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1 연구보고 제품 진화 예측 모형을 이용한 사례연구 - 휴대폰의 제품 진화를 중심으로 - 김 성 진 외

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3 제 출 문 한국과학기술기획평가원 원장 귀하 본 보고서를 ʻʻ제품 진화 예측 모형을 이용한 사례연구ʼʼ의 최종보고서로 제출합니다 연구책임자 김 성 진(부연구위원) 외부집필진 정 의 영(서울대학교 강의교수) 윤 정 섭(서울대학교 박사 과정) 김 명 규(서울대학교 석사 과정)

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5 요 약 문 휴대폰 사례연구에서는 생물진화의 원리를 이용하여 최소한의 통계적 기법으 로 제품의 진화를 설명하는 루틴, 알고리즘을 정립하고 계통도를 작성하였다. 1988년부터 2012년까지 한국 시장에서 판매된 휴대폰의 진화 패턴을 실증적으 로 분석하였으며, 결과들을 바탕으로 다음과 같은 제품과 사회의 변화를 읽어내 었다. 첫째, 제품 진화의 속도는 기업들의 혁신의 대한 전략이 다를 때 더 가속 화되는 것으로 나타났다. 둘째, 휴대폰의 새로운 특성은 급진적 혁신집중 기업 이 주도하는 것으로 나타났다. 셋째, 새로운 특성이 도입될 지라도 모방기업이 나 점진적 혁신집중기업이 기술혁신 속도를 높임으로써 시장의 기술혁신이 촉 진된다. 이는 모방성과 혁신성을 가진 기업들의 상호작용으로 기술혁신이 촉진 됨을 의미한다. 또한 넷째, 진화된 제품을 많이 생산한 생산자가 시장을 주도하 는 모습을 보았다. 여기에서 얻을 수 있는 결과를 종합하면 제품의 진화속도 향 상에는 시장초기에 경쟁적인 환경을 조성하는 것이 중요하며, 후발기업은 점진 적 혁신에 집중하여 선발기업의 이점을 극복하는 것이 중요하다는 것이다. 다섯째, 소비자의 시장정보의 불완전성은 제품의 진화의 속도를 떨어뜨리고 시장의 역동성을 저해한다는 것이다. 소비자들이 불완전한 선택을 할 때 결국은 시장에서 소비자의 의사결정정보에 대한 왜곡이 생겨 제품진화의 속도가 떨어 진다는 것이다. 결국 행위자 기반 모형을 이용한 휴대폰 제품 진화 시뮬레이션에서는, 생산자 의 전략과 소비자 선택을 통한 상호작용이 제품 진화에 미치는 영향을, 소비자 의 제품 고려 개수, 회사별 특성, 진입시점을 달리하여 살펴보았다. 결과에 따르 면, 소비자가 더 많은 제품을 살펴보고 선택할 때, 회사별 진화 특성이 다를 때, 선발 진입자가 존재할 때, 더 많은 제품이 출현하였다. 소비자가 더 많은 제품을 살펴보고 구매결정을 할 수 있게 되면, 더욱 소비자에게 더 높은 효용을 주는 제 품이 선택될 것이고, 생산자들은 소비자들에게 선택되기 위해 더욱 치열하게 제 - i -

6 품 개발을 하게 되고 그 결과, 더 많은 제품이 시장에 출현할 것이다. 생산자의 특성, 즉 회사별 제품 개발 특성이 동일할 때에는 특정 회사가 앞서나갈 확률이 그만큼 떨어지고, 다른 회사들도 모방할 대상이 존재하지 않게 되며, 전반적으 로 산업 전체의 진화속도는 떨어지게 된다. 반면에, 회사별로 특성이 다를 때에 는 회사별로 특성에 맞추어 점진적, 급진적 혁신 제품들을 출시하게 되고, 혁신 제품들은 다시 모방의 대상이 되어 더욱더 많은 진화를 이끌어 내게 된다. 이러 한 회사별 특성차이는 시장 전반의 제품 진화에 가장 큰 영향을 미친다. 마지막 으로 선발 진입의 경우에는, 선발 진입한 회사의 제품이 후발 진입한 회사 제품 들의 모방 대상이 되고 후발 진입한 회사들은 모방을 통해 진화를 하게 된다. 여기에서 우리는 3가지 정책적 시사점을 얻을 수 있었다. 첫째, 선택과 집중을 통해 신산업 분야에서 혁신적인 기업을 육성하는 것이 진화적 관점에서 효율적 인 정책이라는 것이다. 비슷한 전략을 취하는 기업들이 많아서는 제품의 진화가 더뎌지고 시장확대가 쉽지 않다는 것을 시뮬레이션 결과에서 확인할 수 있었다. 이를 극복하기 위해서는 후발기업 또는 동시진입한 기업들이 혁신집중 기업으 로 성장할 수 있도록 동기를 부여하고 지원하는 것이 보다 효율적이라는 것이 다. 둘째, 성장산업의 경우 로드맵을 통한 점진적 혁신을 지원하는 것이 필요하 다. 초기시장을 다른 국가의 기업이 선점하더라고 점진적 혁신집중 기업 또는 모방기업이 충분히 시장에서 성공할 수 있다는 것을 시뮬레이션 결과에서 보여 주고 있다. 후발주자가 빠른 혁신을 추진하여 성공할 수 있도록 이러한 산업 분 야에서는 R&D투자에 대한 비용을 절감하고 빠른 기술추격을 지원하기 위한 정 책의 일환으로 관련 미래로드맵을 제시하고 기술발전을 촉진하는 것이 효과적 인 정책으로 판단된다. 셋째, 소비자 선택 시 정보가 완전할 수 있도록 정부의 기반 구축이 필요하다. 소비자 선택에서 있어서 정보가 불완전한 경우, 제품진 화가 속도가 느려지고 제품의 경쟁력이 약화될 수 있다는 것이 시뮬레이션 결과 에서 확인할 수 있었다. 따라서 정부는 소비자에게 제품정보가 정확히 전달될 수 있는 정책기반 마련이 필요하다. 제품진화의 역사와 제품과 인간의 공진화의 관점도 중요한 시사점을 준다. 미 래자원개발 전략과 관련해서 제품과 기술이 어떻게 진화할 지를 유사 기술을 갖 - ii -

7 는 제품의 진화 패턴 연구를 통해 할 수 있기 때문이다. 이러한 과거의 진화결과 를 바탕으로 신생 제품의 진화를 예측하는 데 큰 영향을 미칠 수 있으며, 미래자 원개발 전략을 세우는 데 중요한 참고자료로 사용될 수 있을 것이다. 또한, 제품 과 인간 사이의 공진화 관점은 미래 투자에 중요한 시사점을 준다. 연구결과에 서 언급한 바와 같이 기술적으로 한계에 가까워지거나 기술로 인한 제품의 성능 향상이 인간 지각능력의 한계를 넘어서는 경우에는 해당 기술 개발에 대한 투자 를 재고하는 중요한 판단기준이 될 수 있기 때문이다. - iii -

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9 < 목 차 > 제1장 서론 1 제1절 연구의 목적 및 필요성 1 제2절 연구내용 및 방법 2 제2장 제품 진화에 대한 선행연구 3 제1절 제품진화의 정의(meme) 3 제2절 제품진화의 과정에 대한 선행연구 8 제3절 제품진화의 계통도에 대한 선행연구 13 제3장 제품 진화에 대한 Case Study 17 제1절 휴대폰의 진화 17 제2절 자동차 디자인의 진화 28 제4장 휴대폰 진화모형 및 시뮬레이션 31 제1절 진화모형의 가정 31 제2절 휴대폰의 진화 모형 57 제3절 시뮬레이션 결과 61 제4절 소결 78 제5장 결론 및 정책적 시사점 83 제1절 진화에 따른 기술환경 전략 요인 분석 결과 83 제2절 정책적 시사점 86 참 고 문 헌 89 - v -

10 < 표 목 차 > <표 2-1> 제품진화와 생물진화의 비교 6 <표 2-2> 최적 수렵 이론의 적용 예 : 카멜레온 11 <표 2-3> 합리적 제품 구매의 예 : TV 11 <표 3-1> 휴대폰 주요 특성 및 분류 19 <표 3-2> 휴대폰 주요 특성의 출현 시기 20 <표 3-3> 휴대폰 주요 특성간 상관관계 22 <표 3-4> 휴대폰 특성 코드화 23 <표 3-5> 휴대폰 간 거리 23 <표 3-6> 휴대폰 진화 정의 24 <표 4-1> 구조적 선택과 환경적 선택 (Ma & Nakamori, 2005) 52 <표 4-2> 진화논리 기본가정 53 <표 4-3> 휴대폰의 시뮬레이션 과정 예시 57 <표 4-4> 모형별 가정 59 <표 4-5> 회사별 모방 및 혁신 확률 59 <표 4-6> 헤도닉 계수 및 1기( 期 )의 값 60 <표 4-7> 모형별 가정 및 매개중심성 지표 70 <표 4-8> 모형별 요약 정리 81 - vi -

11 < 그림 목 차 > <그림 2-1> 개 科 동물의 계통도(phylogeny of canid species) 4 <그림 2-2> 디자인 진화 차트 (Loewy, 1979) 5 <그림 2-3> 제품진화와 생물진화 프로세스의 비교 7 <그림 2-4> 노키아 휴대폰의 계통도 (Khanafiah & Situngkir, 2006) 9 <그림 2-5> 딱정벌레의 다양한 종과 끌의 다양한 형태 비교(Kirsh, 2006) 10 <그림 2-6> 망치 계통도 (Basalla, 1988) 13 <그림 2-7> 투구 계통도 (Horx, 2008) 13 <그림 2-8> 컴퓨터 중앙처리장치(CPU) 계통도 14 <그림 2-9> 리눅스 계통도 14 <그림 2-10> 기술진화 계통도의 개념(김지현 외, 2010) 16 <그림 3-1> 휴대폰 진화 계통도 25 <그림 3-2> 자동차 태동기의 디자인 진화방향 (차주천, 2013) 29 <그림 3-3> 테일핀 스타일 (차주천, 2013) 30 <그림 4-1> 적합도가 없는 4차원 불리안 입방체 (정명호, 2008) 39 <그림 4-2> 적합도가 있는 4차원 불리안 입방체 (정명호, 2008) 40 <그림 4-3> NK 모형 예시 (정명호, 2008) 41 <그림 4-4> 제품의 디자인 파라미터 셋 50 <그림 4-5> 기업Pi*에서 생산 가능한 제품의 종류 51 <그림 4-6> 자동차의 디자인 파라미터 51 <그림 4-7> 자동차의 유전형-표현형 지도 51 <그림 4-8> 휴대폰 시뮬레이션 예시 58 <그림 4-9> 모형 1~8의 개별 특성 시뮬레이션 결과 63 <그림 4-10> 모형 1 계통도 및 주요제품 관계도 65 <그림 4-11> 모형 2 계통도 및 주요제품 관계도 65 <그림 4-12> 모형 3 계통도 및 주요제품 관계도 66 <그림 4-13> 모형 4 계통도 및 주요제품 관계도 66 <그림 4-14> 모형 5 계통도 및 주요제품 관계도 67 <그림 4-15> 모형 6 계통도 및 주요제품 관계도 67 - vii -

12 <그림 4-16> 모형 7 계통도 및 주요제품 관계도 68 <그림 4-17> 모형 8 계통도 및 주요제품 관계도 68 <그림 4-18> 모형 1 계통도 72 <그림 4-19> 모형 2 계통도 72 <그림 4-20> 모형 3 계통도 73 <그림 4-21> 모형 4 계통도 73 <그림 4-22> 모형 5 계통도 74 <그림 4-23> 모형 6 계통도 74 <그림 4-24> 모형 7 계통도 75 <그림 4-25> 모형 8 계통도 75 <그림 4-26> 모형 1~8의 판매량 시뮬레이션 결과 77 <그림 4-27> 소비자 고려제품 수에 따른 시뮬레이션 결과 비교 79 <그림 4-28> 기업의 혁신전략 동일 유무에 따른 시뮬레이션 결과 비교 80 <그림 4-29> 기업의 선발진입 유무에 따른 시뮬레이션 결과 비교 81 - viii -

13 제 1장 서론 제1장 서론 제1절 연구의 목적 및 필요성 날로 가속화되는 기술변화와 인간욕구의 변화로 인해 새로운 제품들이 끊임 없이 생기고, 또 그 만큼 많은 제품들이 사라지고 있다. 이러한 현상은 인간이 만든 제품이 끊임없이 진화하고 있으며, 이것은 생물의 진화적 변화와 유사한 모습을 보인다고 해석할 수 있다. 만약 우리가 이러한 제품이 진화하는 원리를 파악한다면, 기술혁신이 손에 만져질 수 있는 사물로서 어떻게 형상화되는지에 대한 일반적인 원리를 이해할 수 있게 된다. 또한 나아가서 현실적으로 어떤 제 품, 혹은 제품의 특성이 어떤 방향으로 진화하게 될지에 대해 예측도 가능하게 될 것이다 (이정동 외, 2012). 이는 제품에 적용되는 기술이 진화되어야 하는 방 향성을 제시할 수 있다. 그러나, 생물의 진화패턴과 원리가 오랜 기간 동안 학문적으로 연구되어 왔으 나, 자연물과 달리 제품은 인간의 의지의 상상력이 반영되기 때문에 생물진화의 이론을 곧바로 적용할 수 없으며 생명공학, 디자인학, 제품공학, 기술사 등 다양 한 분야의 지식이 적용되어야 연구되어야 한다. 제품의 진화와 관련된 예측된 결과를 도출하기 위해 컴퓨터공학, 데이터마이닝 등을 포함한 빅데이터를 활용 하여 많은 연구가 같이 이루어질 필요가 있다. 제품의 진화원리를 제시할 수 있는 모형을 개발하기에 앞서 휴대폰, 자동차 등을 대상으로 진화론적 관점에서 분석을 시도하고자 한다. 이러한 결과를 바탕 으로 제품이 앞으로 진화할 수 있는 방향을 사회경제적 환경, 수요자, 생산자, 기술적 측면에서 어떠한 영향을 미치며 어떠한 전략을 수립할 수 있는지 제시하 고자 한다. 한국과학기술기획평가원 1

14 제품 진화 예측 모형을 이용한 사례연구 제2절 연구내용 및 방법 2장에서는 제품 진화에 대한 선행연구를 통하여 제품진화를 정의하고, 제품 진화의 과정 및 계통도에 대한 선행연구를 정리하였다. 3장에서는 휴대폰과 자 동차의 진화에 대해 사례연구를 진행하였다. 휴대폰의 경우에는, 제품의 주요 특성을 선정하고 각 특성 값들을 그룹으로 분류하였다. 분류된 그룹에 숫자를 부여해 개별 제품을 생물 유전자와 유사하게 표현하고, 유전자 값들 사이의 거 리를 측정해 제품 간의 선후 관계를 밝혔다. 그리고 밝혀진 관계를 이용해 계통 도를 작성하였다. 자동차는 자동차 디자인의 변천사를 간단하게 정리하였다. 4 장에서는 행위자 기반 모형(Agent Based Model, ABM)을 이용해 휴대폰 진화를 시뮬레이션 하였다. 진화모형의 기본 가정 도출을 위해 진화경제학, 복잡계, NK 모형, 행위자 기반 모형 분야의 선행연구를 정리하였고, 여러 개의 가정 중 3개 를 변화시켜 총 8개의 모형을 시뮬레이션 결과로 도출하였다. 마지막으로 5장에 서는 분석된 결과를 기초로 정책적 시사점을 도출하였다. 2

15 제 1장 서론 제2장 제품 진화에 대한 선행연구 제1절 제품진화의 정의(meme) 다윈 이래로 많은 진화생물학자들이 자연 선택에 의한 진화가 어떤 조건에서 이루어나는 연구하고 그들은 세가지 서로 다른 조건들이 만족될 때 자연 선택 메카니즘이 작동한다고 보았다(Darwin, 1859; Lewontin, 1970; 장대익, 2008). 그 세가지는 변이, 유전 혹은 복제, 적응도이다. 먼저 변이란 상이한 요소들이 계속 해서 풍부하게 만든다. 일반적으로 생물은 부모의 유전자의 결합에 의해 발생하 지만, 부모에게 없는 유전적 속성이 전달되기도 한다. 이러한 현상을 통해 생물 자원이 다양성이 가능해진다. 유전은 자신의 유전정보를 가진 복사본을 만들 수 있는 능력을 갖고 있어야 한다. 적응도는 어떤 유전정보를 가지고 있는 복제자 의 수는 그 유전요소들의 특성들과 외구 환경의 특성들 간의 상호작용에 의해 결정된다는 것이다. 이는 특정 환경에 적합한 유전요소를 가지고 있는 생명체의 개체수가 경쟁과 선택에 의해 커진다는 것을 의미한다. 이러한 진화라는 용어는 일반적으로 생물 진화의 경우에 사용되고 있지만, 천 체의 진화, 항성의 진화 등 무기적 자연현상뿐만 아니라, 사회의 진화, 자동차나 비행기의 진화 등 여러 곳에서 다양하게 사용되고 있다. 이렇게 다양한 곳에서 사 용되고 있는 용어지만, 대부분에 경우에 진화는 변화의 뜻을 가지고 있다. 먼저 생물 진화에 대한 연구는 오랜 역사를 거쳐 하나의 학문분과로서 정립되 었으며, 최근 분자생물학의 발달과 컴퓨터를 이용한 정량적 분석방법론의 개발로 생명의 변화(진화)에 대한 보다 폭넓고, 깊이 있는 이해가 가능하게 되었다. 진화 생물학 분야에서 가장 중요한 결과는 생물을 계통적으로 분류할 수 있는 체계적 인 틀을 제시하는 것으로서, <그림 2-1>과 같은 예를 들 수 있다. 한국과학기술기획평가원 3

16 제품 진화 예측 모형을 이용한 사례연구 <그림 2-1> 개 科 동물의 계통도(phylogeny of canid species) 1) 생물진화에 대한 연구는 생물 분야에 국한되지 않고, 사고의 응용폭을 넓혀 여러 분야에 적용되어 왔으며, 대표적으로 진화경제학, 진화심리학, 진화사회학, 진화의학, 진화언어학 등을 예로 들 수 있다. 이런 다양한 분야에서는 진화생물 학의 여러 가지 개념들을 해당분야에 유비적으로 적용함으로서 새로운 해석을 가능하게 하였다. 유사한 방식으로 진화생물학적 논리를 제품에 적용하고자 하는 시도 역시 오 래전부터 시도되었다. 버틀러(Samuel Butler), 리버스(Pitt Rivers) 등의 사상가들 이 제품 역시 생물과 마찬가지 논리에 따라 진화한다는 주장을 한 바 있었고 (이홍구, 2001), 그 이후 주로 디자인의 관점에서 제품 진화가 논의되었다. 1) 4

