제 기술 성숙도)에 대한 정성 면담 연구