4차 산업혁명에 따른 제조업 가치사슬의 변화와 공정 혁신, 그리고 이에 대응하기 위한 핵심 기술·소재 확보 및 제도적 지원 전략 doc_id PCY_201711140917261401_2

4차 산업혁명이 주요 제조업의 가치사슬에 미치는 영향은 점차 커질 것으로 보인다. 현재는 제조공정에서의 변화가 상대적으로 빠른 편이며, 향후에는 제품설계와 연구개발, 기획단계와 아울러 제품혁신이 빠르게 진행될 것으로 예상된다. 특히 산업간 연계성이 높아지고 비즈니스 모델의 변화에 의해 제조업의 서비스화가 빠르게 진행되면서 산업 간·산업 내 융합이 더욱 활발하게 이루어질 전망이다. 현재로는 제조업에서 주로 영향을 미치는 가치사슬 영역은 제조공정, 원료조달, R&D, 물류 및 서비스 분야이지만 아직은 초기로 평가된다. 제조·공정에서 부분적 적용이 활발한 편이며, 제품 경쟁력 제고를 위한 정보 획득, 이를 활용한 기획 및 연구개발, 소비자 선호를 반영하기 위한 판매 서비스 영역에 영향을 미치고 있다. 5년 후에는 주요 범용기술의 적용이 보다 강화되면서 공정 내 데이터의 수집과 분석을 통한 변화가 더욱 뚜렷해질 것으로 예상되는데, 제품설계와 연구개발, 원료조달 및 디자인 등 가치사슬 상류에 대한 영향이 보다 커질 것으로 보인다. 제품 디자인, 연구개발 등에는 빅데이터, AI, 클라우드 컴퓨팅이 상대적으로 활용이 용이하기 때문이다. 4차 산업혁신을 견인하는 주요 핵심기술의 적극적인 활용에 의해 제조업에서는 가치사슬 전단계와 연계성을 갖는 공정혁신이 진행될 것으로 기대된다. 이는 IoT, 빅데이터 및 AI 등이 접목된 스마트공장의 도입으로 개인화된 제품을 대량생산 가격에 맞추어 제공하는 것이 가능해지는 것을 의미하며 단순한 자동화와는 차이가 있다. 공장 내부의 설비 및 기계가 서로 연결되고 자율화된 형태로 작동이 가능해지면서 제품수요에 대해 다양한 개인 요구사항을 반영하되 비용상승 없이 생산할 수 있는 유연하고 가벼운 생산구조로 전환될 수 있다. 여기에 유연생산·학습을 통한 작업공정 습득, 인간과 협업이 가능한 로봇이 적극 활용되면서 공정상의 안전성과 효율성이 크게 향상된다. 생산 현장에서 3D프린팅과 로봇의 활용이 늘어나고 초연결성을 통해 제어가 가능해지면서 생산인력은 줄어들 것으로 보인다. 반면 공정이 위험한 화학산업에서는 실시간 제어, 위험의 사전 예측 등 생산공정의 안전성이 향상되면서 근로자들의 산업재해 발생 확률을 낮출 수 있다. 자율주행자동차, 지능형로봇, 스마트공장 등이 확대되면서 초경량·고강도의 가공 용이성이 높은 신소재를 적용한 제품이 늘어날 것으로 보인다. 금속분말 소재 기술 개발에 따른 3D프린팅 활성화와 이종접합 가능 소재의 사용이 강화되고, 기존 제품에 IT기술을 결합하면서 연결성·전도성이 높은 소재 적용도 활발해질 것으로 예상된다. 고객정보를 분석한 자료가 즉각적으로 디자인, R&D, 제품 기획 단계에 반영되면서 비용상승 없이도 개인 맞춤형 제품 생산이 가능해지고 있다. 제조기술의 범용성 강화로 니치마켓에 집중하는 개인 혹은 소규모 창업이 활성화될 것으로 예상되며, 제조와 유통을 융합하는 새로운 유형의 비즈니스혁신이 일어날 것으로 전망이다. 사용자의 기존 이용 패턴에 대한 정보 취합 및 분석을 통해 사용 편의성을 강화한 제품 등 사용자 맞춤형 서비스가 강화된 제품으로 주력 제품이 전환·강화될 것이다. 향후 투자에서 설비능력의 신증설을 위한 투자보다는 공정간 연계를 위한 자동화 및 연결효율성 향상을 위한 투자가 확대될 것이다. 