17 제 1장 서론 <그림 2-2> 디자인 진화 차트 (Loewy, 1979) 앞의 그림에서 살펴 볼 수 있듯이, 제품은 생물과 같이 진화하며, 제품 진화와 생물 진화는 다음과 같은 점에서 유사하다. 첫째, 생물의 진화는 유전자에 영향을 받고 제품의 진화는 제품의 핵심속성에 영향을 받는다. 둘째, 환경에 적합한 생물 이 살아남아 진화하게 되고 시장에 적합한 제품이 진화하게 된다. 셋째, 돌연변이 에 의해 생물의 진화가 일어나고, 제품은 기술혁신에 의해 진화가 일어난다. 넷째, 제품은 시장이라는 환경에 의해서 선택되고, 생물은 자연이라는 환경에 의해 선택 된다. 마지막으로 제품은 소비자와 생산자가 공진화하고, 생물 역시 포식자와 피 포식자가 공진화하는 유사성을 가지고 있다. 여기서 제품의 핵심속성이 생물의 유전자와 같은 역할을 하고 있으며, 일종의 밈(Meme)이라고 할 수 있다. 밈은 개체의 기억에 저장되거나 다른 개체의 기억으 로 복제될 수 있는 비유전적 문화요소 또는 문화의 전달단위로, 영국의 생물학자 Dawkins(1976)가 이기적 유전자 에서 소개한 용어이다. 2) Dawkins(1976)는 생물 에서 gene에 해당하는 단위가 있어야 하며, 문화가 전달되기 위해서는 복제기능이 2) 두산백과사전, & categoryid= 한국과학기술기획평가원 5

18 제품 진화 예측 모형을 이용한 사례연구 있어야 하며, 문화의 전달에도 문화의 복제 역할을 하는 정보의 단위 양식 유형 요 소가 바로 밈(meme)이라고 생각했다. 이러한 밈(meme)이라는 개념은 문화 뿐만 아니라 제품에서도 사용가능하다. 동시에 제품은 생물진화와 다음과 같은 점에서 다르다. 첫째, 생물의 진화는 가치중립적으로 임의적 변이가 일어나며, 귀납적인 과정이다. 반면, 제품의 진화 는 인간 욕구에 의해 이뤄지기 때문에, 가치지향적이며 연역적인 과정이다 (Horx, 2008). 둘째, 생물은 이종간 유전적 소통이 불가능하지만, 제품은 이종간 유전적 소통이 가능하다. 벤치마킹 또는 컨버전스 등을 통해 다른 제품 종의 발 전 결과를 적극 수용하는 경우가 많기 때문이다. 예를 들어 최근 채용이 확산되 는 자동차의 직분사 터보 엔진은 항공기 기술을 벤치마킹한 것이며, 카메라폰은 카메라와 휴대폰의 이종교배의 산물이다. 셋째, 자연의 진화보다 제품의 진화가 더욱 빠르고 정확하다. 따라서 우리가 쉽게 관찰하고 분석할 수 있다. 이러한 차 이점들 때문에 생물진화의 논리를 변형 없이 그대로 차용하여 제품의 진화를 설 명하는 것에는 한계가 존재하며, 제품 진화 분석에 있어 주의할 필요가 있다. 이러한 제품진화와 생물진화를 비교하면 다음과 같이 정리할 수 있다. <표 2-1> 제품진화와 생물진화의 비교 구분 제품진화 생물진화 공진화 개체와 환경이 공진화 환경 시장 자연 행위자 생산자 피포식자 소비자 포식자 복제자명 meme gene 복제자 복제정보 제품 기술 및 디자인 유전형 복제결과 기능 표현형 진화 기업과 소비자의 의도가 반영 랜덤하게 발생 변이 혁신 돌연변이 복제메카니즘 모방 교접 출처 : Dawkins(1976), Ziman(2002), Saviotti & Metcalfe(1984), Frenken(2006), Ma & Nakamori(2005) 6

19 제 1장 서론 <그림 2-3> 제품진화와 생물진화 프로세스의 비교 한국과학기술기획평가원 7

20 제품 진화 예측 모형을 이용한 사례연구 제2절 제품진화의 과정에 대한 선행연구 생물과 제품에 관한 유추는 살아있는 생물의 구조와 과정을 기계적 관점에서 기술하는 것으로 시작되었다. 그러나 19세기 중반에 이르러 반대 방향의 움직임 이 일어나 제품 발전이 생물에 대한 유추를 통해 해석되기 시작했다. 찰스 다윈 의 영향을 받은 피트 리버스는 제품의 진화를 검증하고자 하였다. 그는 호주 원 주민이 사용하는 무기를 수집하여 그 형태의 유사성만을 고려해 배치하였고, 이 를 통해 그는 무기가 단순한 형태에서 점점 더 복잡한 형태로 변한다고 믿었으 나, 증거를 논리적으로 제시하는 못하였다 (Basalla, 1988). Basalla (1988)는 상세한 사례 연구를 통해서 제품 진화를 증명하고자 하였으 며, 그의 이론에 따르면, 제품의 진화는 다양성, 연속성, 새로움 그리고 선택이라 는 네 가지 개념에 뿌리를 두고 있다. 다양성은 제품은 인간의 요구를 만족시키 기 위한 필연적 결과이다. 연속성의 개념에 따르면, 모든 새로운 제품은 그 선조 격의 제품이 존재한다. 또한 새로움은 인공세계에서 없어서는 안 될 필수불가결 한 부분이며, 선택의 과정은 새로운 제품을 복제할 것인지, 아니면 기존의 제품 더미 위에 추가할 것인지에 대한 결정으로 작용한다. 그리고 새로움과 선택은 사회경제적, 문화적 요인에 영향을 받는다. Basalla (1988)가 진행한 연구는 정성적이고 역사적 서술에 의존하는 경향을 가지고 있는 반면에, 일련의 학자들은 클러스터링 등 정량적, 통계적 분석에 의 존하여 연구를 진행하고 있다 (Rakotobe-Joel et al., 2002; Khanafiah & Situngkir, 2006). 정량적 연구들 중, Khanafiah & Situngkir (2006) 는 휴대폰의 스펙을 분석 하여 피처 세트 (feature set)을 정의하였다. 예를 들면, 피처 세트를 F={f1, f2, f3} 라고 하면, 휴대폰 1 은 {1,0,1}로 표현할 수 있고, 이 때, 휴대폰 1은 f1과 f3 의 피처만을 가지고 있음을 의미한다. 이와 같이, 각 휴대폰을 벡터로 표현할 수 있고, 벡터 간의 유사도를 측정하여 두 휴대폰 간의 거리(distance)를 계산할 수 있다. 이러한 거리 값들에 UPGMA(Unweighted Pair Group Method with Arithmetic Mean)와 최소신장트리(minimum spanning tree)알고리즘을 사용하여 계 통도를 작성하였다. 8

21 제 1장 서론 <그림 2-4> 노키아 휴대폰의 계통도 (Khanafiah & Situngkir, 2006) 앞의 연구들은 제품과 생명체의 진화의 유사성을 바탕으로 제품진화에 대해 설명하였다. 그렇다면 제품의 진화를 어떻게 정의하고 설명할 것인가? Kirsh(2006)는 제품의 진화를 어떻게 설명할 것인가에 초점을 맞추어 정리하였 다. 먼저 제품의 진화를 살펴보기 위해서 제품의 생태계를 정의하였다. 하나의 제품군을 종으로 놓고, 나사와 드라이버와 같이 관련 제품군들의 집합을 집합체 로 정의하고, 소비자들을 제품을 사용하는 생태계에서 집단으로 정의하였다. 그 리고 실제로 사용이 의미하는 것은 제품사용이 사용자가 주어진 과제를 해결하 한국과학기술기획평가원 9

22 제품 진화 예측 모형을 이용한 사례연구 기 위해 진화시킨 기술과 방법이라고 설명했다. 또한 과제 환경은 과제를 수행 하는데 있어서 주어진 제약조건이라고 정의하였다. Kirsh(2006)는 이러한 특징으로 인해 생물체의 진화와 유사성을 가지고 있다고 설명하면서 딱정벌레와 끌을 비교하였다. 같은 문화 안에서 다른 문화 간에 끌 의 형태가 다양하게 나타나고 이러한 형태는 딱정벌레의 다양한 종들과 유사성 을 보이고 있다고 보여주었다. <그림 2-5> 딱정벌레의 다양한 종과 끌의 다양한 형태 비교(Kirsh, 2006) 이어서 적응도 개념 3) 에 대해 설명하면서 제품의 최적의 설계에 대해 명확히 하는 것이 필요하다고 설명하고 있다. 적응도가 가장 높은 제품이 결국 최적의 설계가 되는 것이고, 더 완전한 시장경제일수록 제품의 다양성과 디자인의 질에 의해 선택을 하는 메카니즘이 강하게 작동하고 최적 설계 제품이 주도하게 된다 고 설명하고 있다. 그렇다면 최적으로 설계된 제품이란 어떻게 정의할 것인가? Kirsh(2006)는 이 론적인 최적 설계와 실제적인 최적 설계는 동일하지 않다고 설명하고 있다. 실 제적인 최적 설계는 보급성에 의해 결정되기 때문이다. 그렇다면 어떻게 제품은 최적화되어 갈 것인가? 먼저 Kirsh(2006)는 생태계에서 최적 수렵이론(Optiaml 3) 정확히는 적응주의(Apaptationist)에 대해 설명하면서 가장 많이 보급된 제품이 가장 적합한 제품이라고 설명하고 있다. 이는 적응도가 높은 제품이 가장 많이 보급된다는 것으로 적응도 개념으로 이해할 수 있다. 10

23 제 1장 서론 foraging theory)을 살펴보고 이에 대응하는 개념으로 설명하였다. 최적 수렵이론 에서 최적화는 신진대사 에너지의 이여를 최대한 유지하는 전략으로 생물이 진 화한다는 것이다. 카멜레온의 예를 들어 설명하면 다음과 같다. <표 2-2> 최적 수렵 이론의 적용 예 : 카멜레온 i 행동 이익(B) 비용(C) 1 수렵과 먹기 식량(신진대사 에너지) 포식( 中 ), 신진대사( 上 ) 2 탐색 다른 식량의 변화 포식( 中 ), 신진대사( 上 ) 3 수면 충전 포식( 下 ), 신진대사( 下 ) 4 포식자로부터 도망 포식당할 더 낮은 확률 포식( 上 上 ), 신진대사( 高 高 ) 5 열 통제 더 낮은 신체 온도 행동이 더 느려짐 결국은 카멜레온은 각 행동에 따른 이익과 비용의 합이 최적화가 되도록 전략 을 유지한다는 것이다. 수직으로 표현하면 각 행동의 가중치를 로 정의하면, 값이 최적이 되도록 카멜레온이 전략을 수립한다는 것이다. 이 화 유사하게 제품도 소비자가 합리적인 구매를 위해 전체적인 가치가 최대가 될 때 항상 구매한다고 보았다. TV를 예를 들어 설명하면 다음과 같다. <표 2-3> 합리적 제품 구매의 예 : TV i 가치 항목 가중치( ) 가치( ) 1 가격 2 크기 3 화질 4 디자인 5 사용의 편이성 6 특성의 범위 7 브랜드 가치 8 버튼의 수 합리적인 구매를 위해서는 전체적인 가치가 최대가 될 때 항상 구매를 하게 된다고 설명하고 수식으로 표현하면 가 최대가 된다고 설명할 수 있다. 한국과학기술기획평가원 11

24 제품 진화 예측 모형을 이용한 사례연구 이러한 설명은 시장의 불완전성과 시간차 때문에 최적의 제품이 항상 주도적이 되지는 않지만, 장기적으로 균형에 수렴한다고 가정하는 것이 합리적이라고 설 명하고 있다. 12

25 제 1장 서론 제3절 제품진화의 계통도에 대한 선행연구 2절에서 언급한 Basalla (1988)는 <그림 2-4> 와 같이 망치의 계통도를 작성하 였으며, 이외에도 많은 학자와 전문가들이 아래의 그림들과 같은 제품 계통도를 작성하였다. 그러나 이렇게 작성된 계통도들은 제품 진화 논리에 대한 직관을 제시하는데 유리하지만, 높은 자의성의 단점을 가질 수 있다. <그림 2-6> 망치 계통도 (Basalla, 1988) <그림 2-7> 투구 계통도 (Horx, 2008) 한국과학기술기획평가원 13

26 제품 진화 예측 모형을 이용한 사례연구 <그림 2-8> 컴퓨터 중앙처리장치(CPU) 계통도 4) <그림 2-9> 리눅스 계통도 5) 생물학에서도 이러한 비슷한 문제들이 실제로 발생하였다. 이러한 문제와 관 련하여 이병훈(2008)은 다음과 같은 계통학의 역사를 언급하고 있다. 다윈은 4) 5) 14

27 제 1장 서론 1859년 종의 기원 에서 생물은 변이와 자연선택을 통해 신종을 만든다고 주장 함으로써 종분화의 진화적 개념을 확립하였다. 그러나 이러한 개념은 신의 섭이 와 질서를 찾아내 생물을 배열한다는 린네의 분류체계와 상충되었다. 20세기 중 엽에 헤닉의 모든 분류군은 단계통성이어야 한다고 주장하며 새로운 계통분류 학을 제안하고 이 주장이 널리 수용되자 린네의 많은 분류군들이 단계통성이 아 니고 측계통성이거나 다계통성임이 밝혀졌다. 이렇듯 생물학에서 역사적 발전을 통해 계통도를 확립하고 있으며, 제품의 계 통도는 단순히 유사성을 통해 제품의 계통도를 그리는 것은 상당히 위험한 일이 다. 따라서 계통에 대한 많은 논의가 이루어져왔고, 도킨스의 이후에 발생계이 론이 제품의 계통성을 정의하는데 유용한 정의로 활용될 수 있다. 발생계 이론 에 따르면, 발생계 는 특정한 진화 계통의 생활사를 산출하도록 상호작용하는 물리적 자원들의 체계로 지칭되며, 계통 은 유사한 개별 생활사가 인과적으로 연결된 서열로 대물림 은 발생 자원이 후속 계통들로 충실하게 재생산되는 것 으로, 자연선택은 발생계의 개체군 구성물이 시간에 따라 변화하는 것으로 다시 정의한다(Griffiths & Gray, 2001; 장대익, 2008). 이러한 발생계 이론을 바탕으로 계통도가 작성하는 것이 바람직하다. 제품을 구성하는 중요한 디자인 중의 하나는 기술이다. 특정 기술분야에 적용 가능한 기술들의 진화과정을 면밀히 보기 위해 생물계의 계통도의 개념을 차용 하는 김지현 외(201) 연구가 있다. 이 연구에서는 동일한 모기술을 바탕으로 출 현하거나 유사한 기능을 중심으로 발전하는 기술군을 동일분야로 정의하고 이 를 바탕으로 기술의 진화과정에서 대두되는 기술적 쟁점을 파악한 후 U-City 기 술 분류를 위한 기준으로 활용하였다. 한국과학기술기획평가원 15

28 제품 진화 예측 모형을 이용한 사례연구 <그림 2-10> 기술진화 계통도의 개념(김지현 외, 2010) 김지현 외(2010)은 계통도 개념을 활용하여 기술 분류를 수행할 경우, 개별 기 술의 특성을 바탕으로 모계기술을 탐색해 가는 과정을 통해 보다 확실한 기술 분류가 가능하다고 주장한다. 또한, 단위 기술이 어떠한 특성을 중심으로 발전 해 나가는지를 파악할 수 있게 됨으로써, 향후 출시될 기술의 특성을 예측할 수 있다고 정리하고 있다. 16

29 제 3 장 분석모형 및 자료 제3장 제품 진화에 대한 Case Study 제1절 휴대폰의 진화 6) 제품은 여러 가지 인간 욕구가 반영된 특성들의 집합이며, 소비자와 생산자 모두의 영향을 받는다. 이런 관계 기초해 우리는 다음 세 가지 포인트에 대한 답 을 얻고자 하였다. 첫째, 제품 특성 진화의 방향성과 소비자의 관계, 둘째, 제품 진화의 집중성과 속도, 셋째, 제품 진화와 생산자의 관계이다. 인간, 즉 소비자의 욕구는 날이 갈수록 다양하게 변화하며, 현재보다 더 나은 상태로 나아가길 원한다. 이 때 더 나은 상태는 어딘가? 즉 방향성에 대한 의 문이 발생된다. 일반적으로는 제품의 특성이 현재 진행되는 방향에서 강화되는 방향으로 진행되는 경향이 있다고 보여 진다. 대표적인 예가 무어의 법칙 (Moore s law)으로, 반도체 집적회로의 성능이 18개월마다 2배씩 증가되는 현상 이다. 이것은 더 좋은 성능의 컴퓨터를 원하는 인간의 욕구에 기술발전이 뒷받 침되어 나타난 결과이다. 그러나 만약 기술 개발이 한계에 도달해 더 이상의 특 성 강화가 불가능하거나 특성 변화를 인간이 인지하지 못한다면, 이러한 경향은 유지되기가 어려울 것이다. 특히, 특성이 강화되더라도 인간의 감각기관이 기존 특성과의 차이를 구분하지 못한다면, 강화된 특성은 선택되지 못하고 도태될 가 능성이 높을 것이다. 왜냐하면, 일반적으로 강화된 특성은 더 높은 비용이 소요 되기 때문에 소비자나 생산자가 강화된 특성을 택할 이유가 없기 때문이다. 그러나 한편으로는, 특성의 종류에 따라 방향이 일방적이지 않을 수도 있다. 여러 방향으로 움직일 수 있는 것이다. 대표적인 것이 디자인 일 것이다. 휴대폰 의 경우에도 초기에는 벽돌과 같은 바(bar) 형태였지만, 그것을 접을 수 있는 폴 더(folder)가 나왔고, 이후에는 슬라이드(slide) 형태와 화면이 회전하는 스윙 (swing) 형태가 나왔고, 다시 최근에는 종이와 같은 바 형태로 돌아오는 추세이 다. 즉, 특정한 방향성이 없는 것이다. 6) Lee et al., 2013, Evolutionary patterns of an artifact: The Mobile Phone 을 참고함 한국과학기술기획평가원 17

30 제품 진화 예측 모형을 이용한 사례연구 개별 특성의 집합체인 제품에서의 진화는 어떻게 나타날 것인가? 강화 경향이 사라지는 시점까지 한 가지의 특성이 주로 진화할 것인가? 아니면, 여러 가지 특 성들이 동시 다발적으로 혹은 특성들이 돌아가면서 진화할 것인가? 아니면, 두 가지가 혼재되어 나타날 것인가? 한 가지 특성에서 진화가 일어나고 소비자들에 게 선택되면, 같은 특성에서 진화가 지속될 가능성이 높다. 소비자 측면에서 살 펴보면, 제품이 소비자의 관심이나 흥미를 끌게 되는 데 성공하면(진화를 통해 서) 소비자는 그 현상이나 현상을 유발하는 제품에 지속적으로 몰입하게 된다. 그리고 더욱 더 많은 소비자들이 그것에 관심을 갖게 된다 7). 생산자 측면에서도 소비자가 그 특성에 이미 흥미를 갖고 있기 때문에 그 특성 개발에 몰두하는 것 이 다른 특성 개발에 몰두하는 것보다 실패 확률이 낮을 것이다. 따라서 개별 특 성들의 진화가 집중적으로 나타날 것이라고 예측할 수 있다. 그리고 이 때 제품의 개별 특성은 그 제품만의 특성이 아닌 다른 제품의 특성 중에 하나일 가능성이 매우 높다. 따라서 생산자는 다른 제품에서는 이미 앞서 가 있는 특성을 해당 제품에 가져와 접목시키기만 하면, 빠르고 쉽게 제품을 진 화시킬 수 있다. 따라서 제품 진화의 속도는 다른 제품의 진화 속도에 영향을 받 을 것이다. 마지막으로 제품의 진화는 생산자의 운명에 큰 영향을 미칠 것이다. 생산자의 진화된 제품이 소비자에게 선택된다면, 그리고 그러한 진화의 개수가 많다면 더 많은 매출을 올려 생산자는 번창할 것이다. 반면에, 진화된 제품을 내놓지 못하 거나 선택되지 못한 제품을 내놓는 생산자는 쇠퇴할 것이다. 따라서 우리가 개 별 제품의 진화 여부나 정도를 판단할 수 있다면, 제품의 선택 여부뿐만 아니라 제품 생산자의 성공 여부도 예측해 볼 수 있을 것이다. 1988년부터 2012년까지 한국 시장에 출시된 370개의 휴대폰 특성 데이터를 인 터넷 사이트를 이용해 취합하고 이 중 시기별로 큰 변화가 있는 주요 특성 8가 지(디자인, 통신, 음향, 메인화면크기, 메인카메라, 터치스크린 여부, OS(Operating System), AP(Application Processor)를 도출하였다. 도출된 특성들을 7) 밴드웨건효과(band wagon effect)로 소비자들이 유행에 따라 제품을 구매하는 현상을 의미함 18

