98

다보스 포럼이 보는 미래 제조업

① ‘4차 산업혁명’의 본격화

2016년에 이어 2017년 다보스 포럼에서도 ‘4차 산업혁명’에 관한 논의가 지속적으로 이루어지면서, 4차 산업혁명의 본격화를 강조

○ 2017년 다보스 포럼의 핵심의제는 ‘소통과 책임의 리더십’으로 ‘4차 산업혁명’으로 인한 변화를 대비하기 위한 리더의 역할, 4차 산업혁명을 위한 준비 등에 관한 활발한 논의가 진행

- 4차 산업혁명은 3차 산업혁명을 기반으로 한 디지털, 생물학, 물리학 등의 경계가 없어지고 융합되는 기술 혁명을 의미

※ 과거 산업혁명을 보면, 1차는 동력, 2차는 자동화, 3차는 디지털로 인해 산업혁명이 촉발되었고, 4차 산업혁명에서는 여러 분야의 기술이 ‘융합’되어 새로운 기술 혁신이 일어날 것으로 기대

- 특히, 4차 산업혁명은 속도, 범위, 영향력 등 측면에서 기존 산업혁명과 차별화되고, 인류가 한 번도 경험하지 못한 새로운 시대를 접하게 될 것임

※	속도(Velocity) 측면에서 보면, 현재 획기적인 기술 진보는 인류가 전혀 경험하지 못한 속도로 빠르게 진화

※ 범위(Scope) 측면에서는 각국 전산업 분야에서 파괴적 기술(Disruptive Technology)에 의해 대대적으로 재편이 예상

※ 시스템의 영향(System Impact) 측면에서는 이러한 기술 혁신은 생산, 관리, 지배구조 등을 포함한 전체 시스템의 큰 변화가 예상

< 산업혁명의 발전 단계별 특징 >

< 4차 산업혁명의 특징 >

산업혁명	특 징
제 1 차 (18 C)	▶ 동력 - 수력 및 증기기관 - 기계식 생산설비
제 2 차 (19∼20C)	▶ 자동화 - 노동 분업, 전기, 대량생산
제 3 차 (20C 후반)	▶ 디지털 - 전자기기, IT, 자동화 생산
제 4 차 (2015∼)	▶ 융합 - 사이버 물리 시스템 (Cyber-physical system)

구 분	특 징
속도 (Velocity)	▶ 인류가 전혀 경험하지 못한 빠른 속도의 획기적 기술 진보
범위 (Scope)	▶ 각국 전산업 분야에서 파괴적 기술 (Disruptive Technology)에 의해 대대적으로 재편
시스템의 영향 (System Impact)	▶생산, 관리, 지배구조 등을 포함하여 전체적으로 시스템의 큰 변화가 예상

※ 자료 : World Economic Forum.

※ 자료 : World Economic Forum.

- 더욱이, 이번 다보스 포럼에서는 글로벌 도전 과제 해결과 ‘4차 산업혁명’이 가져올 미래 변화에 대응하기 위해 14개의 시스템 이니셔티브(System Initiatives)를 제시

