Persistent geographical biases in global scientific collaboration and citations

Motivation

• Known: 디지털 시대에도 지리적 근접성과 국경이 과학 협력과 인용에 영향을 미친다는 선행 연구가 존재하며, 국가 간 인용 흐름의 불평등 분포가 학계 불평등을 야기한다는 우려가 제기되어 있다.
• Gap: 국가 수준의 분석만으로는 지리적 효과와 국가 편향을 정확히 구분하기 어렵고, 다중 스케일에서 지리가 협력과 인용 패턴을 어떻게 형성하는지에 대한 이해가 부족하다.
• Why: 과학적 지식 흐름의 공정한 분배와 전 지역에 걸친 동등한 참여와 인정을 실현하기 위해서는 글로벌 과학에서의 공간 및 국가 편향의 구조적 지속성을 파악하는 것이 필수적이다.
• Approach: Bayesian 모델링 프레임워크를 통해 지리적 거리의 영향을 분석하고 국가 간 협력 및 인용 선호도를 검토하며, matching design을 적용하여 국제 이동성의 효과를 조사했다.

Achievement

• 협력과 인용의 차별적 지리 민감성: 협력은 지리적 거리에 더 강한 영향을 받으며 power-law 패턴을 따르고, gravity model로 잘 설명되는 반면 인용은 거리에 덜 민감하여 지적 영향이 국경을 넘어 더 자유롭게 확산됨을 입증했다.
• 시간 경과에 따른 거리 효과 강화: 지리적 거리의 협력 제약 효과가 2000년 0.37에서 2022년 0.48로 증가하여, 통신 기술의 발전에도 불구하고 구조적·제도적 장벽이 지속되고 있음을 보여줬다.
• 국가 수준의 강한 국내 선호도 및 미국 중심 인용: 연구 네트워크는 강한 국내 선호도를 나타내고 미국을 향한 공유된 인용 지향성을 보이며, 중국은 협력 파트너로 점점 선호되지만 글로벌 인용에서는 체계적으로 저평가된다.
• 국제 이동성의 제한적 효과: 국제 이동성은 연구자들의 호스트 국가 내 협력을 증가시키지만 인용 흐름에는 제한된 영향을 미친다.

How

• OpenAlex 데이터베이스에서 2000-2022년 간 95개 국가, 3,794개 도시에 걸친 39.35백만 건의 출판물 데이터 추출 및 정제
• 저자의 제도적 위치 정보를 활용한 지리적 표시 및 도시 수준의 협력 쌍(2,444,439개) 및 인용 쌍(14,754,699개) 구성
• Bayesian 모델링을 통해 지리적 거리 효과를 통제하면서 각 도시의 출판량과 국가의 협력 선호도를 고려
• 필드별 및 연도별로 모델을 적합하여 학문 분야 및 시간에 따른 변이 분석
• 국내 vs 국제 협력/인용의 거리 감소율 비교를 통한 국가 경계 효과 검증
• Matching design을 적용하여 국제 이동성 이후의 협력 네트워크 변화 및 인용 가시성 추적

Originality

• 지리적 거리와 국가 편향을 명확히 분리하기 위해 인과 구조(DAG)를 명시적으로 설정한 점이 기존 국가 수준 분석과 차별화됨
• 협력과 인용이라는 두 개의 상호보완적 지식 흐름 채널을 함께 분석하여 다차원적 통찰 제공
• 23년 간의 장기 시계열 데이터와 다중 스케일(도시, 국가) 분석으로 구조적 지속성을 추적
• 국제 이동성의 인과 효과를 matching design으로 추정하여 개인 수준의 메커니즘 이해

Limitation & Further Study

• OpenAlex의 커버리지 편향(일부 국가나 언어의 출판물 누락 가능성) 및 연도별·필드별 데이터 불균형 미처리
• 도시 수준 분석으로 인해 국내 지역 간 협력 패턴의 이질성이 완전히 포착되지 않을 수 있음
• 저자 귀속(author affiliation)의 다중 소속이나 임시 방문 신분이 정확히 반영되지 않을 가능성
• 협력 및 인용의 인과 경로(인용이 협력의 결과인지, 독립적인지)에 대한 추가 검토 필요
• 문화적, 언어적, 제도적 근접성이 거리 효과에 흡수되는 정도에 대한 분리 분석 필요
• 후속 연구로서 과학 평가 체계의 개혁, 지역별 연구 인프라 투자 확대, 다국어 출판 증진 등의 정책 효과 평가 필요

Evaluation

총평: 본 연구는 명확한 인과 구조 설정과 대규모 다중 스케일 데이터 분석을 통해 글로벌 과학에서의 지속적인 지리·국가 편향을 체계적으로 규명한 고도의 학술적 기여이며, 협력과 인용의 차별적 지리 민감성 발견과 국제 이동성의 제한적 효과 규명은 과학 정책 수립에 직접적인 함의를 제공한다.