31 제 3 장 분석모형 및 자료 큰 변화를 나타내는 기준과 출시기간에 근거해 그룹으로 분류하였다 (<표 3-1> 참조). <표 3-1> 휴대폰 주요 특성 및 분류 특성 세부특성 분류 특성 세부특성 분류 바 1 없음 0 플립 디자인 폴더 (DE) 슬라이드 4 메인카메라 스위블 5 (화소,Mega 스윙 6 Pixel) CDMA이전 1 (MC) CDMA CDMA 통신 EV-DO (CT) 3G(HSDPA) 5 터치스크린 없음 0 3G(HSUPA) 6 여부 (TS) 있음 1 3G(HSPA+) 7 없음 0 LTE 8 Window Mobile OS ios SYMBIAN Android 4 음향 40 4 Bada 5 (SO) 64(MP3화음) 5 없음 MHz 미만 MHz 미만 2 메인화면크기 3인치 미만 1 AP(CPU) 1000MHz이상 3 3인치 이상 4인치 (인치) 2 듀얼코어 4 미만 (MD) 4인치 이상 3 쿼드코어 5 *CDMA: Code Division Multiple Access / EV-DO: Evolution-Data Optimized CDMA2000 / HSDPA: High Speed Downlink Packet Access / HSUPA: High Speed Uplink Packet Access / HSPA+: Evolved High Speed Packet Access / LTE: Long Term Evolution 도출된 특성을 출시시점을 기준으로 정리하면, 한국에서 특성별로 최초 출시 된 제품들을 도출할 수 있다 (<표 3-2> 참조). 1988년에 한국에서 출시된 제품인 Dynatac8000 모델은 Bar 형태에 CDMA 이전 통신기술이 채택된 제품으로 단음 한국과학기술기획평가원 19

32 제품 진화 예측 모형을 이용한 사례연구 (monopoly) 에 3인치 이하의 화면을 갖고 있다. 나머지 4개의 특성, 카메라, 터치 스크린, OS, AP 는 Dynatac8000 모델에 탑재되지 않았다. 이런 정보에 기초해 DE, CT, SO, MD 는 초기 값을 1, 나머지 네 개의 특성, MC, TS, OS, AP는 0으 로 정의했다. 뒤에 추가된 특성인 MC는 디지털 카메라로부터, TS, OS, AP 는 PDA(Personal Digital Assistant)로부터 연유한 기술로 보인다 바 플립 폴더 <표 3-2> 휴대폰 주요 특성의 출현 시기 디자인 통신 음향 메인화면 메인 카메라 터치 스크린 CDMA 터치 OS AP (CPU) CDMA WM ~ 슬라이드 EV-DO 스위블 스윙

33 제 3 장 분석모형 및 자료 디자인 통신 음향 메인화면 메인 카메라 3G (HSDPA) 터치 스크린 OS AP (CPU) 3G (HSUPA) ios SYMBIAN Android G (HSPA+) LTE Bada (듀얼) 5600 (쿼드) 디자인을 살펴보면, 1988년부터 1996년까지 바에서 폴더로 진화가 일어나고 2002년 전후로 슬라이드에서 스윙으로 진화가 일어난다. 음향의 경우에는 2001 년에서 2003년 그리고 2005년에서 2007년에 진화가 일어난다. 메인카메라는 2003년부터 2005년까지 급속한 진화가 일어난다. OS와 AP 도 각각 2008년 2010 년 이후 급격한 진화가 일어나는 모습을 보이고 있다. 반면에 통신기술은 시간 간격을 두고 진화가 일어나고 있다. 한국과학기술기획평가원 21

34 제품 진화 예측 모형을 이용한 사례연구 <표 3-3>은 특성들 간의 상관관계를 나타낸다. DE는 특성들과 음의 상관관계 를 갖는데, 이는 최근 휴대폰의 디자인이 바형태로 돌아갔기 때문인 것으로 판 단된다. CT는 DE 를 제외한 나머지 특성들과 높은 상관관계를 갖고 있다. 이는 통신기술이 나머지 특성들의 진화에 많은 영향을 준 것으로 판단된다. 통신기술 이 영상이나 데이터의 전송을 가능케 하거나 높은 속도를 지원할 수 있어야, MD, MC, OS, AP 에서의 진화가 가능하거나 가속화될 수 있기 때문이다. MD 는 MC, TS, OS, AP 와 높은 상관관계를 갖는데, 이는 최근 주류를 이루고 있는 스마트폰(smartphone) 때문에 나타난 결과로 보인다. <표 3-3> 휴대폰 주요 특성간 상관관계 CT SO MD MC TS OS AP DE CT SO MD MC TS OS (0.008) (0.820) (0.000) (0.000) (0.000) (0.105) (0.001 (0.000) (0.000) (0.000) (0.000) (0.000) (0.165) (0.000) (0.000) (0.000) (0.000) (0.013) (0.000) (0.000) (0.000) (0.000) (0.000) (0.015) (0.000) (0.000) (0.000) (0.000) 휴대폰 간 계통도를 작성하기 위하여, 8개 특성의 분류번호에 근거하여 각 휴 대폰에 생물체의 DNA와 유사한 코드를 부여하였다. 예를 들어, 최근 출시된 아 이폰5는 바 형태에 LTE 통신이 가능하며, MP3 화음의 음향을 지원한다. 또한 메인 화면은 4인치 이상에 메인 카메라는 800만 화소 이상이며, 터치스크린이 탑재되어 있다. OS 는 ios를 사용하며 AP는 듀얼코어 타입으로, <표 3-4>와 같 이 표현할 수 있다. 22

35 제 3 장 분석모형 및 자료 출시 2012년 7월 모델 이름 갤럭시 S3 <표 3-4> 휴대폰 특성 코드화 모델명 디자인 통신 음향 메인 화면 SHV-E210 K 터치스 메인 크린 카메라 여부 바 LTE MP 만 O Android 쿼드 코어 듀얼 2012년 12월 아이폰5 AIP5 바 LTE MP 만 O ios 코어 OS AP 이렇게 코드화된 휴대폰 특성에 기초해 휴대폰 간에 선조와 후손을 구분할 수 있다 (<표 3-5> 참조). 예를 들어 아이폰5와 이전에 출시된 휴대폰의 코드화된 특성을 이용해 거리를 계산할 수 있고, 그 중 거리가 가장 가깝고 가장 먼저 출 시된 것을 선조 1 중 하나로 정의할 때 HTC Raider 4G는 선조 1이 된다. 그 다 음 아이폰5와 HTC Raider 4G 를 비교하면, OS 에서 차이가 난다. (아이폰5=2; HTC Raider 4G=4) 다시 이전에 출시된 휴대폰 중 OS가 2 인 값을 갖는 휴대폰 중 거리가 가장 가깝고 가장 먼저 출시된 것이 아이폰 4S 이고 이것을 선조 2 로 정의한다. 정리하면, 아이폰5의 선조는 HTC Raider 4G 와 아이폰 4S 이며 이 두 개의 휴대폰 특성의 재조합(recombination) 에 의해서 출현했다고 볼 수 있다. <표 3-5> 휴대폰 간 거리 출시 모델 디자인 통신 음향 메인 화면 터치스 메인 크린 카메라 여부 OS AP 분석대상과 의거리* 분석 대상 선조1 선조2 2012년 12월 아이폰 년 9월 2011년 11월 HTC Raider 4G 아이폰 4S 한국과학기술기획평가원 23

36 제품 진화 예측 모형을 이용한 사례연구 이러한 알고리즘에 기초해 <표 3-6>와 같이 4가지 형태의 휴대폰 교배를 정의 할 수 있다. 첫 번째가 앞서 살펴본 것과 같은 동종교배로 선조 휴대폰 특성 재 조합에 의해 후손 휴대폰을 표현하는 것이다. 두 번째가 이종교배로 돌연변이 와 유사하지만 차이는 선조 중 하나가 다른 종인 경우이다. 예를 들어, PC-EPhone의 선조는 PDA로 휴대폰과는 다른 종이다. 세 번째가 돌연변이이다. SCH-X100과 IM-2000 의 재조합에 의해서 SCH-X130 이 표현되지 않기 때문에 (SO 때문) 이것을 돌연변이로 정의하였고 이는 진화의 한 형태이다. 마지막은 복제로 이 때 후손과 선조 의 표현형은 동일하다. <표 3-6> 휴대폰 진화 정의 진화용어 선조/후손 모델명 디자인 통신 음향 메인화 면 동종교배 메인 카메라 터치 스크 린 여부 선조 IM-U570K SPH-W 후손 LG-KH 이종교배 선조 LDP PDA 돌연변이 복제 후손 PC-EPhone 선조 SCH-X IM 후손 SCH-X 선조 HTC Raider 4G OS 후손 IM-A830K AP 이러한 알고리즘을 이용하여 출시된 시점을 기준으로 휴대폰 을 나열하고 관 계를 나타내면 계통도를 작성할 수 있다. <그림 3-1>은 휴대폰 의 진화계통도를 24

37 제 3 장 분석모형 및 자료 표현하고 있다. 가로축은 8개의 특성으로 구분을 하였고 세로축은 출시연도를 나타낸다. 진화가 일어난 특성 밑에 해당 휴대폰을 위치시켰다. 예를 들어, LDP-200 은 한국 최초의 CDMA 휴대폰으로 CT 밑에 위치하고 있다. 같은 특성 공간에서 오른쪽으로 움직일수록 성능이 더 좋아지거나 특성이 변화되는 것을 나타낸다. 예를 들어, SCH-X100 은 최초의 CDMA2000 휴대폰으로 CT의 특성이 변하였다. 또한 SCH-X130은 4화음이었으나 IM 화음으로 진화했다. 점선 사각형은 현재 통신사 가입이 가능한 휴대폰이고 실선 사각형은 구입이 불가능 한, 즉 이미 시장에서 정상적으로 찾아볼 수 없는 휴대폰이다. <그림 3-1> 휴대폰 진화 계통도 SO 의 경우를 살펴보면, 단음=>4화음=>16화음=>40화음=>64화음=>128화음 =>72화음으로 제품 특성이 변화되다가 결국에는 자연음과 큰 차이가 없는 64화 음 (MP3) 수준으로 귀결되었다. 인간의 욕구에 따라 제품이 진화하지만 특성 변 화의 차이를 인간이 느끼지 못하게 되면 제품의 특성 진화가 지속되지 않고 멈 추는 것이다. MD나 AP 와 같은 특성들도 시간의 차이는 있겠지만 인간의 감각 한국과학기술기획평가원 25

38 제품 진화 예측 모형을 이용한 사례연구 이 특성 변화 차이를 느끼지 못하는 수준에 도달하면 진화가 멈출 것으로 예상 된다. 반대로 그러한 수준에 도달하기 전에는 강화되는 모습을 보여준다. MD는 300만 화소부터 200만씩 700만화소까지 증가하다가 400만화소로 퇴행하는 제품 이 나타난다. 업체에서 틈새시장을 노리고 출시한 것으로 추정되는데, 500만, 700만 화소가 출시된 상황에서 소비자들은 400만 화소는 기존 특성과의 차이를 느끼지 못하게 하였을 것이다. 그래서 그 후 400만 화소를 탑재한 휴대폰은 쉽 게 찾아볼 수가 없으며, 계통도에서 후손들과 연결이 되지 않는다. 이러한 현상이 특성에 따라 달리 나타나는 것으로 보일 수 있다. DE의 경우, 삼각형, 원형 혹은 기괴한 디자인도 나타날 수 있지만 결국에는 디지털 제품에 서 가장 많이 볼 수 있는 사각형 바형태로 다시 돌아가고 있는 추세이다. 즉 우 리가 익숙한 형태로 나아가는 것인데, 앞서 이야기 하였던 SO, MC 등도 우리가 자연에서 느끼는 수준, 즉 익숙한 수준까지 나아갔거나 혹은 나아가는 중이라고 할 수 있다. 또한 AP 역시 생각의 속도라는 익숙한 수준까지 나아가는 중이라고 할 수 있는 것이다. 결국 특성의 진화 방향의 도달점은 인간 즉 소비자라고 할 수 있으며, 단지 도달점에 도달하는 시간과 방향성이 다를 뿐인 것이다. 제품의 진화는 산발적으로 일어나지 않고 집중적으로 일어나는 경향을 볼 수 있다. 한 특성에서 집중적으로 진화가 일어난 후 소강상태에 접어들면, 다른 특 성에서 다시 집중적으로 빠르게 진화가 일어나는 것이다. 이것은 앞서 언급하였 듯이 소비자와 생산자의 행동의 의한 결과로 생각되어진다. 다른 특성에서 진화 가 시작될 때는 특성 간 연관성 정도에 영향을 받는 것으로 보여 진다. <표 3-2> 에서 OS가 2008년부터 2010년까지 집중적으로 진화가 일어난 후에 AP가 진화 하기 시작하는 모습을 볼 수 있다. 이 둘의 상관관계는 <표 3-3>에서 매우 높은 수준임을 확인할 수 있으며, 연관성이 높은 쪽으로 진화 특성이 이동한 것으로 추정할 수 있다. 이러한 진화의 속도는 다른 제품의 진화 수준에 크게 영향을 받는데, MC 와 AP에서 이러한 것을 확인할 수 있다. 먼저 MC에서는 휴대폰 200만 화소대 카메 라가 탑재되기 시작한 2004년에 이미 일반인 대상의 800만화소 디지털 카메라 가 출시되어 있었다. 다음으로 AP에서는 2011년에 듀얼코어가 탑재된 휴대폰이 26

39 제 3 장 분석모형 및 자료 처음 출시되었고 다시 불과 1년 만에 쿼드코어가 탑재된 휴대폰은 2012년에 처 음 출시되었다. 한편, AP 와 비슷한 역할을 하는 컴퓨터 CPU는 이미 2005년에 듀얼코어 제품, 그리고 2006년에 쿼드코어 제품이 출시되었다. 이종 제품 특성 의 기술 수준이 휴대폰으로 넘어오면서 진화의 집중성과 속도를 높인 것이다. 이러한 결과로부터 우리는 디지털 카메라나 컴퓨터 등의 이종 제품의 현재 상황 을 기초로 휴대폰 진화를 조심스럽게 예측해볼 수 있다. 현재 일반 보급형 디지 털 카메라가 1600만 화소 수준 정도 되는 것을 알 수 있는데, 조만간 이 수준까 지 진화하고 이것이 대세가 될 것으로 보인다. 한편 현재 컴퓨터의 CPU 가 쿼드 코어 가 대세를 이루고 있고, 이미 쿼드코어 가 탑재된 휴대폰들의 출시가 늘어 나고 있기 때문에, 이 분야에서는 진화의 속도와 집중성이 크지 않을 수도 있다. 1990년대 말부터 2008년 중반까지 삼성이 다양한 분야에서 여러 가지 진화된 제품을 선보이고 있는 것을 살펴 볼 수 있으며, LG와 팬택에서도 서너 개의 진 화된 제품들을 출시하였다. 이 당시 삼성이 한국 휴대폰 혁신의 선두를 이끌었 음을 알 수 있으며, 이것은 삼성의 휴대폰 분야의 높은 성과와도 연결된다. 한편 초창기 휴대폰 시장을 개척하고 선도했던 모토로라(Motorola)는 2000년 이후 진 화된 제품을 출시하지 못하고 있다. 그러나 2008년 스마트폰 시절 이후 국내업체의 진화된 제품들의 수가 눈에 띄 게 줄어들었으며, 애플(Apple)과 HTC가 2011년까지 두각을 나타내었다. 그리고 이러한 결과는 그러나 2011년부터 삼성을 비롯한 한국 기업들이 갤럭시 시리즈 로 추격을 시작하였고 2012년에는 와 갤럭시 S3와 옵티머스 G 등의 진화된 제 품을 선도적으로 출시하고 있다. 반면, 2011년 이후 애플과 HTC는 진화된 제품 출시가 눈에 띄게 줄어들었으며, 특히 애플은 2010년 아이폰 4 이후에 출시된 진화 제품이 없다. 물론 진화된 제품이 모두 회사의 매출과 이익으로 직결되는 것은 아니지만, 최근 애플의 어려움에 이러한 결과들이 상당부분 영향을 미쳤을 것으로 보인다. 한국과학기술기획평가원 27

40 제품 진화 예측 모형을 이용한 사례연구 제2절 자동차 디자인의 진화 8) 자동차 디자인은 공학 기술적 성과와 시대적인 디자인 트렌드를 반영하며 진 화되어왔다. 일반적으로 자동차의 시작은 말 없는 마차(horseless wagon) 의 개 념으로 마차와 바퀴를 만들던 보디빌더(bodybuilder)라는 산업혁명 초기의 엔지 니어들의 수공예 차체 제작과 내연기관의 엔진의 발명이 더해진 것이다. 이후 주행과 안전 편의를 위해 필요한 기능(헤드라이트, 윈도우, 혼, 머드가드, 여행 가방, 스페어타이어 등)을 단순히 차체에 덧붙여졌다. 1909년 포드가 T-모델(T-model)의 승차공간을 상자형으로 만들고 엔진후드 사 이의 카울 부위를 프레스공법으로 곡선처리하면서 자동차 차체 디자인의 통합 화가 시작되었다. 각각의 디자인요소들이 차체를 기준으로 일체화되면서 공기의 흐름을 보다 원활하게 만들었고, 머드가드와 차체 사이의 틈이 줄어들었으며, 외부에 달려 있던 헤드라이트는 차체와 일체화되어 볼륨있는 휀더와 조형적으 로 연결되었다. 공기역학적 성능이 개선되기 시작한 것이다. 기계 기술도 발전 하여 1910년대 후반이후, 차체 앞까지 돌출 되어있던 충격 흡수를 위한 스프링 과 차축이 차체 아래로 이동하였고, 라디에이터는 프런트 그릴 뒤로 위치하여 후드 속에 배치되었다. 변속기나 브레이크와 같은 조종을 위한 레버들은 사용 편의를 위하여 운전석 근처로 이동하였다. 1920년대에 들어서 비행기의 출현과 항공역학의 기본원리가 당시의 엔지니어 들 사이에서 공유되었으며 초보적인 공기역학의 개념은 이미 일반화되어 있었 다. 특히 독일에서는 1920년대 초반부터 자동차에 대한 풍동실험이 시행되었다. 비틀의 원형으로 알려진 폭스바겐 타입1의 초기 디자인 과정에 디자이너 앨빈 코멘다(Erwin Komenda)는 기본적인 풍동실험을 하였고, 그 결과 물방울 모양의 조형특징을 지닌 비틀이 탄생하게 되었다. 자동차를 위한 공기역학적 디자인 연구의 가속화는 1930년대 자동차 경주 열 풍에 기인한다. 당시 자동차 경주는 대중에게 커다란 호응을 받았으며 이를 정 치적으로 이용하고자 했던 독일과 이에 대항하는 유럽의 기술선진국들 그리고 8) 차주천, 2013, 자동차 디자인에서 공기역학의 연대기적 고찰을 요약 정리 28