< 다보스가 제시한 14개의 시스템 이니셔티브(System Initiatives) >

기관	주요 내용
소비의 미래 ( The Future of Consumption)	- 파괴적 기술은 비즈니스와 사회에 지속가능한 이익을 추구할 수 있는 소비 모델을 어떻게 극대화 할 것인가? ※ 기존 다양한 소비 욕구, 소비 형태의 다양화, 해당 산업의 신기술 적용 등의 직면한 도전 과제 해결을 통해 성공적인 모델로 진화
디지털 경제와 사회의 미래 (The Future of Digital Economy and Society)	- 민간 공공 협력은 어떻게 인류에 이익이 되는 디지털 기술의 잠재력에 대해 깨달을 것인가? ※ 디지털 시대로 진화하는 과정에서 안정적이고 건전한 네트워크 형성뿐만 아니라 신뢰 기반의 법·제도 추진이 필요
경제 성장과 사회 통합의 미래 (The Future of Economic Growth and Social Inclusion)	- 경제 성장과 형평성을 어떻게 동시에 강화시킬 수 있나? ※ 사회적 대통합 기반의 경제 성장 정책에 관한 논의가 필요
교육, 성 역할, 직장의 미래 (The Future of Education, Gender and Work)	- 70억 명 이상의 인간의 잠재력을 어떻게 이끌어내고 발전시킬 것인가? ※ 4차 산업혁명으로 변화될 노동시장에 맞는 새로운 교육 및 훈련 시스템이 필요
에너지의 미래 (The Future of Energy)	- 어떻게 지금보다 더 안정적이고 지속가능하고, 경제적인 방향으로 에너지 시스템을 효과적으로 전환할 수 있나? ※ 4차 산업혁명을 통해 에너지 시스템을 더욱 효과적이고 스마트하게 전환하고, 에너지 안보를 더욱 강화
환경과 천연자원 안보의 미래 (The Future of Environment & Natural Resource Security)	- 기후 변화 다른 천연자원의 문제 등을 수용할 수 있는 포괄적인 경제 성장 달성을 어떻게 이룰 것 인가? ※ 국제 공조를 통해 환경 문제 해결 방안을 마련하고, 자원 절약과 재활용을 하기 위한 순환 경제 도입이 필요
금융과 통화 시스템의 미래 (The Future of Financial & Monetary System)	- 경제와 사회 발전에 기여하기 위해 금융시스템을 어떻게 보강할 것인가? ※ 대중 신뢰를 회복하고 규제 및 기술적 변화에 대응하기 위한 공적 협력과 노력을 통해 글로벌 금융 시스템 회복이 필요
식량난과 농업의 미래 (The Future of Food Security and Agriculture)	- 2050년까지 97억 명이 어떻게 먹고 살 것 인가? ※ 인구 증가에 대한 식량난 해결과 농업에 관련된 신기술 도입 등을 통한 글로벌 식량 시스템 개선이 필요
건강과 헬스케어의 미래 (The Future of Health and Healthcare)	- 2050년까지 97억 명 인구에서 건강한 삶과 헬스케어 서비스를 어떻게 제공할 것인가? ※ 고령화 등 인구 구조 변화에 대응하는 헬스케어 시스템이 필요
정보와 엔터테인먼트의 미래 (The Future of Information and Entertainment)	- 지속적으로 나오는 정보, 콘텐츠 및 데이터를 사회에 힘을 실어 어떻게 제공하고 즐거운 교육 할 수 있을까? ※ 신뢰와 투명성이 바탕으로 정보가 교류가 되어야 하며, 혁신적인 정보 및 엔터테인먼트 생태계 육성이 필요
국제 무역과 투자의 미래 (The Future of International Trade and Investment)	- 무역과 투자가 어떻게 성장과 발전을 이끌 수 있을까? ※ 선진 무역과 투자 시스템 도입, 무역 촉진, 투자 정책 및 글로벌 가치 사슬을 위한 규범 수립, 디지털 트레이드 시대에 맞는 새로운 규범들이 필요
장기적 투자, 인프라, 발전의 미래 (The Future of Long-Term Investing, Infrastructure and Development)	- 세계는 1조의 인프라 투자 갭을 줄일 수 있을까? ※ 현재 4 조 달러의 인프라 수요에 비해 연간 1 조 달러가 부족한 상황이며, 포괄적인 경제 성장과 회복을 위해서는 이 격차를 줄여야 함
이동 수단의 미래 (The Future of Mobility)	- 포괄적, 안정적, 스마트한 국제 운송 시스템의 변화를 어떻게 가속화할 수 있나? ※ 자율 주행 차량, 생체 인식 및 초경량 소재와 같은 기술 등이 새로운 이동수단과 서비스를 제공할 것이며, 친환경, 안전강화 등에 대한 노력도 함께 이루어질 전망
생산의 미래 (The Future of Production)	- 생산 시스템의 변형이 어떻게 혁신, 지속 가능성 및 고용을 촉진시킬 수 있을까? ※ 4차 산업의 주요 기술들이 융합하고 연결되어 제조업이 진화하고, 이를 통해 새로운 비즈니스 모델 생성, 경제 발전, 고용 등에 미칠 파급력이 클 것으로 예상
※ 자료 : World Economic Forum.

