차세대 생산혁명을 대비한 제조업 혁신정책과 도전과제

본 소절에서는 차세대 생산혁명을 지원하는 기술과 관련하여 국제기구에서 주목한 기술과 각 국가별로 관심을 두고 있는 기술 및 민간전문 트렌드 분석조직에서 제시한 기술을 유사범위에 따라 그룹화하여 차세대 생산혁명의 핵심이 될 것으로 전망되는 6대 기술을 도출하였다. 각 영역에서 주목하고 있는 핵심기술에 대한 매칭결과를 보여준다. 핵심기술은 단독의 핵심기술 그 자체만으로 산업이 될 것으로 보이는 3D 프린팅과 사물인터넷 기술은 별도로 제시하였고, 빅데이터·클라우드, 인공지능·로봇과 같이 관련성이 매우 높다고 판단되는 기술을 묶어 제시하였다. 또한 의료·바이오, 센서·배터리와 같이 개별단위의 기술로 특정짓기 어려운 분야로 판단되는 기술(분야)은 그 자체로 하나의 기술분야로 선정하였다. 국제기구와 민간트렌드분석기구, 각 국가별정책 등에서 중점을 두고 있는지를 살펴보면, 우선 3D프린팅과 빅데이터·클라우드, 사물인터넷, 인공지능·로봇은 3주체 모두에서 크게 주목을 하고 있는 기술이었다. 의료·바이오와 센서·배터리 기술은 민간트렌드 분석조직에서 집중하고 있는 기술분야는 아니었으나, 국제기구와 국가별정책(특히 중국을 중심으로)에서 관심을 두고 있는 분야로 확인되었다. 두 기술은 전통적으로 지속적인 연구가 되어 오던 분야이며, 타 신기술분야와의 융합이 활발히 일어날 핵심분야이다. 특히 의료분야는 인공지능·로봇분야와 융합하여 로봇의료시스템으로, 바이오분야는 3D프린팅기술과의 융합하여 바이오3D프린팅으로 이슈가 되고 있으며, 센서기술는 사물인터넷기술과, 배터리기술은 자율주행자동차 등의 기술과 융합되면서 주목을 받고 있는 기술분야이다. 셋째, 기존 물질을 변형하거나 새로운 물질을 창조하여 다양한 생산분야의 혁신을 유도하는 기반 기술인 나노 기술 (nano technology)을 들고 있다. 나노기술은 원자 혹은 분자를 적절히 결합시켜 새로운 미세구조를 만듦으로써 기존물질을 변형 혹은 개조하거나 새로운 물질을 창출하는 나노 기술은 다양한 생산 분야의 혁신을 유도하는 기반 기술(general purpose technology)이다. 넷째, 생산성 향상을 위한 새로운 기술로 3D Printing기술을 들고 있다. 3D Printing기술에는 디지털 기술을 활용하여 물리적인 3차원 형상의 물건으로 만드는데 사용되는 일련의 기술과 절차를 포함하며, 소규모의 고객맞춤형 제품에 특히 경제성이 있으며, 환경분야에도 많은 영향을 미칠 것으로 예상한다. 다섯째, 신소재 (new materials) 기술이다. 신소재는 과학적 기기장치, 데이터 과학 및 컴퓨팅에서의 최근의 진전은 재료과학(material science)의 혁명적 발전에 기여할 것으로 보고 있다. 차세대생산혁명 혹은 4차산업혁명과 관련하여 제시된 용어나 개념은 기존의 산업발전 혹은 기술발전의 양상과는 다르게 진행될 것이라는 전망을 보여주고 있다. 하지만 정책의 관점에서는 산업혁신 혹은 하이테크와 관련되어 있다는 점에서 아주 새롭다고 보기는 어려우며 해당 개념을 포함한 다양한 정책들이 이미 여러 국가에서 시행되고 있다. 이들 정책의 공통점은 모두 제조업을 다시 돌아보고 있다는 점이다. 즉, 차세대 생산혁명 관련 정책은 새로운 제조환경을 반영 혹은 지향하는 정책들로 볼 수 있다. 앞의 4장에서 국내 R&D 현황을 차세대 생산혁명과 연계된 기술관점에서 분석해 보았다면, 본 장에서는 현재 진행되고 있는 정책의 진단이라는 관점에서 차세대 생산혁명관련 각국의 정책과 우리나라의 정책현황을 살펴보았다. 