41 제 3 장 분석모형 및 자료 자동차 대중화를 통해 판매에 열을 올렸던 미국 자동차 업체들은 속도 경쟁에 돌입하였다. 그리고 이런 속도 경쟁은 디자인에 반영되었다. <그림 3-2> 자동차 태동기의 디자인 진화방향 (차주천, 2013) 1930년대 중반부터 자동차 외장의 개별 조형 요소들은 통합을 이루며 일체화 된 차체로 발전하여 공기역학적 성능이 좋아졌다. 예를 들어 헤드라이트는 프런 트 후드와 펜더 사이에 매립되어 공기역학적인 디자인방향으로 진화를 시작하 였다. 그러나 곧 이은 2차 세계대전으로 자동차 생산 라인은 군수물자 생산으로 대체되어 연구 개발에 공백기가 발생한다. 2차 대전이 끝나면서 자동차의 중심지로 양분되어 있던 미국과 유럽은 극명한 대조를 보인다. 전쟁의 피해를 입은 유럽이 자동차 디자인과 공기역학의 발전이 한국과학기술기획평가원 29

42 제품 진화 예측 모형을 이용한 사례연구 주춤하는 사이 미국은 전쟁무기 제조기술과 설비에 힘입어 세계 자동차 기술과 시장을 선도하게 된다. 1950년대를 지나면서 미국 전체 가정의 60% 정도가 차량을 보유하게 되었고 자동차 대중화 시대 을 열렸다. 디자인의 자유도는 증가했고, 다양한 스타일이 나타났다. 디자인은 점점 더 자극적으로 표현되어 소비자들의 이목을 끌었고, 제트기와 미사일 등 소비자의 시각에서 미래적이고 첨단의 이미지로 각인되어 있는 대상의 특징들이 자동차 디자인에 반영되었다. 그 결과 공기 역학적 성능 과 무관한 테일핀(tail-fin) 스타일이나 항공기의 노즈(nose)를 연상하게 하는 프 런트 마스크 스타일이 나타나게 되었다. 이후 테일핀 스타일은 여러 메이커에서 제작되었고 유럽의 메이커들도 이 디자인에 영향을 받았다. <그림 3-3> 테일핀 스타일 (차주천, 2013) 1970년대 두 번의 오일쇼크와 이어진 경제상황의 악화는 미국 중심의 대형화 와 고성능화의 진화 방향을 멈추게 하였고, 경제적 기술적으로 2차 대전의 상처 를 치유한 유럽의 자동차 브랜드들은 공격적인 기술 개발로 연비를 높이는 다양 한 형태의 디자인을 선보였다. 1980~1990년대에는 다양한 에어로 파트들이 개발 되어 디테일한 부분에도 공기역학 최적화 기술이 적용되었고, 이러한 것들이 디 자인에 적용되었다. 30

43 제 4 장 분석결과 제4장 휴대폰 진화모형 및 시뮬레이션 제1절 진화모형의 가정 가. 진화경제학 생물진화이론을 기반으로 한 경제진화론은 경제제도가 태어나고 변화하는 과 정을 설명한다. 진화경제학자들은 시장환경을 경제, 정치, 문화 및 자연 등의 외 부 환경 등으로 나누고 이들의 상호작용의 과정을 분석하는 진화적 접근방법으 로 연구를 진행한다. 그들은 경제현상이 특정한 결정요인에 의해 이루어지는 것 이 아니라 복잡한 요소들의 상호작용이라고 바라보는 것이다. 초기의 진화경제학자들은 베블렌의 제도주의 경제학을 이어 받아 경제의 진 화현상을 분석하였으나, 제도의 진화를 설명하는 데 어려움을 겪었다. 이러한 어려움을 극복하고자 여러 가지 대안들이 제시되었고, 여기에 Nelson & Winter (1982) 가 큰 공헌을 하였다. 그들은 제도, 조직, 기술, 문화를 진화과정에 접목시 켜 회사의 생존은 경제체계가 자연적으로 선택한 결과이며 회사가 스스로의 행 동방식을 새롭게 찾아 선택하는 과정을 통해 행동을 수정하여 자신이 생존에 영 향을 미치는 중요한 요인이라는 결과를 도출하였다. Nelson & Winter (1982)는 생물학에서 발전된 진화이론을 경제학적 개념으로 유추하여 경제현상을 설명했고, 이러한 시도는 후대의 경제학자에게 큰 영향을 주었다. 그들은 기업의 혁신이나 R&D활동을 생물학적 변이와 유사한 변이를 가 져오는 매커니즘으로, 기업을 유전인자와 유사한 개념의 경로(routine)를 보유하 고 있는 개체로, 그리고 생물계의 도태현상과 유사한 시장메커니즘에 의한 도태 로 경제현상을 설명했다. Nelson & Winter (1982)는 기업진화론을 다음과 같이 설명하였다. 진화론적 기업론의 중심개념은 기업의 행동패턴과 시장의 결과가 결합적으 로 결정되는 동태적인 과정에 있다. 진화과정의 대표적인 논리는 다음과 같다. 한국과학기술기획평가원 31

44 제품 진화 예측 모형을 이용한 사례연구 이느 시점의 기업의 조업조건, 자본재의 수준은 기업의 투입량과 산출량을 결정 한다. 이러한 기업의 의사결정은 시장 전체의 수요와 공급에 영향을 미쳐서 시 장 전체의 가격과 총생산량을 결정하고 그 결과 개별 기업의 수익률이 결정된 다. 수익률에 따라서 다음 기의 생산이 증대되거나 감소되며 이에 따라 기업의 규모도 결정된다. (중략). 이러한 시장의 도태과정을 거쳐서 개별 기업들이 같은 조건에 있음에도 불구하고 산업 전체의 생산요소의 구매와 생산은 동태적으로 변화한다. 그러나 기업의 조업조건 역시 기업의 탐색규칙(search rule)이 변화함 에 따라서 같이 변화한다. 탐색(search)과 도태는 동시적이고 상호영향을 주는 진 화의 양 측면이다. 도태과정에 영향을 주는 시장가격은 새로운 탐색의 방향을 결정하는 새로운 탐색의 방향을 결정하는 데도 영향을 준다. 이러한 탐색과 도 태의 공동과정을 통해서 기업은 진화하며, 한 시기의 산업의 조건은 다음 시기 의 조업조건을 결정한다 (Nelson & Winter, 1982, pp18~19). 이처럼 Nelson & Winter (1982) 이론에서의 경로(routine)은 의사결정규칙인 동 시에 조직의 능력을 축적하는 저장소의 역할을 수행한다. 즉. 경로(routine)화된 활동을 통해서 조직이 갖는 지식이 저장된다. 이는 Cyert & March(1963)가 주장 한 바와 같이 조직의 지식이 표준작업과정(standard operating procedure)에 쓰여 있다는 주장과 일치한다. Nelson & Winter(1982)는 이와 같이 성공적 경로 (routine)의 재생산(reproduction)과 성과가 낮은 실패적 경로(routine)의 도태에 의 해 기업의 진화가 일어난다고 보았다. Nelson & Winter (1982) 진화론은 경로(routine)을 강조함으로써 기업 내의 변화 를 보기보다는 산업단위 내에서의 변화를 중시한 경향이 있다. 그러한 점에서 Nelson & Winter (1982) 이론은 기업의 전략의 수정을 통한 기업 내 변화보다 새 로운 기업의 등장으로 산업의 변화가 일어난다는 점에서 전통적인 생물학에서 의 진화론과 조직이론에서의 조직군생태학(population ecology)과 비슷한 측면을 가지고 있다. Winter (1987, 1995)의 후속연구는 진화론적 접근을 기업 내부 조직 으로 확대 적용하려고 시도했다. 본 연구는 이러한 Nelson & Winter (1982)의 관점을 다음과 같이 반영하고자 하였다. 첫째, Nelson & Winter (1982)는 경제의 진화과정이 지속적으로 독창성 32

45 제 4 장 분석결과 과 신규성(novelty)을 띠는 제도, 법칙, 제품 및 기술에 의해 유지된다고 주장한 다. 본 연구에서 제품의 발전 및 진화는 시장환경의 제도, 경쟁제품 및 적용기술 등에 상호영향을 받는다고 가정하였다. 둘째, Nelson & Winter (1982)는 시장환 경의 복잡한 체계가 개별개체에서 상상하지 못했던 현상이 집단에서 나타나는 창발현상을 통해 진화한다는 반환원주의적 방법론을 받아들이고 있다. 이와 유 사하게, 본 연구팀에서는 제품의 진화는 독자적으로 일어나는 것이 아니라 내부 요인에 의한 구조적 선택(constructional selection)과 외부 요인에 의한 환경적 선 택(environmental selection)의 상호작용을 통해 진화한다고 가정하였다. 셋째, Nelson & Winter (1982)는 경제체계가 기계체계보다 생물체계와 더 유사하게 구 성되어 있다는 관점에서 회사의 진화를 분석하였다. 본 연구에서도 생물의 진화 와의 유비관계를 통해 제품의 진화를 분석하였다. 나. 방법론 경제의 진화를 설명하기 위한 대표적인 모형으로는 '슘페터의 경제진화모형', 'Nelson & Winter (1982)의 진화모형', 진화론적 게임이론 모형, 컴퓨터 기반 시뮬 레이션 모형 등이 있으며, 본 연구에서는 컴퓨터 기반 시뮬레이션 모형을 사용 하였다. 여러 가지 컴퓨터 기반 시뮬레이션 모형 중에서도, 복잡계를 모델링하는 모형을 통해 기존의 시뮬레이션 방법들보다 복잡한 환경을 설명하고자 하였다. 1) 복잡성 이론과 진화경제학 9) 복잡성이론은 복잡적응시스템의 진화과정을 다룬다. 이는 생태학과 진화생물 학에 근거를 두고 있으며, 생물계, 생태계, 문화계, 경제계 등 모든 종류의 체계 가 자연선택이라는 보편적인 다윈주의(universal darwinism)의 원리를 따르는 것 으로 간주하고 있다. 그러나 복잡성이론은 진화론이 설명하지 못했던, 질서의 기원과 진화를 설명 하려 한다. 복잡성이론의 근본 주장은 하위단위들의 관계로부터 질서가 자연적 9) 정명호, 2008, 21장 복잡성이론과 조직연구: 생물학적 관점의 재조명 요약 정리 (21세기 매니지먼트 이론의 뉴패러다임) 한국과학기술기획평가원 33

46 제품 진화 예측 모형을 이용한 사례연구 으로 만들어지며, 그 과정을 지배하는 법칙에 있다. 즉 거대한 건축물을 만든 것 은 자생적인 질서(spontaneous order)이며, 자연선택은 이러한 과정을 세부 조정 하는 역할을 하고 있다고 본다. 카우프만(Kauffman, 1993; 1995)은 진화의 계기 가 자연선택인 것은 분명하지만 그 자체가 복잡계(complex system)의 한 부분을 이루고 있다고 주장한다. 즉 유기체에 보이는 질서는 자연선택의 직접적인 결과 가 아니라 자연선택이 작용하도록 만드는 질서의 결과로 파악되며, 근본적인 것 은 복잡계의 자기조직화다. 자기조직화와 자연선택이 복잡계의 구조와 행위를 만들어가는 것에 대한, 하 나의 가설은 생명은 질서와 혼돈의 중간을 향해 움직이며, 혼돈의 가장자리 에 존재한다는 것이다. 일반적으로 4가지의 시스템의 상태, 평형상태 (equilibrium), 평형에 가까운 상태 (near-to-equilibrium), 평형에서 먼 상태 (far-from-equilibrium), 비평형 상태(non-equilibrium)가 존재하며, 이중 창조가 일어나기 쉬운 상태는 세 번째, 즉 완전한 혼돈상태도 아니고, 완전한 질서도 아닌 평형에서 먼 상태 이 며, 혼돈의 가장자리란 바로 이 상태를 뜻한다. 일반적으로 시스템은 진화가 아니라 무질서를 향해 가도록 되어 있으며, 이 것은 19세기에 확립된 열역학 제2법칙, 즉 엔트로피 법칙이다. 그러나 진화론에 서는 질서가 나타나며 이는 엔트로피 법칙과 모순된다. 그러나 1970년대에 프리 고진(Prigogine)은 닫힌 시스템에서는 엔트로피가 내부에 축적되지만 환경과 에 너지, 물질, 정보 등을 교환하는 열린 시스템은 엔트로피를 내보내 시.공간적으 로 안정된 구조가 생기고 유지된다는 점을 밝혔다(Prigogine & Stengers,1984). 즉 평형에서 멀리 떨어진 상태(혼돈의 가장자리)에서는 구조가 끊임없이 요동하고, 결국 작은 요동이 격화되어 분기점(bifurcation point)에 이르면 종래의 구조는 무 너지고 새로운 구조가 나타나는 것이다. 이러한 요동을 통한 새로운 질서(order through fluctuation) 의 출현을 가능하게 하는 구조를 산일 구조(dissipative structure)라고 하며, 산일 구조 이론은 복잡성이론의 자기조직화를 열역학적으로 뒷받침해주고 있다. 진화의 역사는 유기체가 주어진 적합도 지형(fitness landscape)에서 적합도를 높이기 위해 최적해(optimal solution)를 찾는 과정으로 이해될 수 있다. 복잡성이 34

47 제 4 장 분석결과 론은 진화생물학분야에서 1930년대부터 사용되던 적합도 지형개념을 확장했는 데, 이것은 진화에 관련되는 환경요소의 수와 이들 사이의 상호관계에 의해 규 정되는 탐색공간(search space)이다. 예를 들어, 진화에 관련되는 요소가 하나밖 에 없다면 적합도 지형은 하나의 봉우리를 갖는 후지산 지형이 될 것이며, 관련 요소가 많아질수록 여러 개의 봉우리를 갖게 될 것이다. 그리고 관련요소 간의 상호관계와 상충적인 제약조건이 많아지면 적합도 지형은 여러 개의 봉우리와 계곡을 갖는 구불구불하고 험준한 지형이 된다. 사실 대부분의 유기체에 있어서 진화는 이러한 적합도 지형에서 최적해를 찾는 탐색과정이라고 볼 수 있다 (Kauffman & Macready,1995). 복잡성이론의 중심 개념, 즉 복잡계에서 질서가 만들어지는 원리가 바로 자기 조직화다. 자기조직화란 어떤 시스템이 외부의 설계나 강제력이 없이도 구성요 소간의 복잡한 상호작용을 통해 질서를 연속적으로 만들어내는 현상을 말한다. 예를 들어, 수많은 새 떼가 안정된 무리를 이루어 이동하는 것, 고등지능이 없는 개미들의 사회가 고도의 규칙과 질서를 갖게 되는 것을 자기조직화로 설명할 수 있다. 생물세계뿐만 아니라 복잡한 경기변동을 반복하는 경제현상도 자기 조직 화 원리로 설명될 수 있고, 심지어 전혀 무관하게 보이는 도시의 인구와 순위 간 에도 자기조직적인 질서가 숨어 있다(Krugman,1996). 따라서 자기 조직화는 복 잡계에 작용하는 일종의 보편적 법칙이라고 볼 수 있다. 이 때, 복잡적응시스템에서는 자생적인 질서는 각 행위자가 독자적인 정보처 리 능력을 갖고 끊임없이 상호작용을 하기 때문에 유지된다. 다시 말해서 각각 의 행위자가 적응적 행위(adaptive behavior)를 해야만 자기조직화가 가능하다. 1987년 컴퓨터 과학자인 레이놀즈(Reynolds)는 'Boids' 라는 시뮬레이션 모델을 개발했는데 이것은 매우 복잡하게 보이는 새들의 무리비행에서 질서가 형성되 는 과정을 훌륭하게 묘사해낸다. 그러나 이 시뮬레이션의 규칙은 의외로 간단하 다. 그것은 다른 새들과 같은 방향과 같은 속도를 유지하며, 지나친 몰림과 충돌 을 피한다는 것이 전부다. 매우 복잡한 시스템의 질서가 사실은 아주 단순한 규 칙들로부터 생겨나는 것이다. 이렇게 간단한 규칙으로 새 떼의 비행이 유지될 수 있는 것은 각각의 새들이 독자적인 정보처리 능력을 갖고 끊임없이 상호작용 한국과학기술기획평가원 35

48 제품 진화 예측 모형을 이용한 사례연구 을 하기 때문이다. 이러한 질서는 시스템 외부에서 강제로 만들어질 수 없으며, 개별 행위자의 행동으로부터 전체 시스템의 자기조직화 결과를 유추할 수도 없다. 뿐만 아니라 복잡계는 자기조직화 과정을 통해 더 높은 수준의 구조와 기능을 갖게 된다. Holland (1995)는 자기조직시스템의 기본 속성을 다음과 같이 4가지로 정리하 고 있다. 첫째, 총합(aggregation) 또는 전체성(wholeness)이다. 이는 자기조직적인 개별요소가 모였을 때, 전체로서의 새로운 특성이 나타나는 것을 말하며, 이는 복잡적응시스템의 가장 근본적인 속성으로서 창발성(emergence)이라고 할 수도 있다. 질서는 중앙집권적 지시보다는 상호조정과 자기규제로부터 창출되며, 위 에서 아래로가 아니라 아래에서 위로의 방식으로 형성된다. 이것은 시스템이 단 지 개별 요소의 집합이 아니라 개체가 소유하지 않는 특성을 갖게 됨을 의미한 다 (Drazin & Sandelands,1992). 이때 개별 요소들은 전체의 목표를 의식할 필요가 없다. 자신의 필요와 이해 에 따라 움직이면 되는 것이다. 그리고 부분 요소들의 결합 역시 '유연한 연결 (soft assembly)'이면 충분하다. 물이 끓을 때, 물 분자들은 비등점에 다다르면 동 시에 배열을 바꾼다. 마치 정보교환 능력이 있는 개체들과 유사한 형태를 보이 는 것이다. 그러나 이것은 물 분자 개체에게는 우연적인 현상이다. 개체의 우연 을 전체의 필연으로 통합시키며, 미시와 거시가 상호 협력하는 위계성이 존재하 기 때문에 자기조직화가 가능하다. 이를 '위계화된 자율성(stratified autonomy)'이 라고 한다 (Jantsch,1980). 둘째, 비선형성(nonlinearity)이다. 지금까지 시장, 경제, 기업의 분석은 선형성 의 가정에 기초해 있었다. 부분의 합은 전체이고, 미래는 현재의 선형적 연장이 었다. 그러나 자기조직시스템은 선형적은 인과성으로는 이해할 수 없다. 시스템 내의 모든 요소는 복잡한 피드백 과정을 통해 서로 연결되어 있고, 시간의 흐름 에 독립적이지는 않다. 따라서 시스템의 변화는 비가역적이고, 자기조직시스템 에서는 아주 작은 변화가 갑작스럽고, 큰 변화를 야기할 수 있다. 따라서 예측할 수도 없다. 비선형성은 카오스이론과 비선형 동학에서는 초기조건의 민감성(sensitivity to 36