현재 진행 중인 스마트공장은 비용절감과 생산성 향상이라는 성과에도 불구하고 대부분 초기 혹은 중간 단계이므로 다음 단계로의 발전이 필요하다. 수요·마케팅뿐만 아니라 설비, 원료 등 모두 지능화 단계에 진입해야 제조·공정에서 스마트공장의 고도화 단계에서의 성과를 거둘 수 있지만 아직까지는 부분적으로만 진행되고 있기 때문이다. 대기업이 스마트공장을 도입하는 경우가 많지만 부분적이며, 중소기업에서의 적용은 초기단계이므로 확산·고도화는 시급한 과제가 될 것이다. 고용구조는 전반적으로 가공·생산에서의 감소, 설계·정보보안·신사업 영역에서의 고급인력 수요가 늘어나는 방향으로 변화할 것으로 예상된다. 단순업무는 빅데이터 혹은 로봇의 도입에 의해 인력감소가 더욱 빨라질 것으로 예상되며, 프로그래밍, 주요 부품-SW 설계를 위한 인력수요는 늘어날 전망이다. 4차 산업혁명에 의한 주요 산업의 변화와 신산업의 출현 과정에서 부품-소재-장비의 동시 확보 전략을 추진해야 한다. 4차 산업혁명에 의해 주요 산업에서 제품 포트폴리오와 생산방식이 변화할 것으로 예상되는데, 이에 관련된 핵심 소재·부품의 공급체제를 마련하지 못한다면 산업의 해외 의존도가 높아지게 된다. 예를 들면 로봇의 생산·활용을 위해서는 센서가 필요하며, 지능형 자동차의 확대를 위해서는 전장부품의 고도화와 아울러 정보보안이 필수적이다. OLED, 디스플레이에서도 정밀부품 및 소재혁신이 전제되어야 4차 산업혁명에 대응할 수 있다. 따라서 4차 산업혁명이 진행되면서 높은 성장세를 보일 것으로 예상되는 산업(제품)군에 대하여 산업발전에 대한 로드맵을 검토하고 이를 구현하기 위한 정밀부품·핵심소재의 확보 전략 을 마련해야 한다. 4차 산업혁명에 대응하는 정부의 역할은 R&D투자보다는 창의와 혁신에 기반한 제도혁신과 여건조성이 보다 중요하다. 기술중심적 관점에서 수요지향적 관점으로 전환하고 경제시스템의 유연성을 높여 개방·융합·혁신을 통한 생태계 구축에 주력해야 한다. 산업정책의 기존 거버넌스가 유효하지 않게 되므로 기술성장 단계에 대응하는 기업정책으로의 전환이 모색되어야 하며, 예측가능성이 낮아지는 동시에 새로운 경쟁질서로 전환되므로 이에 대응하는 제도와 규제 시스템으로 변화해야 한다. 법·제도적 여건 개선을 통해 4차 산업혁명 전개 과정에서 생산요소의 이동성, 즉 금융·지식·노동시장의 탄력성을 제고해야 한다. 예를 들면 빅데이터를 활용한 신산업 창출은 기술개발 미흡보다는 보건복지법, 개인정보법이 산업발전의 장애요인으로 지적되고 있으므로 정보보안 및 데이터 활용을 위한 플랫폼 구축이 보다 중요하 다. 민간 혁신역량을 강화하기 위한 창업지원 활성화, 혁신시스템 인프라, 공공 R&D 확대도 시장실패 보완이라는 관점에서 접근해야 하며, 4차 산업혁명에서 관건이 되는 일자리에 대하여 정부는 소멸하는 일자리에서 방출되는 인력과 새로운 일자리 출현에 적극적으로 대응해야 한다. 아울러 초기에는 대기업, 제조업체를 중심으로 4차 산업혁명이 시작되고 있지만 점차 센싱, 컴퓨팅 용량 기술이 발전하면 진입비용이 낮아지면서 중소기업의 적용이 확대될 것으로 보인다. 그러나 이 과정에서 빅데이터의 활용과 플랫폼 참여에서 중소기업이 소외된다면 대기업-중소기업간 양극화가 심화될 것이다. 따라서 4차 산업혁명의 핵심기술의 활용에서 경제주체 간의 격차가 나타나지 않도록 공공부문의 역할이 강조되어야 한다.