○ IoT, 인공지능 등 4차 산업혁명의 주요 기술이 본격적으로 도입되면서 산업의 디지털화, 생산 시스템의 변화 등으로 제조업의 빠른 진화가 예상

- 4차 산업혁명은 인공지능, IoT 등의 신기술 등장으로 기술혁명이 촉발되고 이는 곧 산업의 혁신을 이루고 이를 토대로 경제·사회 등에 다양한 변화를 수반

- 특히 다보스가 제시한 이니셔티브 중 디지털 경제, 생산의 미래 등은 제조와 생산 시스템의 변화를 주도할 전망

② 4차 산업혁명과 미래의 제조업

(개념) 첨단 데이터 분석, 사이버물리 시스템 등의 주요 기술이 제조업의 역량을 강화시키고, 글로벌 체인의 변화, 서비스화 등의 트렌드 및 정책들이 미래 제조업의 주요 원동력으로 작용할 전망

○ 기술 혁신과 제조업이 융합되어 경제 성장 및 일자리 창출의 원동력이 될 것으로 전망

- 기술 혁명을 통한 비용 감소, 순환 경제를 통한 자원의 효율적 배분, 교차 영역 기술을 통한 인적자원 관리 등이 제조업의 역량을 한층 더 강화시킴

※ 이러한 기술은 서로 융합되고 연결되어 전례 없을 정도의 속도와 범위로 제조와 생산 시스템을 변화시켜 사업모델과 경제성장, 고용과 지속가능성에 영향을 미칠 것임

- 서비스화와 접목, 제조업 지형도 및 글로벌 밸류 체인 변화 등의 트렌드뿐만 아니라 기술 변화에 대응한 산업정책 모색으로 새로운 성장 동력으로 추진

※ 제조 산업 기업과 유통 부문, 정책가들은 새로운 접근법과 역량을 필요로 하며, 진정한 혁신적이고 지속가능하며 모든 사람들에게 혜택이 돌아가는 생산 시스템을 구축하기 위한 협력이 필요함

< 미래 제조업 진화의 원동력 >

※ 자료 : World Economic Forum. Manufacturing Our Future, May, 2016.

(생산의 미래) 적층 가공에서 인공지능에 이르는 혁신 기술(Disruptive technology)은 글로벌 생산 시스템을 변화시키고 있고, 생산자와 국가 모두에게 새로운 경쟁의 물결을 일으킬 전망

- 혁신 기술들은 생산 프로세스의 모든 단계에 영향을 줄 뿐만 아니라 전반적인 산업 구조의 변화 및 국가들의 가치 사슬에 대한 접근을 변화시킬 것임

- 또한, 소비자가 요구하는 제품, 공장 제조 과정 및 공장 면적, 글로벌 공급망 관리 등의 변화가 예상

- 따라서, 글로벌 및 지역 생산 시스템을 이해하고, 혁신 및 지속가능성, 고용을 촉진하기 위해 예측 및 시험, 공동 협력을 위한 고유의 플랫폼을 제공을 통한 새로운 협업 양식 추진이 필요

※ 생산의 세계는 제품 및 서비스를 “조달·제조·유통·소비·재조합”하는 모든 과업들의 연결된 활동으로 정의되는데, 이는 고객/소비자 사용 및 반환/재사용에 이르기까지의 투입요소 발생, 제품 설계, 제조 및 유통들로부터 구성

※ 생산은 기본적으로 글로벌, 지역, 국가 및 지방 차원에서 우리의 경제 구조에 영향을 주고, 고용 수준 및 특성에 영향을 미치며, 현재는 환경 및 지속가능성 이니셔티브와 뗄 수 없는 관계

< 기술을 통한 생산 혁신 >

※ 자료 : World Economic Forum, A.T.Kearney.

○ (변화의 핵심 5대 기술) 사물 인터넷, 인공지능, 첨단 로봇, 웨어러블 사업, 3D 프린팅 등은 서로 다른 기술적 준비 단계에 있어 미래 방향에 대한 불확실성은 있지만, 전반적으로 상당한 경제적 가치가 존재

- 사물인터넷 : 사물인터넷은 이미 다양한 분야에 적용되고 있으며, 특히 제조 산업 내 사물 인터넷에 대한 투자가 빠르게 증가할 것으로 전망

※ 맥킨지 컨설팅의 추산에 따르면 사물인터넷이 경제적 효과는 2025년 3조 9,000억 달러(약 4,500조원)에서 11조 1,000억 달러(약 1경 2,800조원)에 이를 것으로 전망되며, 이중 1조 2,000억 달러(약 1,380조원)에서 3조 7,000억 달러(약 4,255조원)은 제조 공장으로의 적용을 통해 창출될 것으로 전망됨