49 제 4 장 분석결과 initial condition)이나 경로의존성(path-dependence) 등으로 알려져 있다. 요컨대 의 도하지 않았던 작은 변화가 전혀 다른 결과를 만들어낼 수 있는 것이다. 물론 이 러한 효과는 시스템이 평형에서 멀리 떨어져서 분기점에 가까울 때 일어난다. 경로의존성 역시 무작위적인 사소한 사건(행위자들의 미시적 상호작용)에 의존 해 예상치 못한 결과가 야기되는 것을 말한다. 대표적인 예로 VCR경쟁에서 소 니의 베타방식에 기술적으로는 뒤졌지만 초기 시장점유율이 약간 앞섰던 VHS 방식이 결국 승리를 거둔 것을 들 수 있다 (Arthur, 1994). 이러한 효과를 편차가 증폭되는 긍정 피드백, 또는 수확체증효과라고도 부른다. 셋째, 흐름(flows)이다. 이는 상호작용의 네트워크를 말한다. 조직을 인과적으 로 연결된 기능 단위로 보는 대신에 복잡적응시스템 관점은 조직을 자기 스스로 재조직할 수 있는 비선형적 관계의 네트워크로 본다. 그러나 행위자, 연결, 그리 고 자원의 흐름으로 이루어진 복잡적응시스템의 네트워크는 고정되어 있지 않 다. 각 행위자가 어떻게 적응하느냐에 따라 네트워크의 흐름은 달라진다. 넷째, 다양성(diversity)이다. 어떤 시스템의 다양성이 클수록 적합도는 높아진 다. 생태학적 관점에서 보았을 때, 다양성은 한 생태계 내에 거주하는 상이한 종 種 의 숫자를 의미한다. Holland (1995)는 "유기체는 뉴런에 제공하는 맥락 (context)에 의존적" 이라고 했다. 다양성이 커지면 경제적 활동이 커지고 이것이 새로운 적소와 시장을 통해 경제적 성장의 기회를 높인다. 전략적 관점에서 볼 때, 다양성은 비선형성과 환경변화에 대처할 수 있는 수단이 된다. 이러한 논의를 기초로 다음과 같이 자기조직화의 조건들을 정리할 수 있다. 첫째, 평형에서 먼 상태이다. 자생적 질서는 평형상태나 평형에서 가까운 상태 에서는 생기지 않는다. 이런 상태에서는 체계의 요동이 상쇄된다. 평형에서 멀 리 떨어진 상태여야만 산일 구조가 형성됨으로써 새로운 구조로 이행하게 된다. 그러므로 무질서와 질서는 반대 개념이 아니라 서로 존립의 근거가 된다. 이를 보통 '혼돈으로부터의 질서(order out of chaos)' 라고 부른다. 둘째, 시스템이 자율적인 많은 부분들로 구성되어야 한다. 이것은 총합에 의한 창발성이 나타나기 위한 선행조건이다. 자기조직화는 시스템 내에 정보전달과 처리능력을 가진 부분들이 많을 때 촉진될 수 있으며, 이를 위해서는 각 부분이 한국과학기술기획평가원 37

50 제품 진화 예측 모형을 이용한 사례연구 자기 이익에 의해 행동할 수 있는 자율성을 확보해야 한다. 또, 다수의 행위자는 자기조직화에 필요한 적절한 수준의 상호연결을 가능하게 한다. 셋째, 행위자, 또는 구성요소들 간의 상호작용과 연결이 활발해야 한다. 어느 수준까지는 시스템 내 구성요소들이 연결되는 숫자가 많아질수록 진화의 속도 는 빨라진다. 또, 상호작용이 활발해지기 위해서는 시스템 내 구성요소들을 느 슨하게 연결하여 돌연변이와 재배열이 주기적으로 발생하도록 해주는 동시에 전체의 통합성이 파괴되지 않도록 해야 한다. 넷째, 긍정피드백 고리가 존재해야 한다. 이것은 첫 번째 조건과 연결되는 것 으로 시스템이 열역학적 균형으로부터 멀리 떨어져야만 사소한 변화나 일탈이 새로운 창조로 연결될 수 있다 (Jantsch, 1980). 다시 말해서 편차가 제거되지 않 고 증폭되어야만 비선형성이 나타날 수 있는 것이다. 선형적 인과성에 의해 움 직이는 시스템에서는 자기조직화가 불가능하다. 다섯 째, 최소한의 규칙이다. 시스템 내 행위자들의 행위를 규제하는 규칙이 많아지면 상호연결의 기회가 줄어들며, 연결의 방식도 느슨한 연결이 되지 못한 다. 최소한의 규칙이 시스템의 자기유사성을 활용하면서 이를 기반으로 다양한 변이를 유발할 수 있다. NK 모형은 Kauffman & Weinberger이 1987년에 처음 제안한 모델로, 상충적인 제약조건을 가진 상황에서 진화가 어떻게 일어나는지를 비교적 간단한 모형과 시뮬레이션 결과를 통해 실증적으로 보여준다. 여기서의 진화는 생물체, 기술의 진화 등을 모두 포함하고 있다. NK 모형을 간단히 살펴보기 위해서, 자리, 다리, 등받이, 팔걸이라는 4가지 구 성요소가 있고(N=4), 각 구성요서의 재료가 금속과 나무의 2가지로 된 의자가 있다고 하자. 만약 금속을 0, 나무를 1로 표시하면 이 의자는 모두 16가지 형태 가 가능하다. 이것을 각각 (0000),(0001),(0010),...,(1111) 등으로 표시하고, 이를 도식화 하면 <그림 4-1>과 같다. 38

51 제 4 장 분석결과 <그림 4-1> 적합도가 없는 4차원 불리안 입방체 (정명호, 2008) 이 그림에 나타난 16개의 점은 각각 4개의 서로 다른 의자의 상태와 연결되어 있다. (1110)의 경우는 (0110), (1010), (1100), (1111) 이라는 다른 종류의 의자와 연결되어 있다. 이때 만약 (1110) 이라는 의자가 가장 나쁜 의자라면(이를 적합 도 1이라고 표현하자) 개량 가능한 방향은 4가지가 있다. <그림 4-2> 와 같이 적 합도가 3,9,14,15인 가능성이 있다. 그리고 적합도 순위가 3인 정점에서는 5,8,10 이라는 3가지 방향이 가능하다. 그리고 적합도 순위가 14, 15, 16인 정점에서는 더 이상 좋아질 수 있는 방향이 없으며 이것이 최적점이다. 물론 이는 국지적 최 적상태(local optima)를 말한다. 한국과학기술기획평가원 39

52 제품 진화 예측 모형을 이용한 사례연구 <그림 4-2> 적합도가 있는 4차원 불리안 입방체 (정명호, 2008) 이번에는 3가지 구성요소(자리, 등받이, 다리)를 가진 서로 다른 종류의 의자 를 생각해보자(N=3,K=2). W1,W2,W3은 각 구성요소가 서로 영향을 주고 의자 전체의 적합도에 어떻게 공헌하는지를 임의로 0부터 1까지 표시했다. W는 3개 의 평균으로 의자 전체의 적합도 순위를 나타낸다. 그림의 C부분은 각각의 공헌 도에 의해 얻어진 적합도 지형을 나타낸다(<그림 4-3> 참조) 40

53 제 4 장 분석결과 <그림 4-3> NK 모형 예시 (정명호, 2008) 10) 여기서 K=N-1일 때는 국지적 최적상태의 수는 2N/(N+1)개로 표시할 수 있다. 즉 N이 클 때는 조금만 걸으면 산의 정상(국지적 최적상태)에 도달하여 개선 가 능성이 기하급수적으로 줄어든다. 예를 들어, N=1,000이면 10,297의 국지적 최적 상태가 가능하다. 이는 상상을 초월하는 크기의 숫자다. 따라서 봉우리가 많으 면 조금만 걸어도 금세 더 이상 갈 곳이 없어진다. 이것이 의미하는 바는 상충적 인 제약조건인 K가 클수록, 그리고 지형이 울퉁불퉁할수록 향상이 둔화되는 속 도가 빨라진다는 것이다. 결국 이런 울퉁불퉁한 지형에서의 적응적 탐사는 금방 국지적 최적해에 도달하고 더 이상의 향상은 일어나지 않는다. 따라서 적합도가 낮을 경우에는 먼 거리까지 탐색하는 것이 좋지만 적합도가 증가할수록 현 위치 근처로 최적 탐색을 국한하는 것이 바람직하다는 것이다. 이것은 생물의 진화나 기술의 진화과정에서 초기에는 급격한 형태발생학적 변이나 기술혁신에 따른 설계변화가 있다가 적합도가 높아짐에 따라 세부적인 약간의 개선이 뒤따르는 과정을 실증적으로 뒷받침하고 있다. 10) Kauffman (1993)의 NK모형 예시를 재구성 한국과학기술기획평가원 41

54 제품 진화 예측 모형을 이용한 사례연구 2) NK 모형에서의 제품 및 기술 진화 11) 얼핏 보면, 생물의 적응적 진화와 인조물(제품)의 진화는 전혀 달라 보인다. 다 윈은 자신의 무작위적 변이와 자연선택 이론에서 눈먼 시계공 이라는 견해를 역설했고, 돌연변이는 무작위적인 것이라고 생물학자들은 믿고 있다. 한편 약 200만 년 전의 한 쪽 날 돌도끼로부터 시작하여, 구석기시대 전기의 양날 손도 끼와, 오늘날 망치질도 하지 않고 주물로 뜨고 압력으로 조각내어 놀라운 완성 도로 가공한 현대의 최상 품질의 칼날에 이르기까지, 도구의 발명자로서 인간은 부단히 발명하고 개량해왔다. 이처럼 아무 관계가 없는 것처럼 보일 수도 있지 만, 상당한 관계가 있을 수도 있다. 제품을 만드는 인간의 공예는 인간의 의도와 지능에 의해 진행되지만 그 과 정들은 자주 상충적 제약들에 직면한다. 게다가 다윈이 제안한 것이 무작위적인 변화의 중요성에 대해 아무런 사전 지식도 없는 서투른 시계공이라면, 많은 기 술적 진화도 결과에 대해 전혀 아무런 이해도 없이 서투르게 이루어지는 것이라 고 카우프만은 주장한다. 흔히 보는 기술 진화의 특성들은 적합도 지형 위의 탐색과 유사하게 보인다. 기술 진화의 정성적 특성들은 캄브리아기의 폭발과 놀라울 정도로 유사하다. 처음에는 다양한 양상들을 창조하는 가지가 많은 분기 방사가 있고, 그 후 분기 가 감소하다가 소멸하기 시작한다. 그리고는 최종적으로 살아남는 문처럼 몇 개 의 주된 대체물들만이 존재한다. 더 나아가 처음의 다양한 양상들은 좀 더 파격 적인 것들이지만, 그 후로는 손잡이나 호각과 같은 부수적인 조정만이 있을 뿐 이다. 분류종 들이 위에서 아래로 채워지는 것이다. 총, 자전거, 자동차, 비행기 같은 근본적인 기술 혁신이 일어나면, 흔히 그 직후에는 원래의 문제를 벗어난 광범위한 문제에서 과격할 정도로 실험적인 시도들이 뒤따른다. 그런 시도들은 계속해서 가지를 쳐나가고 결국 몇 개의 주된 계통으로 정리가 된다. 자전거의 다양성에 대해서 간단히 언급해보면, 손잡이 막대가 없는 자전거, 앞바퀴는 크 고 뒷바퀴는 작은 자전거, 바퀴 크기가 같은 자전거, 일렬로 된 바퀴가 두 개 이 11) Kauffman, 1995, 혼돈의 가장자리 (원제: At Home in the Universe) 자기조직화와 복잡성의 법칙 을 찾아서, Chp. 9, 요약정리 42

55 제 4 장 분석결과 상인 자전거 등등이 있다. 초창기의 앞바퀴가 뒷바퀴에 비행 월등하게 컸던 페 니파닝(pennyfarthing)은 좀 더 가지를 쳐갔다. 바퀴 달린 놀라운 것들 이라고 명 명하고 싶은 문 의 구성원인 이 과다한 자전거 강 은 결국 오늘날 거리용, 경주 용, 산약용 등 두 세 개의 주된 양상으로 자리를 잡았다. 혹은 20세기 초 자동차 가 나오면서 무수히 많이 쏟아져 나온 증기 엔진과 휘발유 엔진을 다 엉터리 자 동차들을 생각해 보자. 혹은 항공기, 헬리콥터, 경주용 자동차의 초기 설계들도 예가 될 수 있다. 이런 정성적인 개념들로 상세한 고찰을 대신할 수 있는 것은 아니지만 알려진 자료에 의하면 이런 양상은 계속 반복된다는 것이다. 어떤 근 본적인 기술 혁신이 있으면 사람들은 그것을 향상시키기 위해 파격적인 변화를 시도해본다. 좀 더 나은 설계가 발견될수록 그보다 더 나은 설계를 발견하기가 점점 더 어려워진다. 따라서 시도하는 변이는 점점 덜 파격적으로 된다. 기술의 진화와 생물의 진화는 모두 울퉁불퉁하되 상관성이 있는 적합도 지형 위에서 가 지치며 적응한다는 공통적인 특성들을 반영할 수 있다. 기술 진화는 인간 기술자들에 의해 이뤄진다. 기본적인 기술 혁신이 가져다준 새로운 가능성들이 인간 수선공들에 의해 과다할 정도로 많이 시도되면서, 폭발 적인 다양성이 초기에 목격된다. 그리고 그 후에 우리는 몇 가지 주도적인 고안 들 사이에서 점점 더 세부적인 치장에 열중한다. 그 주도적인 고안들은 기술들 의 지역적 계통 발생 전체가 멸종할 때까지 기술 지형(technological landscape)을 지배한다. 생물 진화는 의지의 혜택 없이 자신의 지형들을 탐색하지만, 우리는 시장 기 능의 선택적 압력 하에서 의도를 가지고 기술적 기회의 지형들을 탐색한다. 그 러나 만일 근원적인 설계 문제들이 상충적 제약들을 가진 서로 유사한 울퉁불퉁 한 지형들을 야기한다면, 같은 법칙들이 생물 진화와 기술 진화 양쪽 모두를 다 관장할 것이다. 세포조직과 테라코타(terra-cotta)는 매우 유사한 법칙들에 의해 진화할 수도 있는 것이다. 울퉁불퉁하되 상관성이 있는 지형들의 두 가지 특성들이 있는데, 첫 번째 특 성은, 기본적인 기술 혁신들 다음에는 서로 매우 다른 다양한 방향의 신속하고 도 과격한 개선들이 이어지고, 이것들 다음에는 다시 점점 덜 과격한 개선들이 한국과학기술기획평가원 43

56 제품 진화 예측 모형을 이용한 사례연구 계속하여 뒤따르는 것이다. 두 번째 특성은 바로 항상 개선 후에는 그 이상의 개 선을 위한 방향들의 숫자가 어떤 일정한 비율로 감소한다는 것이다. 이것은 개 선율의 지수함수적인 감소를 가져온다. 더 적합한 변이들을 만들어내는 개개의 돌연변이들을 발생시키고 선택하면서 나아가는 것을 적응적 걸음이라고 한다. 이 경우 적응적 걸음은 가능성의 공간 에서 한 걸음씩 나아가면서 지역적 정점을 향한 오르막길로 꾸준히 행진을 한 다. 적응적 걸음 대신에, 많은 종류의 돌연변이들을 동시에 일으켜서 한꺼번에 많은 특성들을 변화시키고, 그 결과로 생물이 자신의 적합도 지형을 가로질러 멀리뛰기 를 하게 되는 경우를 가정해보자. 예를 들어 지금 알프스에서한 걸음 을 내딛는다고 가정해보자. 보통 다음에 옮겨가는 지점의 높이는 시작한 지점의 높이와 상관이 있다. 물론 낭떠러지들이 여기저기에 나타나는 파국적인 예외들 도 있다. 하지만 50킬로미터를 멀리 뛴다고 가정하면, 이동하게 될 지점의 고도 는 처음 출발한 지점의 고도와 본질적으로 상관성이 없다. 왜냐하면 소위 지형 의 상관거리(correlation length)를 넘는 거리를 멀리 뛰었기 때문이다. 예를 들어 N=1000이고 K=5, 즉 1,000개의 유전자들 각각의 적합 기여도가 다 른 5개의 유전자들에 의존하는 경우를 살펴보자. 지형은 울퉁불퉁하지만, 그래 도 여전히 상관성은 높다. 또 이웃 지점들은 서로 꽤 유사한 적합도를 갖는다. 여기서 만일 1,000개의 유전자들 중 한 개, 다섯 개, 또는 열 개를 뒤집더라도, 리가 처음 시작했던 지점과 적합도에 있어 근본적으로 다르지 않은 어떤 유전자 조합을 갖게 될 뿐이다. 즉, 상관 거리를 넘어가지 않은 것이다. NK 지형은 잘 정의된 상관 거리를 갖으며, 기본적으로 그 거리는 한 지점의 적합도를 알 때 다른 지점의 적합도에 대해 무언가 예측할 수 있게 하는 정도의 두 지점 간 거리에 해당한다. NK 지형 위에서 이 상관성은 거리에 따라 지수함 수적으로 감소한다. 따라서 만일 어떤 하나가 긴 거리를, 예를 들어 1,000개의 대립형질 상태들 중의 500개를 바꾸면서 그 공간의 반이 되는 거리를 멀리뛴다 면, 그것은 그 지형의 상관 거리를 넘어서 너무 멀리 뛰어 버린 것이어서, 다른 쪽 지점에서 발견되는 적합도는 시작 지점의 적합도에 대해서 전혀 무작위적인 것이 될 것이다. 44

57 제 4 장 분석결과 하나의 아주 단순한 법칙이 그런 멀리뛰기 적응을 관장한다. 매번 더 적합한 멀리뛰기 변이를 한 다음에 이보다 더 적합한 멀리뛰기 변이를 또 한 번 하기 위해서는 두 배의 시도를 해야 한다는 것이다. 이 결과는 단순하고도 중요하며 거의 보편적인 것으로, 지형들의 상관 거리를 뛰어넘는 멀리뛰기에 의한 적응에 서는 더 적합한 변이들을 찾아내는 데 필요한 멀리뛰기 횟수가 매 개선된 단계 마다 두 배가 되어, 결과적으로 개선 속도는 지수함수적으로 감소한다. 최초 10 개의 더 적합한 변이들을 찾아내는 데는 천 번의 시도가 필요하고, 그 다음의 10 개를 찾아내는 데는 백만 번의 시도가, 또 다음의 10개를 찾아내는 데는 십억 번 의 시도가 필요하다 12). 멀리뛰기 적응을 관장하는 보편적 법칙은 상관적인 지형 위에서의 적응이 세 가지의 시간 규모를 보여야 함을 제안한다. 예를 들어 우리가 상관적이지만 울퉁 불퉁한 어떤 NK 지형 위에서 적응하고 있고, 어떤 평균적인 적합도에서부터 진화 하기 시작한다고 가정해보자. 최초의 위치는 평균 수준으로 적합한 것이므로, 그 와 인접한 모든 변이들 중의 절반은 더 좋은 것들일 것이다. 그러나 지형의 상관 구조 또는 모양 때문에, 그런 인접해 있는 변이들은 단지 조금만 더 나은 것들이 다. 이와 대조적으로, 멀리 떨어진 변이들을 고려해보자. 최초의 지점이 평균 수준 으로 적합한 것인 만큼, 멀리 떨어진 변이들의 절반도 역시 더 적합한 것들이다. 그러나 이 멀리 떨어진 변이들은 그 지형의 상관 거리보다 훨씬 먼 거리에 있으므 로, 그런 것들 중 몇몇은 최초 지점보다 훨씬 더 적합할 수 있다 13). 이제 어떤 돌 연변이종들은 단지 소수의 유전자들만을 변화시켜 아주 가까운 근방을 탐색하고, 다른 변이 종들은 많은 유전자들을 변화시켜 멀리 떨어진 곳을 탐색하는 한 적응 과정을 고려해보자. 변이들 중 가장 적합한 것이 그 개체군을 가장 빠르게 대체해 버릴 것이라고 가정하자. 이런 적응 과정의 초기에는, 인접한 변이들보다 훨씬 더 적합한 멀리 떨어진 변이들이 그 과정을 주도하는 것을 기대할 수 있다. 만일 적 응하는 개체군이 한 개 이상의 방향으로 가지를 뻗을 수 있다면, 이것은 최초의 유전자형으로부터 멀리 떨어진 곳에서 많은 부분에서 서로 다른 변이들이 급속하 12) 유전자들의 수가 증가함에 따라, 멀리뛰기 적응들은 점점 덜 이익이 된다. 즉 한 생물이 복잡하면 할 수록, 자연선택을 통해서 쓸모 있고 과감한 변화들을 만들고 축적하기는 점점 더 어려워짐 13) 같은 이유로, 몇몇 멀리 떨어진 변이들은 훨씬 더 나쁜 것들일 수도 있음 한국과학기술기획평가원 45