주요국가로는 독일과 미국, 일본 중국을 살펴보았으며 마지막으로 우리나라에서 추진 중인 차세대생산혁명 혹은 4차산업혁명 관련 주요정책들을 살펴보았다. 앞선 2장의 개념 논의에 이어 3장에서는 보다 구체적인 접근을 위한 기술 논의를 살펴보았다. 개념을 통해 언급되었든 차세대생산 혹은 4차산업혁명은 모두 이를 이끄는 핵심 동인을 가지고 있다. 이러한 동인은 곧 기술을 의미한다. 따라서 주요국과 주요 기관에서 언급한 신기술을 살펴보는 것은 관련 연구개발정책개발을 위해 반드시 필요하며 이를 통한 사회변화를 살펴봄으로써 해당 기술개발이 가져야 하는 방향성에 대해서도 살펴볼 수 있었다. 먼저 독일의 인더스트리 4.0에서는 9가지 핵심기술을 제시하였다. 해당기술은 빅데이터, 로봇, 시뮬레이션, 수평 및 수직통합 시스템, IoT, 사이버보안, 클라우드, 3D프린팅, 가상현실을 포함하고 있다. 미국은 보다 큰 단위의 기술을 지향하고 있는데 제조를 위한 고급감지기술, 시각화·정보학 및 디지털 제조기술, 신소재 제조 기술을 포함한다. 일본 또한 IoT, AI, 빅데이터 기술을 통해 사회변혁을 추구하고 있었다. 그 외 주요 기관에서 제시한 기술들은 직접적인 정책보다는 전망에 가깝다고 볼 수 있다. 먼저 OECD의 차세대 생산혁명과제에서는 ICT, BT, NT, 3D프린팅, 신소재 기술을 제시한바 있다. 가트너 또한 10가지 기술과 더불어 이들 기술의 사이클을 매년 발표하고 있다. 차세대 생산혁명 혹은 4차산업혁명과 관련된 최초의 정책은 독일의 인더스트리 4.0이라 할 수 있다. 독일정부는 ICT를 통해 제조업의 생산 패러다임 변화를 촉진하고, 미래 경쟁력을 높이는 창조경제의 동력으로 '인더스트리(Industrie 4.0)'을 추진 중에 있다. 인더스트리4.0은 독일에서 민관 공동으로 추진하고 있는 제조업의 디지털화 정책으로서, Cyber Physics System/Internet of Things/Internet of Service 적용을 통해 지능형 공장(smart factory)을 구축하여 독일 제조업 경쟁력을 유지․강화하려는 정책을 의미한다. 독일정부는 2006년 연방의 각 부처 및 기관이 실시하는 활동이나 지원을 체계화하여 통합적인 기술혁신 정책을 실시할 목적으로 ‘하이테크 전략(High-Tech Strategy)'을 제시하고 4년 주기로 혁신전략을 추진해 오고 있다. 전 지구적으로 변화하는 산업구조에 따른 위기를 돌파하기 위해 소위 ‘하이테크 전략 2020’이라는 이름의 10가지 핵심과제를 설정하였다. 둘째는 독일내의 모든 공장을 단일의 가상공장환경으로 만들어 그 가동상황을 실시간으로 파악하고, 부품 등의 수요의 정확한 예측을 통해 국가 단위로 대량수요를 발생시키는 데 있다(하원규·이남희, 2016). 이는 독일 제조업의 수출경쟁력을 강화하고 자국의 생산 기술로 세계의 공장을 석권하겠다는 ‘21세기 제조업 플랫폼’선도전략이기도 하다. 이러한 플랫폼을 기반으로 통신규격의 국제표준화를 지향하고, 공급사슬과 고객 간에 데이터를 실시간으로 공유하고, 설비가동률의 평준화, 다품종 대량생산, 이상의 조기발견, 수요 예측이 가능한 21세기 공장생태계를 실현하고자 하는 것을 그 내용으로 한다(하원규·이남희, 2016). 독일은 궁극적으로 인더스트리 4.0을 통해 다양한 ICT기술을 활용한 스마트공장 구축이 핵심이며, 이를 통해 제조분야와 연관되는 모든 산업에서 이를 활용한다는 것이다. 이는 매우 구체적인 독일의 제조업 혁신전략이라 볼 수 있으며 최근에는 이와 더불어 사회전반으로의 확산과 실용화를 추구하고 있다고 볼 수 있다.