※ 제조 환경에 사물인터넷을 보다 적극적으로 도입하기 위해 기술 제공자와 공장 기획자는 ① 시스템의 상호운용성을 확보하고 ② 수많은 기기의 동작을 실시간으로 통제하고 예측하는 것을 보장하며 ③ 방해자나 경쟁자로부터 고도로 연결된 생산 시스템을 보호하며 ④ 사물인터넷 기술에 대한 투자의 혜택을 어떻게 평가할지에 대한 문제를 반드시 해결하여야 함

- 인공지능 : 인공지능 시장은 2016년 현재 80억 달러의 세계 시장을 보유하고 있으나 제조업에 있어 초기 단계(12%) 이며, 2020년까지 320억 달러로 성장할 전망

※ 오늘날, 파악된 생산 데이터의 70% 사용되지 않고 있으나 향후 인공지능이 이를 가용케 할 수 있음

- 첨단 로봇 : 첨단 로봇은 2015 25만개가 판매되었고, 2020년에 40만개까지 팔매될 전망이며, 오늘날 생산업무의 10%만 처리되었으나 2030년 45%까지 증가 할 전망

- 웨어러블 사업 : 현재 700만 달러의 시장이 2020년까지 50억 달러로 성장이 예상되며, 웨어러블 기기는 사용자의 생산성을 25%를 향상시킴

- 3D 프린팅 : 현재 50억 달러 시장에서 2020년까지 160억 달러시장으로 성장할 것으로 추정

- 이들 기술들의 기반으로 생산 시스템 변화는 공장, 회사, 산업, 사회, 개인 등에서 긍정적인 경제적 효과가 창출되는 반면 신흥국과 선진국과의 격차 심화 등 불평등이라는 부정적 효과도 상존

③ 미래 제조업의 적용

미래의 제조업은 4차 산업혁명의 주요 기술, 플랫폼, 새로운 패러다임 등이 결합되면서 맞춤형 소량생산, 스마트 공장 도입에 따른 제조 공정 혁신, 제조업과 서비스업의 융합 등의 형태로 진화

○ (개인화 & 맞춤화) 온디맨드 경제 확산으로 맞춤형 수요가 지속적으로 증가하고 있는 가운데 3D 프린팅 발달, 디지털 제조화 등으로 비용이 절감되면서 맞춤형 소량 생산에 대한 대응이 가능

- 개인화와 맞춤화는 이전에도 존재하였지만, 부유층의 전유물로 인식되었고 디지털 기술의 발달로 개인화와 맞춤화를 보다 많은 소비자가 선택하고 저렴한 비용으로 공급받을 수 있게 됨

- 3D 프린팅 기술 발달과 비용 하락은 언제 어디서나 즉시 제품을 제작할 수 있는 제조업 디지털화를 가능케 함

- 또한 설계도, 소프트웨어 등이 공유가 가능한 오픈 플랫폼 등장, 3D 프린터 확산 등으로 제조기술에 대한 진입장벽이 낮아지면서, 아이디어, 소자본으로 누구나 창업이 가능한 환경을 조성

- 아디다스는 '스피드 팩토리’를 짓고, 3D 프린팅을 이용한 맞춤형 운동화를 생산하면서 고객이 원하는 디자인에 맞게 외피를 로봇이 재단·가공하고, 독특한 밑창 구조 등을 3D 프린팅을 이용해 제작

○ (스마트 공장 도입) ICT 기술과 제조업이 융합되어 IoT, 빅데이터, 클라우딩 컴퓨터, 물리시스템(Cyber Physical System) 등이 공장 내에 도입되면서 생산체계를 구축

- 생산성 향상, 에너지 절감 등으로 생산 환경이 개선되고 다품종 복합 생산이 가능

- 센서, 정밀제어, 네트워크, 데이터 수집 및 분석을 통해 공정의 자동화 및 지능화 능력을 향성

< 스마트 공장 도입 확산 >

기업명	내용
Siemens	▶ 세계 최고의 지능형 공장 구현 - 생산설비, 제어시스템 및 산업용 소프트웨어 등 거의 모든 산업분야의 제조 및 공정 자동화 솔루션을 보유
GE	▶ GE ‘Brilliant Factory’ - 공장시설과 컴퓨터가 산업인터넷을 통해 실시간 대화 및 정보 공유 - 품질유지 및 돌발적 가동중지를 예방하는 의사결정이 가능 - 공급망·서비스·유통망과 인터넷을 통해 연결되어 최적화된 생산 유지
Rockwell Automation	▶ 커넥티드 엔터프라이즈: 정보기술과 제조운영기술의 융합으로 스마트 팩토리 종합 솔루션 구축 - 센서 장비, 제어 장비와 같은 하드웨어 인프라에서 네트워크 기술 및 응용프로그램과 같은 소프트웨어까지 산업 전 분야에 걸친 자동화와 정보 솔루션 제공
포스코	- 국내 제철소 대상 설비, 품질, 조업, 에너지, 안전관리 등의 분야에 스마트 공장 적용 프로젝트 추진 중
LS 산전	- 스마트 팩토리 시범사업(산업부)을 통해조립자동화 라인을 구축하고 수요예측 시스템이 적용된 생산시스템 운영 중
※ 자료 : 융합연구정책센터.