58 제품 진화 예측 모형을 이용한 사례연구 게 발현하는 가지치기 과정을 일어나게 한다. 따라서 초기에 최초의 줄기로부터 금방 극적으로 서로 다른 형상들이 발생하게 될 것이다. 캄브리아기 대폭발에서의 경우와 꼭 마찬가지로, 즉 문들을 나타내는 종들이 맨 처음에 나타난다. 이제 두 번째 시간 규모를 고려하면, 멀리 떨어진 더 적합한 변이들을 찾을 때 멀리뛰기 적응의 보편적인 법칙이 적용되어야 한다. 매번 멀리 떨어진 더 적 합한 변이가 발견될 때마다, 또 다른 멀리 떨어진 변이를 찾기 위한 돌연변이 시 도 횟수, 또는 대기 시간은 두 배가 된다. 처음의 열 단계의 개선들에 천 번의 시도를 필요로 한다면, 다음의 열 단계는 백만 번을, 그 다음의 열 단계는 십억 번의 시도를 필요로 할 것이다. 멀리 떨어진 더 적합한 변형들을 찾는 용이성과 속도에 있어 이런 지수함수적 감소가 있기 때문에, 인근의 지역적 언덕들에서 더 적합한 변이들을 찾는 것이 더 쉬운 일이 된다. 왜냐하면 그것은 더 적합한 인근 변이들의 비율이 멀리뛰기의 경우와 비교해서 훨씬 더 느리게 감소하기 때 문이다. 요컨대 진화 과정의 중기에서는 가지를 치며 적응해가는 개체군들이 지 역적 언덕들을 오르기 시작한다. 이것 역시 캄브리아기 대폭발 과정에서도 일어 난 일로, 문들을 나타내나는 종들이 많은 존재하게 된 다음엔, 과격한 창의성은 둔화되고 조금씩 수선하는 작업이 진행된다. 진화는 자신의 발명품들에 조각들 을 덧붙이고 손질을 하면서 자기 시야를 집으로 더 가까이 집중시켰던 것이다. 장기적인 세 번째 시간 규모에서는 개체군들이 지역적 정점들에 도달하여 움 직이기를 멈추거나, 또는 돌연변이율이 충분히 높은 경우에는 그것들이 고도의 적합도를 갖는 산등성이를 따라 이동을 할 수도 있고, 혹은 지형 그 자체가 변형 되어 정점들의 위치가 이동하고 생물들은 그 이동하는 정점들을 따라가는 경우 들이 있을 것이다. 기술 진화가 울퉁불퉁한 적합도 지형 위에서 일어난다는 데 대한 두 번째 징후 는 기술 진화의 궤적을 따르는 학습 곡선(learning curve) 과 관계가 있다. 이 징 후는 두 가지 면에서 볼 수 있다. 첫째는 공장에서 생산하는 어떤 한 품목의 제조 수량이 많을수록 그 품목의 생산은 효율적이 된다는 것이다. 대부분의 경제학자 들이 공감하듯이 이것은 일반적인 결과이다. 생산되는 제품의 숫자가 두 배가 될 때마다 인플레이션과 노동 시간을 감안한 제품당 비용은 때때로 약 20% 정도의 46

59 제 4 장 분석결과 일정한 비율로 떨어진다는 것이다. 둘째로 학습 곡선은 소위 기술 진화의 궤적에 서도 일어난다는 것이다. 즉, 흔히 각종 기술의 향상도는 총 비용이 증가할수록 둔화되기 때문에 기술 운용의 향상이 처음에는 빠르지만 곧 느려지게 된다. 그러한 학습 곡선은 지수함수 법칙이라는 특수한 성질을 보여준다. N번째 생 산된 제품에 대한 노동 시간당 비용은 처음 생산된 것의 1/N밖에 되지 않는다. 따라서 어떤 부품 100개를 만든다면 마지막 것의 비용은 첫 번째 것의 백분의 1 밖에 들지 않는다. 경제학자들은 학습 곡선의 중요성을 잘 인식하고 있다. 기업들도 그렇다. 그들 은 생산 가동을 위한 예산이나 제품의 예상 판매 가격, 순익을 거두기 위한 최소 판매량의 예상치 들을 결정하기 위해서 학습 곡선을 고려한다. 실제로 학습 곡 선이 보여주는 지수함수 법칙은 기술 분야에서의 경제 성장과 관련해서 기본적 인 중요성을 갖는다. 빠른 향상의 초기 단계 동안 새 기술에 대한 투자는 효율성 에 빠른 향상을 가져온다. 이것은 경제학자들이 가중 수익이라고 부르는 것을 낳는다. 이것은 투자를 유인하고 한층 더한 기술 혁신을 촉구한다. 그 후에 학습 이 느려지게 되면 투자에 대한 향상은 거의 일어나지 않는다. 즉 기술이 성숙하 여 경제학자들이 말하는 수익 감소의 기간에 접어들게 된다. 그 이상의 기술 혁 신을 위하여 자본을 유인하는 것은 더 어려워진다. 그 기술 분야의 성장은 둔화 되고 시장은 포화되며, 더 이상의 경제 성장을 위해 다른 기술 분야에서의 근본 적인 혁신을 기다리게 된다. 기술 진화와 경제 성장의 이런 잘 알려진 특성들의 편재성과 중요성에도 불 구하고, 관련된 이론들은 학습 곡선이 존재한다는 것을 설명하지 못한다. 그러 나 NK 모형이 학습 곡선의 잘 알려진 많은 특성들을 실제로 잘 설명할 수 있다. 즉 생산단위당 비용과 총생산량이 갖는 지수함수 법칙의 관계, 점점 더 긴 기간 동안 향상이 없다가 갑작스런 향상이 자주 일어난다는 사실, 그리고 전형적으로 향상은 포화되고 정지한다는 사실 등에 관한 것들을 설명할 수 있다. 무작위적인 적합도 지형 위에서 오르막길로 한 단계 올라갈 때마다 더 올라 갈 수 있는 오르막길의 숫자는 일정한 비율, 즉 반으로 줄어든다. 더 일반적으로 우리는, K가 8보다 큰 NK 적합도 지형에서 적합도가 높은 방향으로 한 단계 올 한국과학기술기획평가원 47

60 제품 진화 예측 모형을 이용한 사례연구 라갈 때마다 더 적합한 이웃들의 숫자가 일정한 비율로 감소한다는 것을 보았 다. 반대로 향상을 얻기 위한 시도의 횟수는 한 단계의 향상이 얻어질 때마다 일 정한 비율로 증가한다. 그래서 더 적합한 변이, 즉 증진적인 향상을 찾는 속도는 지수함수적으로 감소한다. 감소 지수의 특별한 값은 NK 모형의 경우 K에 따라 달라진다. 상충적 제한인 K가 크고 이에 따라 적합도 지형이 더 울퉁불퉁할수록 둔화가 더 빨리 온다. 결국 적합도 지형 위의 적응적 걸음은 궁극적으로 국소적 인 어떤 최적점에 도달하게 되고 더 이상의 향상을 중단하게 된다. 이와 관련하여 기술 진화의 궤적과 학습 효과의 맥락에서, 제품의 질을 높이 거나 생산 비용을 낮추는 것과 같이, 더 적합한 변이가 발견되는 속도는 지수함 수적으로 느려지고 국소적인 어떤 최적점에서 더 이상의 향상이 일어나지 않는 다. 이것은 사실 이미 잘 알려진 학습 효과의 두 가지 면을 나타내는 것으로, 첫 째, 더 적합한 변이를 찾으려는 시도의 횟수가 지수함수적으로 증가한다는 것이 다. 그래서 점점 더 긴 기간 동안 아무런 향상도 없다가 급작스런 향상이 더 적 합한 변이로서 갑자기 발견될 수 있다. 둘째, 국소적인 주변만 검색하도록 제한 된 적응적 탐색이 궁극적으로 국소적 최적점에서 중단된다는 것이다. 즉, 더 이 상의 향상은 일어나지 않는다. 3) 행위자 기반 모형 개인의 행동을 통해 집단의 행동을 도출하는 기법인 행위자 기반 모형을 사용 하였다. 행위자 기반 모형은 개개인이 속한 환경이 다르기 때문에 시장 환경에 서의 행동도 다르다는 것을 전제로 하고 있으며, 복잡계를 모델링하는 기법으로 기존의 시뮬레이션 방법들보다 복잡한 환경을 설명하는데 적합하고, 산업 전체 에서 상호종속관계에 대한 정보가 없을 때에도 구현이 가능하기 때문에 제품 수 준의 특성을 통한 분석이 가능하다(Borshchev & Filippov, 2004). 행위자 기반 모형이 진화경제학자들에게 도움을 줄 수 있었던 이유는 크게 네 가 지가 있는데, 첫째, 행위자 기반 모형은 이질적인 개별행위자들의 행동을 결정하고 환경에 대한 그 상호작용을 고려할 수 있다. 행위자 기반 모형을 통한 시뮬레이션 에는 행위자들이 행동하는 내재된 사회적 규범, 행동 규칙, 경험에 의한 데이터들을 48

61 제 4 장 분석결과 모델에 적용할 수 있다. 결과적으로, 연구자들이 시뮬레이션의 행위자들을 모형화 하는 데 있어 인지구조에 대한 풍부한 정보와 의사결정방법을 고려할 수 있다. 둘 째, 행위자 기반 모형이 경제학적 현상을 설명하는 방법에 있어, 경쟁관계와 협업관 계를 가지는 행위자들의 행동과 상호작용을 적용하여 설명할 수 있다는 장점이 있 다. 행위자들은 시장환경에 적응하기 위해 행위자-행위자, 행위자-환경 간의 상호작 용에 반응하여 스스로의 행동을 변화시킨다. 즉, 행동규칙들은 상황에 따라 계속 변 하기 때문에 경제환경 자체도 스스로 조성된다고 볼 수 있다. 셋째, 행위자 기반 모 형의 진화프로세스는 행위자들의 행동 양식에 따라 즉각적으로 반응하는 자연선택 으로 표현된다. 즉, 행위자들은 자연선택에 대한 압력을 받기 때문에 끊임없이 새로 운 행동 규칙에 적응하거나, 새로운 규칙을 그들의 행동에 추가하여 새로운 행동 규칙을 만들면서 경제환경과 공진화한다. 요약하자면, 행위자 기반 모형은 시간에 따라 변하는 경제환경을 행위자 간의 상호작용과 행위자와 환경의 상호작용을 통 해 볼 수 있는 유용한 모형이다. (Ma & Nakamori, 2005; Macal & North, 2010) 4) Ma & Nakamori (2005) Ma & Nakamori (2005) 는 NK 모형을 이용하여 제품의 기술(구조적 선택, Constructional selection)과 환경 요소(환경적 선택, environmental selection)를 모두 고려한 모델을 제시하고 이를 통해 생산자 성과를 예측하였다. 이 모형의 가정 에 따르면, 행위자는 생산자와 소비자이며 생산자는 다른 제품을 설계하고 생산 하고, 소비자는 생산자의 제품을 평가하고 구매한다. 모든 제품은 기술의 carrier 로 몇 개의 디자인 파라미터(design parameter)로 구성되며, 소비자들에게 제품의 유용성을 성능 파라미터(performance parameter)로 평가 받는다. Ma & Nakamori(2005)의 NK모형 특징은 각 유전자의 적합도(fitness)를 판단하는 방 법에 소비자의 선호를 고려하여 정의한 것과 기존 NK모형에서 유전자는 0과 1의 값 을 가진다는 개념을 바꾸어 유전자 i는 Hi의 디자인 값을 가진다고 가정한 것이다. 먼 저 유전자 적합도에 대한 특징에서 기존의 NK모형의 유전자 적합도를 성능 파라미터 에 대한 디자인 파라미터의 적합도의 평균으로 정의하고, 제품의 성능을 평가하는 소 비자의 선호(가중치)를 각 유전자의 적합도에 적용하여 전체 적합도를 도출하였다. 한국과학기술기획평가원 49

62 제품 진화 예측 모형을 이용한 사례연구 다음으로 NK모형에서 유전자가 가질 수 있는 값을 바꾼 것은 모든 디자인 파 라미터가 0과 1이라는 두 값만을 가지는 것이 아니라는 점을 반영한 것이다. 예 를 들어, 자동차 업체에서 신차를 개발할 때, 기술자들은 신차에 어떤 엔진을 탑 재할 것인가에 대한 고민을 할 것이다. 이 때 기술자들은 두 가지 엔진이 아닌 다양한 종류의 엔진을 고려할 수 있다. 따라서 엔진은 1부터 Hi까지의 디자인 값들 중에서 선택될 수 있는 것이다. 디자인 값 Hi와 N개의 디자인 파라미터로 제품이 가질 수 있는 유전자 행렬 (G)을 정의하면 <그림 4-4 (좌)>와 같다. G행렬은 해당 제품을 생산하는 산업에 서 구현 가능한 디자인 값을 정의한 것으로, 기업Pi*이 구현할 수 있는 디자인 파라미터들은 GPi*행렬과 같이 표현될 수 있다. GPi*행렬을 통해 기업Pi*가 생 산할 수 있는 제품을 유전자 벡터로 표현하면, <그림 4-5>와 같다. 각 기업 Pi* 가 각 디자인 파라미터에서 구현할 수 있는 디자인 값의 개수는 2개이므로 디자 인 값의 조합에 의해 총 8가지 제품이 생산 가능한 것이다. 이는 기업에서 생산 된 제품이 가질 수 있는 유전자는 기업의 유전자에 의해 결정된다는 것을 의미 하며 산업에서 구현할 수 있는 제품의 디자인 파라미터가 늘어나면, 제품의 종 류도 더 다양해진다는 것을 의미한다. <그림 4-4> 제품의 디자인 파라미터 셋 자동차를 예를 들어 설명하면, 2개의 디자인 파라미터와(바퀴와 차체, <그림 4-6> 참조), 2개의 성능 파라미터(안전성, 외형)가 있다고 가정하고 바퀴와 차체 의 변화에 영향을 받는 성능 파라미터의 유전형-표현형 지도(genotype-phenotype map)을 구성하면 <그림 4-7>과 같다. 50

63 제 4 장 분석결과 <그림 4-5> 기업Pi*에서 생산 가능한 제품의 종류 <그림 4-6> 자동차의 디자인 파라미터 <그림 4-7> 자동차의 유전형-표현형 지도 한국과학기술기획평가원 51

64 제품 진화 예측 모형을 이용한 사례연구 두 가지 조합에 의해 4종류의 제품이 생산될 수 있으며 성능 파라미터에 기초 한 적합도 값과 소비자 효용에 기초한 E값을 계산할 수 있다 (<표4-1> 참조). 결 과에 따르면, 구조적 선택에 의해 선택되는 제품은 4번째 제품이지만, 소비자의 효용을 고려하면 그 결과는 2번째 제품이 선택되게 된다. 그리고 제품의 진화(신 제품 탄생)는 전기 판매량에 영향을 받은 유전형질(g1, g2)의 교접(crossover)와 돌연변이(mutation)에 의해 나타난다. <표 4-1> 구조적 선택과 환경적 선택 (Ma & Nakamori, 2005) 자동차 종류 f1 f2 FC(적합도) E(소비자효용) (최대값) (최대값) 0.58 소비자 선호도 가중치 w1=0.2 w2=0.8 다. 진화모형의 가정 본 시뮬레이션에서는 <표 4-2>와 같이 시장에서의 생산자와 소비자, 그리고 제품의 진화에 대한 기본 가정을 수립하였다. 52

65 제 4 장 분석결과 <표 4-2> 진화논리 기본가정 소 비 자 관 련 가정 설명 1 시장에 존재하는 소비자의 수는 항상 일정하다. 2 균일한 행동패턴을 보이는 소비자들이 시장에서 제품을 선택한다. 3 소비자의 선호도는 시뮬레이션 기간 동안 변하지 않는다. 4 소비자는 모든 제품을 평가한 후, 제품을 구매한다. 5 생산되는 제품의 가짓수는 항상 일정 생 산 자 관 련 6 생산되는 제품의 수와 소비되는 제품의 수는 같다 7 한 생산자는 하나의 제품만 생산한다 8 9 생산자는 시장으로부터 불완전한 정보를 받아들인 상태에서 의사결정을 하므로 생산자의 전략은 다르다. 생산자의 수는 항상 일정하며 시뮬레이션 기간 동안 생산자는 변하지 않 는다. 10 기업의 물리적 특성은 동일하다 (크기, 자본 등). 11 시뮬레이션 기간 동안 제품의 혁신율과 모방율은 변하지 않는다. 제 품 관 련 12 각 제품 특성 요소는 특성값의 변화가 어려운 정도(변화난이도)에 따라 서로 다른 혁신율과 모방율을 가진다 13 기업들은 가장 효용이 높은 제품을 모방대상제품으로 선정한다. 14 혁신제품이나 모방제품은 이전 기의 두 제품에 의해 발생한다. 15 제품의 초기값은 모두 동일하다. 16 제품특성의 진화는 제품특성이 추가되거나 기능이 향상되는 방향으로 발 생하며 진화에는 한계치가 존재한다. 1) 소비자 관련 가정 먼저 소비자에 대한 가정을 살펴보면, 시장에 존재하는 소비자의 수와 소비자 의 의사결정에 대한 가정들이 있다. 시뮬레이션 기간 동안 소비자의 수는 변하 지 않는다고 가정하였는데 (가정 1), 이는 Bass 모형에서 시장에 존재하는 기술 한국과학기술기획평가원 53

66 제품 진화 예측 모형을 이용한 사례연구 채택자의 수는 일정하다는 가정을 빌려온 것이다 14). 가정 2는 소비자의 이질성 에 대한 항목이다. 본 시뮬레이션에서는 모든 소비자는 동일한 선호도를 바탕으 로 의사결정을 수행한다고 가정하였다. 소비자의 이질성이 발생하면 생산자의 마케팅 전략, 특히 시장구조 - 독점시장, 경쟁시장 등- 의 경우에도 생산자의 의 사결정이 달라진다(Rhee, 1996; Albeny & Rossi, 1998; Stahl, 1996). 따라서 본 시 뮬레이션에서는 이러한 상황을 통제하기 위한 방안으로 모든 소비자의 선호도 는 동일하다고 가정하였으며 소비자의 선호도는 시뮬레이션 기간 동안 변하지 않는다고 가정하였다 (가정3). 소비자의 제품구매의사결정과 관련이 있는 가정들을 살펴보면, 가정4와 같이 소비자의 의사결정방법에 관한 것이 있다. 소비자는 시장에서 제품에 대한 정보 를 탐색하고, 가장 효용이 높은 제품을 구매한다. 이 때, 정보탐색비용에 대한 제 약이 없이 소비자가 제품에 대한 모든 정보를 확보한 후, 제품을 구매한다면 모 든 소비자들은 효용이 가장 높은 제품을 선택할 것이다. 그러나 소비자들이 정보 탐색비용이나 정보에 대한 접근성의 이유로 모든 제품에 대한 정보를 인지하지 못하면, 소비자는 정보를 가지고 있는 제품들 중에서 효용이 높은 제품을 선택할 것이다. 즉, 시장에서 가장 효용이 높은 제품이 항상 선택되는 것은 아니다. 본 시뮬레이션에서는 가정4의 소비자의 정보불완전성에 대한 논의를 확장하 여 비교한다. 소비자가 모든 제품을 고려할 경우와 그렇지 않을 경우로 구분하 여 시뮬레이션을 수행한다. 2) 생산자 관련 가정 다음으로 생산자에 대한 가정을 살펴보면, 생산자들이 생산하는 제품의 가짓 수는 항상 일정하며(가정5), 제품의 생산량과 판매량은 동일하다는 가정(가정6), 각각의 생산자는 매 기 한 종류의 제품을 생산한다는 가정(가정7)이 있다. 이는 시뮬레이션 기간 동안 상황이 변하는 것을 통제하기 위한 기본적인 가정들이다 (Ma & Nakamori, 2005). 이러한 맥락에서 전체 제품의 생산량은 전체 소비자의 14) 전체 소비자의 수는 일정하지만, 기술을 수용하는 소비자의 수는 매 기 변함 (Bass, 1969). 54

67 제 4 장 분석결과 수와 동일하므로, 생산자는 소비자의 수에 맞추어 다음 세대의 제품을 생산하게 된다. 생산자는 소비자로부터 불완전한 정보(imperfect information)을 받게 되 며 15), 생산자들은 그들의 이익을 위해 카르텔을 형성하여 상호의 이익을 증가시 키는 방향으로 전략을 수립한다(Green & Porter, 1984). 즉, 가정8과 같이 생산자 는 소비자로부터 완전한 정보를 받지 못한 채 의사결정을 한다는 것이다. 또한 본 시뮬레이션에서 생산자의 의사결정은 카르텔을 형성하거나 경쟁기업으로부 터 얻을 수 있는 시장정보를 통해 진행되므로 시장에서 상호작용하는 생산자와 그 수는 항상 일정하다고 가정하였다 (가정9). 생산자의 물리적 특성에 대한 가정으로, 기업의 크기가 동일하다는 가정을 설 정하였다 (가정10). 모든 기업들은 서로 다른 루틴을 보유하므로 이질적인 존재 이다. 본 시뮬레이션에서는 루틴에 의해 수립되는 기업의 전략을 집중적으로 살 펴보기 위해 기업의 크기, 자본력 등과 같은 물리적 특성은 동일하다고 가정하 였다. 3) 제품 관련 가정 마지막으로 제품과 관련된 가정들에는 제품의 혁신율과 모방율(가정11), 각 특 성들의 돌연변이율에 대한 상대성(가정12), 제품진화논리(가정13와 가정14), 제 품특성의 초기값과 성능의 변화(가정15과 가정16) 등이 있다. 먼저 가정11은 제 품진화모형에서 모든 제품의 혁신율과 모방율은 동일하다는 것이다. 같은 시장 환경에 속한 제품들은 시뮬레이션 기간 동안 모두 동일한 확률로 진화가 발생한 다는 것이다. 외부기술의 발전 16) 으로 인해, 제품의 특성이 추가되거나 성능이 향상되는 속도가 빨라지는 것을 통제하기 위한 가정이다. 다음으로 가정12는 제품을 구성하는 기술들의 발전 속도가 다르다는 것을 의 미한다. 휴대폰의 경우, OS의 성능이 향상되는 속도는 상대적으로 느리지만 카 15) 생산자들은 수요의 변화를 시장으로부터 직접적으로 예측할 수 없으며, 경쟁기업의 생산량 변화를 통 해 수요의 변화를 예측하기도 함 (Riordan, 1985). 16) 공정혁신과 관련된 기술들의 진화. 제품의 디자인 특성으로 표현될 수 없으므로 외부기술로 정의할 수 있음. 한국과학기술기획평가원 55

68 제품 진화 예측 모형을 이용한 사례연구 메라 화소수나 카메라의 기타 기능들이 향상되는 속도는 상대적으로 빠르다. 이 처럼 한 종류의 제품을 구성하는 기술들의 발전속도가 다르므로, 본 시뮬레이션 모형에서는 제품특성들의 진화난이도를 상이하게 부여하여 기술발전속도의 차 이를 반영하였다. 제품진화논리에 대한 가정들은 기업의 신제품개발전략과 관련이 있다. 기업에 서 선택할 수 있는 신제품개발전략에는 모방과 혁신, 유지 전략이 있다 (Beckenbach et al., 2012). 혁신은 모방을 먼저 수행한 이후에 발생될 수 있는데, 기업은 모방전략으로 경쟁기업의 우수한 제품의 기능을 모방하려하며, 모방에 성공한 이후 혁신적인 제품을 출시한다 17). 즉, 가정13에 언급한 바와 같이 기업 들은 모방대상제품을 효용이 가장 높은 제품으로 선정하며 해당 제품의 우수한 기능을 자사의 제품에 도입하려고 할 것이다. 이 때, 기업에서 모방대상제품의 여러 요소들 중 특정기능들만을 모방하여 자사에서 출시했던 제품에 적용하므 로, 모방대상 제품은 아버지(부) 제품, 자사의 기존 제품은 어머니(모) 제품이라 고 볼 수 있다. 본 시뮬레이션에서 부 제품과 모 제품이 각각 하나씩 존재하므 로 후손제품은 두 가지 제품에 의해 발생한다고 볼 수 있다 (가정14). 마지막으로 가정15는 초기에 발현된 제품의 특성들은 1세대이므로 초기 제품 의 특성들은 모두 동일하다는 것을 의미한다. 따라서 모든 제품의 효용은 동일 할 것으로 판단되며 모든 제품의 판매량은 동일할 것이다. 시간이 지나면, 제품 의 성능이 점차 향상될 것이며 효용도 증가할 것이다. 제품특성들의 경우, 계속 증가할 수 있는 특성들이 존재할 수 있으나, 휴대폰의 통신방식이나 DMB기능 등과 같이 시간이 지나도 차별화되지 않는 기능들이 발생할 수 있다. 또한 카메 라나 OS성능, AP성능과 같이 향후에 추가되는 특성들도 존재한다. 따라서 본 시 뮬레이션 모형에서는 제품특성들의 진화는 제품의 특성이 추가되거나 특성의 성능이 향상되는 방향으로 발생하며, 제품 특성들의 진화에는 한계치가 있다는 가정(가정16)을 세워 특성진화에 대한 개념과 특성진화가 필요없거나 무관심한 기능들이 존재한다는 것을 반영하였다. 17) 경쟁력이 떨어지는 후발기업에서는 주로 모방을 통해 선발기업의 위협을 극복하려고 함 (Lieberman & Montgomery,1988) 56

69 제 4 장 분석결과 제2절 휴대폰의 진화 모형 가. 시뮬레이션 과정 <표 4-3>은 휴대폰 제품의 시뮬레이션 과정을 표현한 것이다. 소비자들은 4개 의 특성을 가진 세 개의 휴대폰 중에서 선택을 하게 된다. 효용이 가장 높은 제 품이 선택되며 효용에 근거에 판매량이 결정된다. 그리고 효용이 가장 높은 B (제품 유전자형 : 2230)는 모방 대상제품으로 정의된다. A 제품(1130)은 현재 상 태에 머무르지 않고 B의 화면 크기를 모방하여 A (1230) 로 진화하게 된다. 회사 B도 현상 유지에서 벗어나 새로운 특성을 추가하는 급진적 혁신을 통해 B (2231)로 진화한다. 마지막으로 C제품(3220)은 A의 카메라 특성의 점진적 혁 신(100만 화소=>200만 화소)을 통해 C 제품(3240)을 출시하게 된다. 위와 같은 과정의 반복을 통해 제품이 진화한다. <표 4-3> 휴대폰의 시뮬레이션 과정 예시 T 기 T + 1 기 특성 OS(g1) 화면크기(g2) 카메라(g3) 기타특성(g4) 모방난이도 上 모방난이도 中 모방난이도 下 모방난이도 中 上 회사 A (모방 특화) 안드(1) 3 (1) 1.3(3) - (0) 회사 B (급진적 혁신특화) ios(2) 4 (2) 1.3(3) - (0) 회사 C (점진적 혁신특화) 윈도(3) 4 (2) 1(2) - (0) 효용 E=b1*g1+b2*g2+b3*g3+b4*g4 (b1,2,3,4 : 헤도닉 가격모형 계수) 판매량 효용 값에 근거한 계산 진화 유지,모방, 모방대상 유지,모방, 유지, 모방, 진화 전략 진화 유지,진화 진화 진화 특성 OS(g1) 화면크기(g2) 카메라(g3) 기타특성(g4) 모방난이도 上 모방난이도 中 모방난이도 下 모방난이도 中 上 모방 g2 : 1=>2 안드(1) 4 (2) 1.3(3) - (0) 급진적 혁신 (진화) g4 : 0=>1 ios(2) 4 (2) 1.3(3) 1(1) 점진적 혁신 (진화) g3 : 2=>4 윈도(3) 4 (2) 2(4) - (0) 효용 판매량 효용 값에 근거한 계산 한국과학기술기획평가원 57

70 제품 진화 예측 모형을 이용한 사례연구 <그림 4-8> 휴대폰 시뮬레이션 예시 나. 시뮬레이션 조건 기본적으로, 균일한 행동패턴을 보이는 소비자의 수는 2000명, 생산자 즉 회사 는 5개 및 출시제품 5개, 제품의 특성 요소 종류는 10개이다. 시장은 분기를 가 정하여 40분기, 즉 10년을 상정하여 진행되었으며, 총 100회를 반복하였다. 진화에 미치는 영향을 살펴보기 위하여, 크게 세 가지 점에 있어 기본 가정과 다른 상황을 상정하였다(<표 4-4>, <표4-5>). 첫째, 소비자들의 구매 시 고려하는 제품의 회사 수를 달리하였다 (가정 4). 실제로 소비자가 제품을 구매하는 데 있 어, 제품(혹은 회사) 정보를 탐색하는 과정에서 비용이 발생하기 때문에 시장에 출시된 모든 제품을 살펴보기 보다는 몇 가지 제품을 살펴보게 된다. 본 모형에 서는 각 회사가 매 분기 1개의 제품을 출시한다고 가정하였고, 소비자들은 3개 의 제품을 매 분기 구매 시 고려하게 된다. 둘째, 회사별로 특성 특성에 대한 모 방과 혁신 특성이 다르다고 가정하였으며 (가정 8), 세부적인 확률은 표 6과 같 다. 회사별로 특성이 다르다고 가정한 경우에, 1번 회사는 모방과 혁신 능력 모 두 평균 수준이다. 2번 회사는 모방하는데, 3번 회사는 새로운 특성을 추가하는 데(급진적 혁신), 마지막 회사는 기존에 있는 특성을 개선하는데(점진적 혁신) 58

71 제 4 장 분석결과 뛰어난 능력을 갖고 있다. 마지막으로 회사별 시장 진입시점을 달리하였다. 일 반적으로 시장초기에는 진입 회사의 수가 적고 시간이 지남에 따라 진입 회사의 수가 늘어나는 현상을 반영하기 위하여, 초기에 1개 회사의 제품만이 존재하고 시간이 흐름에 따라 4개 회사가 시장에 추가 진입하는 상황을 가정하였다 (가정 8). 또한 제품 특성별 기술 모방 및 혁신 확률을 달리해 기술 모방과 개발의 난 이도 차이를 반영하였다. 그 외에 5개의 특성이 시간이 지나면서 추가된다고 가 정하였다 (가정 16). <표 4-4> 모형별 가정 모형 소비자 고려 제품 수 회사별 모방/혁신 특성 진입시점 1 5개 특성 동일 동시진입 2 3개 특성 동일 동시진입 3 5개 특성 다름 동시진입 4 3개 특성 다름 동시진입 5 5개 특성 동일 회사 1개 선발 진입 6 3개 특성 동일 회사 1개 선발 진입 7 5개 특성 다름 회사 1개 선발 진입 8 3개 특성 다름 회사 1개 선발 진입 특성1 특성2 특성3 특성4 특성5 특성6 특성7 특성8 특성 9 모방 확률 (%) 특성 동일 회사 특 회사 성 회사 차 회사 별 회사 급진적 혁신 확률 (%) 특성 동일 특 성 차 별 <표 4-5> 회사별 모방 및 혁신 확률 회사 회사 회사 회사 특성 10 한국과학기술기획평가원 59

72 제품 진화 예측 모형을 이용한 사례연구 특성1 특성2 특성3 특성4 특성5 특성6 특성7 특성8 특성 9 회사 점진적 혁신 확률 (%) 특성 동일 특 성 차 별 회사 회사 회사 회사 회사 특성 10 제품의 효용을 추정하기 위한 각 개별 특성들의 계수는 <표 4-6>과 같다. <표 4-6>의 계수들은 기존 연구결과 (최진규 외, 2009)를 기초로 하여 산정하였으며, AP 칩셋과 OS 성능을 통해 피처폰 제품과 스마트폰 제품을 구분하고 계수를 달 리하였다. 표에 따르면, 피처폰에서는 화면크기 및 디스플레이 화소수가 큰 영 향을 미치며, 배터리 성능과 내장메모리용량은 큰 영향을 미치지 않는다. 스마 트폰에서도 비슷한 경향을 보이나 추가된 특성인 AP칩셋과 OS성능이 화면크 기 만큼의 값을 갖는다. 또한 특성 6~10은 초기인 1기에는 존재하지 않지만 시 간이 지남에 따라 추가되는 특성들이다. 이러한 특성들이 추가되는 경우에는 (0=>1) 기존 헤도닉 계수의 1.5배되는 값을 적용하여 헤도닉 가격을 추정하였다. <표 4-6> 헤도닉 계수 및 1기( 期 )의 값 제품특성 1기 값 계수(피처폰) 계수(스마트폰) 특성1 배터리 성능 특성2 화면크기 1 36, , 특성3 카메라 화소수 특성4 통신성능 특성5 디스플레이 화소수 1 5, , 특성6 내장메모리용량 특성7 DMB지원 여부 특성8 블루투스 지원 여부 특성9 AP칩셋 0-29, 특성10 OS성능 0-29,

73 제 4 장 분석결과 제3절 시뮬레이션 결과 <그림 4-8>부터 <그림 4-15>는 8개 모형의 개별 특성 진화 형태를 나타내고 있다. 총 10개의 특성 중, 4개 특성, 화면크기 (특성2), 카메라 화소수 (특성 3), 블루투스 지원 여부 (특성 8), AP칩셋성능 (특성 9)의 진화 경향을 그림으로 표 현하였다. 이 때의 특성 값은 평균값이다. 왼쪽 축은 화면크기와 카메라 화소수 의 특성값, 오른쪽 축은 블루투스 지원여부와 AP칩셋성능의 특성값을 나타낸다. 모형 1의 경우, 표 6에 따르면, 특성 2의 모방확률이 37%, 점진적 혁신확률이 41%로 다른 특성들에 비해 상대적으로 확률이 높다. 반면에 특성 9는 모방(16%) 및 점진적 혁신확률(20%)이 가장 낮다. 진화속도를 살펴보면, 특성 2는 대략 25/40분기= 0.625/분기, 특성 9는 1/8분기(=39기-31기)=0.125/분기로 약 5배정도 차이가 난다. 특성 8의 경우에는 특성 존재 유무 (0 혹은 1)에 근거해 특성값을 부여했기 때문에, 다른 특성들과 다른 형태를 보이며, 40기가 되어갈수록 1에 수 렴하는 형태를 보인다. 즉, 대부분의 제품들이 블루투스 기능을 탑재하는 것이 다. 회사별로 살펴보면, 전반적으로 회사들간 진화속도의 차이는 크게 나지 않 는데, 이는 회사별로 진화특성의 차이가 없기 때문인 것으로 보인다. 회사별로 진화 특성이 다른 모형 3의 경우에는, 특성 2는 회사 2와 4, 특성 3 은 회사 4, 특성 8은 회사 3이 전반적으로 빠른 진화 속도를 보여준다. 특성 9의 경우에는 31기에서34기에는 회사 3, 34기에서 38기는 회사 5, 그 이후에는 회사2 가 혁신을 주도하고 있다. 급진적 혁신을 잘하는 회사 3과 5가 스마트폰과 관련 된 특성 9(OS)를 상대적으로 빨리 제품에 탑재하였다. 점진적 혁신이 뛰어난 회 사 4는 모든 특성에서 가장 빨리 진화를 하지는 않지만, 대부분의 특성에서 빨 리 진화하는 축에 속한다. 모방 특성이 높은 회사 2역시 초기에는 느리지만 시 간이 지날수록 빠르게 진화하는 경향을 보인다. 모방이 빠르거나 점진적 혁신을 많이 하는 회사들이 경쟁사들의 제품 특성을 모방하거나 스스로 혁신하여 빠르 게 진화하고 있는 것이다. 모형 3에서 8개의 모형 중 가장 빠른 진화속도를 살펴볼 수 있는데, 이는 가장 치열한 경쟁과 모방의 결과로 보여진다. 즉, 소비자들이 모든 제품을 살펴볼 수 한국과학기술기획평가원 61

74 제품 진화 예측 모형을 이용한 사례연구 있고, 모든 기업들이 동일한 시점에 진입하였기 때문에, 제품간 회사간 경쟁이 가장 치열할 것으로 예상된다. 또한 회사별로 다른 혁신 및 모방 특성을 통해 서 로가 서로를 이끌어준 것들의 영향을 주는 것으로 생각된다. 모형 6의 경우에는, 회사 1이 전반적으로 혁신을 주도하고 나머지 회사들이 뒤따라가는 형태를 보여준다. 가장 먼저 진입하였지만, 회사별 모방 및 혁신 특 성의 차이가 없기 때문에 우위를 지속적으로 유지할 수 있는 것으로 보인다. 마 지막으로 모형 8의 경우에는 가장 먼저 시장에 진입한 회사 1이 시장 초기에 특 성별 진화를 주도하지만, 모방을 잘하는 회사 2와 점진적 혁신을 잘하는 회사 4 가 시간이 지날수록 격차를 줄여가거나 역전하는 현상을 보인다. 62

75 제 4 장 분석결과 <그림 4-9> 모형 1~8의 개별 특성 시뮬레이션 결과 위의 시뮬레이션 된 결과를 사회망분석(Social Network Analysis, SNA) 방법을 이용하여 도출한 모형별 제품계통도이다. 오각형 별은 시작제품(유전자형 ),개별 원은 개별 제품, 직선 화살표는 부모 관계, 원 위의 원 형화살표는 유전자형이 동일한 제품, 원의 크기는 제품간 관계에 있어 해당제품 의 중심성(얼만큼 많은 관계를 맺고 있는가)를 의미한다. <그림 4-10>은 모형 1 의 진화계통도를 표현한 것으로, 초기에는 내장메모리, 블루투스, DMB 순으로 기능이 추가되고 진화 말미에 가서, AP 와 OS가 추가 되어, 거의 끝에서 스마트 폰이 출현하게 된다. 제품 으로부터 시작해서 제품들은 각기 진화하다가 제품 로 수렴하게 된다. 제품 은 3 개의 제품들( , , ) 에 영향 을 받았고, 제품 , , , 의 제품에 영향을 준다. 제품 이 일종의 중시 조 역할을 하는 것이다. 한국과학기술기획평가원 63