○ (제조업과 서비스업의 융합) 제조업 기반의 글로벌 기업들은 ICT 기반 서비스를 결합하면서 제조업의 서비스화를 추진

- 하드웨어, 소프트웨어 그리고 서비스를 연계하는 플랫폼을 구축하고, 소비자와 콘텐츠 제공자를 연결하는 새로운 생태계를 구축

- 공유 경제 활성화 영향으로 기존 자동차 제조 업계는 차량 공유 서비스에 진출

※ BMW는 베를린, 뮌헨, 런던, 스톡홀름 등에서 ‘드라이브 나우(DriveNow)’,메르세데스 벤츠의 모기업인 다임러도 ‘카투고(Car2Go)’ 서비스 제공

※ 보스턴컨설팅그룹은 2021년까지 카셰어링에 의한 자동차 판매 감소 대수가 55만대에 이를 것으로 전망되고 있으며, 글로벌 자동차 업체들이 손실을 최소화하기 위해 미리 카셰어링 시장을 선점

- 사물인터넷 기술 확산으로 제품의 상태를 고객에게 알려주는 서비스 제공

※ Michelin의 'EFFIFUEL service' : 상업용 차량의 연료 사용을 센서를 이용해 분석한 후, 효율을 비교해 최적의 연료 효율 방법을 제시하는 서비스 제공

④ 맺음말

4차 산업혁명 등장으로 새로운 기술을 적용한 미래 산업구조 변화와 노동 시장 변화에 대한 대비가 필요

○ 중장기적 비전이나 전략 수립 시 4차 산업혁명을 고려한 미래 변화 예측 노력 필요

- 기업 및 정부는 4차 산업혁명의 본질을 이해하고 이로 인한 미래의 경제·산업·사회 환경 등의 변화에 대비

- 우수한 ICT 인프라, 제조업 경쟁력 등의 강점을 고려한 ‘한국형 4차 산업혁명’ 정책 추진

○ 사물 인터넷, 인공지능 등 4차 산업혁명을 주도할 기술 시장 선점을 위한 선제적 대응체계 마련

- 국가 장기 발전의 목표는 미래 성장 가능성이 높은 미래성장동력 산업 발굴과 대내외 여건 변화 및 국내 기업의 해당 진출 및 투자 성과 등을 반영하여 미래성장동력 산업의 재선정 작업 고려

- 따라서, ‘선택과 집중’ 통해 투자 효율성 높이고, 투자주체간 역할 분담을 명확히 하고, 차별된 투자를 통해 미래성장 동력 산업 육성의 효율성과 전략성 강화

- 분산 및 중복 추진하고 있는 사업에 대한 타당성 검토를 바탕으로 민·관간 역할분담 등 조정

○ 기업은 공유경제 및 온디맨드 경제 등의 기술 기반 플랫폼 사업에 대해 포괄적 시각과 장기적인 관점에서의 전략을 마련

- 장기적인 관점에서 기업은 이러한 플랫폼 기반의 비즈니스에 대해 넓은 시각으로 접근함으로써 새로운 사업모델 추구

- 또한 기존 사업과 플랫폼 기반의 사업을 융합하여 수익을 창출, 비용 절감 등 기업경쟁력 강화 전략 방안 활용

○ 4차 산업혁명에 따른 미래고용 전반과 필요한 직무역량의 변화에 대해 개인 및 기업, 정부의 선제적 대응책 마련

- 정부의 평생학습을 위한 재훈련 교육시스템 인프라 구축 및 투자 확대, 강화, 기업의 적극적인 교육 훈련기회 제공 및 투자 확대

- 기업과 대학 간 협력을 통해 유연성 있는 직무 역량 강화 전략, 인재 활용을 위한 민-관 및 기업 간 파트너십 강화