76 제품 진화 예측 모형을 이용한 사례연구 <그림 4-11>은 모형 2의 진화계통도이다. 초기에 내장메모리, DMB, 블루투스 순으로 기능이 추가된다. AP와 OS 를 포함하여 기능 추가시기는 모형 1에 비해 느린 것으로 보인다. 모형 2에서는 이 중시조 역할을 하게 된 다.(가운데 그림 참고) 모든 제품들이 로 수렴하였다가 발산하 기 때문이다. <그림 4-12>과 <그림 4-13>는 각각 모형 3과 4의 제품계통도를 표 현한 것이다. 모형 1,2 와 비교해서 기능추가 시기는 빠르며, 전반적으로 원의 크기가 작고, 원의 개수(제품개수)도 많이 관찰된다. 특히, 후기로 갈수록, 제품 간의 관계가 단순해지는 모습을 볼 수 있다. <그림 4-14>와 <그림 4-15>은 모형 5, 6의 계통도인데, 전반적인 형태는 모형 3, 4 보다는 모형 1,2와 유사한 형태를 보인다. 중간중간에 수렴하는 제품들이 출현하며, 중간 시기에 큰 원들을 따라 진화가 이뤄진다. 반면에, 모형 7, 8의 계 통도인 <그림 4-16>과 <그림 4-17>은 <그림 4-14> 및 <그림 4-15>와 유사한 형 태를 나타내며, 역시 전반적으로 원의 크기가 작고, 원의 개수(제품개수)도 많이 관찰된다. 또한, 후기로 갈수록, 제품간의 관계가 단순해지는 모습을 볼 수 있다. 중심성이 큰 제품들의 개수가 모형 5, 6에 비해 상대적으로 적지만, (<그림 4-16>) 이나 (<그림 4-17>)과 같 은 주요한 제품이 출현한다. 64

77 제 4 장 분석결과 <그림 4-10> 모형 1 계통도 및 주요제품 관계도 <그림 4-11> 모형 2 계통도 및 주요제품 관계도 한국과학기술기획평가원 65

78 제품 진화 예측 모형을 이용한 사례연구 <그림 4-12> 모형 3 계통도 및 주요제품 관계도 <그림 4-13> 모형 4 계통도 및 주요제품 관계도 66

79 제 4 장 분석결과 <그림 4-14> 모형 5 계통도 및 주요제품 관계도 <그림 4-15> 모형 6 계통도 및 주요제품 관계도 한국과학기술기획평가원 67

80 제품 진화 예측 모형을 이용한 사례연구 <그림 4-16> 모형 7 계통도 및 주요제품 관계도 <그림 4-17> 모형 8 계통도 및 주요제품 관계도 68

81 제 4 장 분석결과 위의 내용을 정리하면, 모형별로 제품의 분화가 달리 이뤄졌으며, 모형 1은 124개, 모형 2는 119개, 모형 3은 177개, 모형 4는 171개, 모형 5는 131개, 모형 6은 121개, 모형 7은 181개, 모형 8은 170개의 제품이 하나의 제품으로부터 파생 되었다 (<표 4-7> 참조). 결과를 보면, 일부 제품만 고려했을 때보다 모든 제품을 고려했을 때(모형 2, 4, 6, 8 / 모형 1, 3, 5, 7), 회사별 특성이 다를 때 (모형 1, 2, 5, 6 / 모형 3, 4, 7, 8), 동시진입 했을 때 (모형 1, 2, 3, 4 / 모형 5, 6, 7, 8) 더 많은 제품이 시장에 출시되었으며, 이것은 개별 특성 진화 모형 3에서 언급했던 것과 일치한다. 경쟁 과 모방 및 혁신이 진화를 촉진하는 것이다. 특히 회사별로 특성이 다를 때, 진 화가 많이 일어난다. 회사별 특성이 동일할 때에는 특정 회사가 앞서나갈 확률 이 그만큼 떨어지고, 다른 회사들도 모방할 대상이 존재하지 않게 되며, 전반적 으로 진화속도도 떨어지게 된다. 같은 방법으로 8개의 모형을 분석해보면, 시장 출현 제품의 개수와 주요 제품 들의 개수는 역의 상관관계가 있음을 알 수 있다. 즉, 시장 출현 제품의 개수가 많을수록, 주요 제품들의 개수는 줄어드는 것이다. 모형 1, 2, 5, 6의 계통도를 살 펴보면, 상대적으로 크기가 큰 구형이 많은 것을 알 수 있고, 모형 3, 4, 7, 8은 전반적으로 작은 구형의 크기가 많은 것을 알 수 있다. 이러한 결과는 각 모형의 매개중심성 18) 지표(Network node betweenness centralization index)결과와도 일치 한다(<표 4-7>). 모형 5의 경우, 선발 진입한 회사가 혁신 혹은 진화를 주도하고, 나머지 회사들이 모방 등을 통해 뒤를 따름으로서 서로 간에 연관성이 높아지 고, 제품 특성이 유사해지기 때문에 가장 큰 값을 갖는 것으로 추측된다. 이와 같이 소비자와 생산자의 상호작용의 결과로 발생한 제품간 경쟁이 제품의 진화 에 영향을 미치는 것을 확인할 수 있다. 18) 매개 중심성(betweenness centrality)은 프리만(Freeman, 1979)이 한 결점의 중심성을 측정하는 새 로운 방법으로 제안하였다. 이 개념은 한 결점이 연결망 내의 다른 점들 ʻ사이에ʼ 위치하는 정도를 측 정한다. 한 결점이 연결망의 다른 점들 ʻ사이에ʼ 위치하는 정도를 측정한다. 한 결점이 다른 결점들 사이의 최단거리를 연결하는 선, 즉 최단 경로(geodesic) 위에 위치할수록 그 결점의 매개 중심성은 높아진다. 즉, 매개 중심성은 다른 결점들 사이에서 브로커 역할을 하는 정도를 측정한다(손동원, 2002; 이수상, 2010). 한국과학기술기획평가원 69

82 제품 진화 예측 모형을 이용한 사례연구 <표 4-7> 모형별 가정 및 매개중심성 지표 모형 소비자 고려 제품 수 회사별 모방/혁신 특성 진입시점 지표 제품 수 1 5개 특성 동일 동시진입 개 특성 동일 동시진입 개 특성 다름 동시진입 개 특성 다름 동시진입 개 특성 동일 회사 1개 선발 진입 개 특성 동일 회사 1개 선발 진입 개 특성 다름 회사 1개 선발 진입 개 특성 다름 회사 1개 선발 진입 <그림 4-18>부터 <그림 4-25>는 역시 시뮬레이션 된 결과를 사회망분석 방법 을 이용하여 도출한 모형별 제품계통도 및 계통도를 표로 정리한 것이다 19). <그 림 4-10>부터 <그림 4-17>과의 차이점은 계통도 작성에 있어, 생산자인 회사 정 보를 포함한 점이다. 이 계통도를 통해서 우리는 우리의 가정들이 어떻게 제품 진화에 영향을 미치는 지를 확인할 수 있다. 계통도에서 왼쪽 십자가 모형은 개 별회사의 시작제품, <그림 4-22>부터 <그림 4-25>의 사각 별 모형은 후기진입한 회사의 첫 제품, 원은 개별 제품, 직선화살표는 부모 관계, 원형화살표는 다음 기에도 유전자형 유지(회사의 유지전략 선택), 점선으로 된 박스는 동일 회사 제 품군을 의미한다. 표에서 회색으로 칠해진 것은 각 기( 期 )에 가장 효용이 높은 제품으로 다른 회사의 모방 대상이 되는 제품을 의미한다. <그림 4-18>는 가장 효용이 높은 제품이 회사2에서 가장 많이 나타나고, 5개 회사 모두 1개 이상의 최고 효용 제품을 출시하였다. <그림 4-19>는 <그림 4-18> 과 유사하지만, 1번 회사가 초기를 제외하고 모방대상 제품을 출시하지 못하였 다. <그림4-20>은 앞선 두 그림과 매우 다른 형태를 보이는데, 초기에는 점진적 혁신 능력이 뛰어난 회사 4가 시장을 주도하다가, 8기 이후에는 모방능력이 뛰 19) (표) 회색 : 각 기( 期 )에 가장 효용이 높은 제품으로 다른 회사의 모방 대상이 되는 제품 (계통도) 왼쪽 십자가 모형 : 개별회사의 시작제품 / 원 : 개별 제품 / 직선화살표 : 부모 관계 / 원 형화살표 : 다음 기 유전자형 유지 / 점선으로 된 박스 : 동일 회사 제품군 70

83 제 4 장 분석결과 어난 회사 2가 시장을 주도하게 된다. <그림 4-21>는 <그림 4-20>과 반대되는 양 상을 보이는데, 회사 4가 초반부터 후반(37기)까지 시장을 주도하다가 끝 무렵에 가서 회사 2에게 주도권을 내주게 된다. 그러나 실제 판매량은 이와는 다른 양 상을 보일 것으로 예상된다. 왜냐하면, 소비자가 제품을 3개만 고려할 수 있기 때문에, 효용이 가장 높은 제품이더라도 고려대상에 포함되지 않으면, 판매되지 않을 수 있기 때문이다. <그림 4-22>에서는 초기 진입한 1번 회사가 중반까지 우위를 지키다 중반 이 후 주도권을 회사 3을 비롯한 다른 회사들에게 내주게 된다. 반면에 <그림 4-23>에서는 회사 1이 처음부터 끝까지 주도권을 가져가는데, 역시 이 경우에도 판매량은 이 결과와 다르게 나타날 수 있는데, 그 이유는 모형 4와 유사할 것으 로 보인다. <그림 4-24>은 모방능력이 뛰어난 회사 2가 지속적인 우위를 보이고, <그림 4-25>에서는 회사 1이 지속적인 우위를 보이게 된다. 급진적 혁신 능력이 뛰어난 회사 3은 전반적으로 모방대상 제품수가 적게 나 타나는데, 특성 추가 시에만 효용이 증가하게 되고, 특히 초기 내장메모리, DMB 블루투스 기능은 소비자 효용에 큰 영향을 미치지 못하기 때문인 것으로 보인 다. OS와 AP 의 경우에는 효용에 큰 영향을 미치지만, 발현되는 시기가 전반적 으로 늦고(보통 32~36기) 발현된다고 하더라도 기존 8개 특성의 효용 값이 크기 때문에 이와 같은 결과가 나오는 것으로 보인다. 한국과학기술기획평가원 71

84 제품 진화 예측 모형을 이용한 사례연구 <그림 4-18> 모형 1 계통도 <그림 4-19> 모형 2 계통도 72

85 제 4 장 분석결과 <그림 4-20> 모형 3 계통도 <그림 4-21> 모형 4 계통도 한국과학기술기획평가원 73

86 제품 진화 예측 모형을 이용한 사례연구 <그림 4-22> 모형 5 계통도 <그림 4-23> 모형 6 계통도 74

87 제 4 장 분석결과 <그림 4-24> 모형 7 계통도 <그림 4-25> 모형 8 계통도 <그림 4-26>는 모형별 판매량의 시뮬레이션 결과이다. 모형 1, 3, 5, 7과 모형 2, 4, 6, 8을 비교하면, 소비자들이 제품 구매시 고려하는 제품 개수가 판매에 미 치는 영향을 알 수 있다. 시장 초기에 5개 제품을 모두 고려할 때 보다 3개 제품 만 고려할 때, 회사간 제품 판매량의 차이가 작게 나타나는 것을 알 수 있다. 소 한국과학기술기획평가원 75

88 제품 진화 예측 모형을 이용한 사례연구 비자들이 모든 제품을 고려할 때에는 5개 중에 가장 효용이 큰 제품 혹은 가장 혁신적인 제품이 선택되지만, 3개만 고려할 때에는 5개 중 효용이 가장 큰 제품 이 선택되지 않을 수 있기 때문에, 제품간 판매량 격차가 크게 벌어지지 않는 것 이다. 다양한 홍보 매체를 통해 제품이 소비자들에게 알려지거나 혹은 소비자가 제품 정보 수집에 적극적이며, 더 많은 정보를 얻어 여러 가지 제품을 고려할 수 있는 젊은 층인 경우에는 혁신적인 제품을 많이 출시하는 회사가 높은 시장 점 유율을 가져갈 수 있지만(모형 3), 그렇지 않은 경우에는 혁신 제품의 효과가 크 지 않을 수 있다 (모형 4). 모형 1, 2, 5, 6, 과 모형 3, 4, 7, 8을 비교하면, 회사의 모방 및 혁신 특성이 판 매량에 미치는 영향을 확인할 수 있다. 회사별 특성이 동일하거나 혹은 큰 차이 가 나지 않는다면, 판매량 변화가 크지 않거나 혹은 상대적으로 완만하게 변한 다. 산업 특성 상 모방 및 혁신이 거의 일어나지 않거나, 회사 간 혹은 제품 간 특성이 거의 차이 나지 않을 때, 또는 시장이 성숙기에 진입했을 때, 위와 비슷 한 결과가 나타날 수 있다. 반면에 회사별 특성에 차이가 있을 경우에는, 시장이 매우 역동적으로 변하는 것을 확인할 수 있다. 모형 1,2 와 모형 3,4 를 비교하 면, 제품간 판매량의 격차가 크게 벌어지는데, 이는 다양한 제품 출시를 통한 경 쟁의 결과로 보여진다. 앞서 언급하였듯이, 모형 1, 2 와 비교해 모형 3, 4에서 더욱 많은 제품들이 출현했는데, 점진적 혁신 능력이 뛰어난 기업 2와 모방능력 이 뛰어난 기업 4는 지속적인 혁신 제품 출시로 나머지 기업들과의 격차를 벌리 는 것으로 판단된다. 마지막으로 모형 1, 2, 3, 4 와 5, 6, 7, 8을 비교하면, 후발 진입의 효과를 살펴 볼 수 있다. 기업 1이 가장 먼저 시장에 진입하였고, 그러한 이점을 바탕으로 우 위를 중반 이후까지 유지한다. 그러나 그러한 우위 지속 기간은 소비자의 선택 및 기업의 특성 차이에 따라 달라진다. 모형 7에서, 뒤늦게 진입하였지만, 점진 적 혁신이 능력이 뛰어난 회사 4와 모방 능력이 뛰어난 회사 2가 빠르게 회사 1 의 시장점유율을 잠식하는 것을 살펴볼 수 있다. 선발진입의 이점을 유지하기 위해서는, 지속적인 혁신 혹은 모방 능력이 뒷받침되어야 함을 알 수 있다. 76

89 제 4 장 분석결과 <그림 4-26> 모형 1~8의 판매량 시뮬레이션 결과 한국과학기술기획평가원 77

90 제품 진화 예측 모형을 이용한 사례연구 제4절 소결 시뮬레이션 결과를 종합하기 위해서는 먼저, 소비자정보의 불완전성 여부, 기 업의 혁신전략의 동일여부, 기업의 시장선발진 진입여부를 나누어서 살펴볼 필 요가 있다. 먼저 소비자정보의 불완전성 여부를 살펴보기 위해서는 홀수 모형인 1, 3, 5, 7과 짝수 모형인 2, 4, 6, 8을 살펴볼 필요가 있다. 둘 사이에는 패턴에서 큰 차 이를 발생하지는 않지만, 소비자정보의 불완전성 여부에 따라 형태에서 차이가 나타나는 것을 확인할 수 있었다. 모형 1, 2와 모형 3, 4에서 소비자가 제품을 선 택할 때 비교하여 구매하는 제품수가 줄어들수록 시장의 역동성이 감소하는 것 으로 나타났다. 이는 시장에 동일하게 진입한 경우에는 1등 기업과 후순위 기업 간의 격차가 크지 않게 만든다. 반면에 시장에 선발진입한 기업이 존재하는 경 우인 모형 5,6과 모형 7,8을 살펴보면, 선발진입기업과 후발진입기업 간의 격차 가 쉽게 좁혀지지 않아 선발기업의 독점효과를 오랫동안 누릴 수 있는 것으로 나타났다. 따라서 모형 1, 3, 5, 7과 모형 2, 4, 6, 8을 종합적으로 비교하면 소비 자가 불완전성 정보를 가지고 선택할 시에는 시장의 역동성이 감소하는 것으로 나타났다. 78

91 제 4 장 분석결과 기업간 격차 감소 시장 역동성 감소 선후발기업간 격차 증가 시장 역동성 감소 <그림 4-27> 소비자 고려제품 수에 따른 시뮬레이션 결과 비교 다음으로 기업의 혁신전략 동일여부에 대해 살펴보기 위해서는 모형 1, 2, 5, 6과 모형 3, 4, 7, 8을 살펴볼 필요가 있다. 둘 사이에는 조건이 하나만 변했지만, 패턴에서 큰 차이가 발생하고 있다. 먼저 모형 1과 3은 나머지 조건은 동일하고 기업의 혁신전략이 동일할 때와 동일하지 않을 경우인데, 이를 비교하면 1등 기 업과 후순위 기업과의 격차가 크게 나는 것으로 것을 확인할 수 있다. 다음으로 모형 5와 7일 비교하면 시장에 먼저 진출한 선발기업이 매출에서 우위를 차지하 지만, 혁신전략이 동일하지 않은 경우에 선발기업의 이점이 빨리 줄어드는 것을 확인할 수 있었다. 따라서 모형 1, 2, 5, 6과 모형 3, 4, 7, 8을 종합적으로 비교하 면 기업의 혁신전략이 개별적으로 다를 때 시장의 역동성이 크게 증가하는 것으 로 나타났다. 한국과학기술기획평가원 79

92 제품 진화 예측 모형을 이용한 사례연구 시장 선도기업 등장 시장역동성 증가 진입기업 몰락 시장역동성 증가 <그림 4-28> 기업의 혁신전략 동일 유무에 따른 시뮬레이션 결과 비교 마지막으로 기업의 시장선발진입여부를 살펴보기 위해서는 모형 1, 2, 3, 4와 모형 5, 6, 7, 8을 살펴볼 필요가 있다. 둘 사이에는 조건이 하나만 변했지만, 패 턴에서 큰 차이가 발생하고 있다. 선발진입한 기업이 독점적으로 시장을 선점하 게 되고 나머지 기업들이 점차 시장을 뺏아오는 구조가 된다. 진입시기가 동일 한 경우와 비교하면 선발기업을 제외하면 나머지 기업들의 역동성이 크게 감소 하는 것으로 나타난다. 80

93 제 4 장 분석결과 <그림 4-29> 기업의 선발진입 유무에 따른 시뮬레이션 결과 비교 이러한 결과를 정리하면 다음과 같은 표로 정리할 수 있다. 모형 초기 발현된 제품특성의 진화경향 향후 발현된 제품특성의 진화경향 -모든 기업에서 동일한 수준의 제품을 출시 -제품진화가 느림 -모든 기업에서 동일한 수준의 제품을 출시 -제품진화가 더 느림 -점진적 혁신 집중기업이 특성진화 주도 <표 4-8> 모형별 요약 정리 -급진적 혁신 집중기업에 의 해 특성이 도입 -모방 집중기업과 점진적/급 진적 혁신 집중기업에 의해 특성진화 발생 기업별 제품판매량변화 -기업들의 제품판매량에 차이가 약간 있지만 크 지 않음 -기업들의 제품판매량에 차이가 거의 없음(시장 역동성 감소) -소비자의 만족도를 크게 높이는 특성이 추가될 때, 시장점유율 증가 -점진적 혁신 집중기업과 모방 집중기업이 시장선 한국과학기술기획평가원 81