발행일 2017. 01. 23 발행처융합연구정책센터 2017 JANUARY vol.55 Technology Industry Policy 4 차산업혁명기융합 R&D 전략 이남우 융합연구정책센터
융합 2017 JANUARY Vol. 55 Technology Policy Industry 4 차산업혁명기융합 R&D 전략이남우 융합연구정책센터 > 01 선정배경 2016년 1월다보스포럼의주요화두로 4차산업혁명이언급된이후, 이에대한논의가전세계적으로활발히이루어지고있음 - 전세계각국정부는 4차산업혁명 언급이전부터기술개발에따른산업환경변화에대응할수있는다양한정책을마련 추진하고있음 한편 4차산업혁명에따라변화될사회적 경제적구조에대한분석은상당수이루어져왔으나, 과학기술 R&D 변화에대한분석은전무함 - 4차산업혁명을가능하게한융합 R&D는 4차산업혁명기동안사회 경제전반에큰영향을미칠것으로예상됨 - 따라서 4차산업혁명으로인해변화될융합 R&D의모습을예측해보고, 이에대응할수있는융합 R&D 전략수립이필요함 많은전문가들이예측하고있는 4차산업혁명에따른사회적 경제적변화를바탕으로변화될융합 R&D 모습을살펴보고, - 이를바탕으로 4차산업혁명기동안의기술경쟁력및국가경쟁력향상을위한융합 R&D 전략방향을고민해보고자함 > 02 4 차산업혁명 ➊ 개요디지털, 바이오영역등다양한분야의 융합 을통한 사이버-물리시스템 (Cyber-Physical System)* 이구축되면서혁명적변화가진행 * 산업장비, 가전등현실속사물을뜻하는물리적세계와인터넷상의사이버세계가네트워크로연결, 집적된데이터의분석과활용및사물자동제어가가능해지는시스템 02 Policy
4 차산업혁명기융합 R&D 전략 이러한새로운변화에의해경제체제및사회구조가급격하고전면적으로변하는시기가도래할 것으로예상 표 1. 4 차산업혁명에따른사회 / 경제적변화 개인 1 고용및일의성격변화 2 소득분배 3 고용형태 4 소비자효용의비약적증대 기업 / 시장 1 알고리즘이경쟁력의핵심으로부상 2 전산업의플랫폼화 3 기업간경쟁에서플랫폼간경쟁으로의전환 4 제품의서비스화및전문직서비스의보편화 5 기업구조및의사결정과정의변화 6 적시수요 (On-demand) 경제의부상 정부 / 공공 1 공공서비스의플랫폼화및알고리즘을통해제공 2 기민성 (agility) 의핵심적요소화 출처 : 4 차산업혁명시대의변화상과정책시사점, KISDI(`16) 참고 1. 산업혁명의발전단계, 특징및의의 구분연도정의특징 1 차산업혁명 1784 가축, 인력등의생물자원활용에서화석연료및기계활용이가능해진시기 - 증기 / 수력기관 - 기계식생산설비 2 차산업혁명 1870 컨베이어시스템, 전기등을통한대량생산이가능해진시기 - 전기사용 - 분업과대량생산 3 차산업혁명 1969 컴퓨터의등장으로정보의생산 가공 공유가용이해진시기 - 전자기기, IT - 자동화생산 - 인터넷 4 차산업혁명 2016(?) 디지털, 물리적, 생물학적영역의경계가사라지며, 기술이융합되는시기 - 사이버물리시스템 (CPS) 출처 : World Economic Forum(`16.1 월 ) 융합 Weekly TIP 03
Technology Industry Policy ➋ 기대와우려금융위기이후침체국면이지속되고있는세계경제에새로운활력이될수있다는기대와함께이에따른우려가공존 - ( 기대 ) 신기술의발전 기술간의융합을통한생산성향상및소비자수요의획기적증가가새로운성장엔진역할수행 - ( 우려 ) 스마트공장, AI 확대등으로인한일자리의감소, AI와인간의관계설정에대한사회적이슈화등파급영향고려필요 ➌ 국내외대응정책 융합 을키워드로하는 4 차산업혁명대응관련정책을중심으로현황파악 표 2. 주요국 4 차산업혁명대응비교 구분미국독일일본중국 민간 / 정부의역할 민간주도, 정부지원민간주도 민관공동민관공동주도정부주도, 민간실행 거버넌스 민간컨소시움민 관파트너쉽 플랫폼인더스트리 4.0( 정부 기업 학계 ) 제 4 차산업혁명관민회의 ( 정부 기업 학계 ) 핵심전략 AMP 2.0 Industry 4.0 4 차산업혁명선도전략 특징 한계 - 기술과자금을보유한기업주도 - 제조업중심 일자리, 소득분배등다양한파급영향에대한종합적대응필요 - 제조업과 ICT 융합 - 국제표준화선도 - 프라운호퍼연구소 제조업중심에서경제전반으로기술발전의시너지제고필요 - 기술, 인재육성, 금융, 고용, 지역경제등종합대응 사회구조적과제해결이쉽지않고재정여력악화등정부지원지속의한계 정부 ( 국무원, 공업신식화부 ) 중국제조 2025 인터넷플러스 - 제조업발전을통한경쟁력제고 - 규모의경제가가능한내수시장 빈곤, 지역격차, 노령화등을동시에대응해야하는복잡한상황 출처 : 한국은행국제경제리뷰 2016-24 호 ( 미국 ) 첨단기술과자금력을보유한민간주도로융합연구가이루어지는가운데, 정부도다양한지원책을적극추진 - 사물인터넷 (GE), 인공지능 (Google), 무인자동차 (Google, Tesla) 등 4차산업혁명핵심기술은민간기업이주도 - 정부는제조업경쟁력강화정책 * 및공공R&D 과제지원 ** 을통해다각적인지원을추진 04 Policy
4 차산업혁명기융합 R&D 전략 * 산 학 연참여 AMP(Advanced Manufacturing Partnership) 구축 (`11.6월) 및선진제조업경쟁력강화방안 ( 혁신역량강화 / 인재양성 / 고용창출등 ) 발표 (`12.7월, `13.9월 ) ** 사물인터넷, 로봇공학등의분야에대한지원확대, 국방부 GE 등이참여한 DMDII(Digital Manufacturing and Design Innovation Institute) 등을운영하여제조관련융합연구프로젝트확산 ( 독일 ) Industry 4.0 의선도적추진을통해융합의방점을제조강국의경쟁력향상에노력 그림 1. 독일 Industry 4.0( 스마트팩토리 ) 개념도 출처 : Bosch - 글로벌기업중심에서 `15년산 학 연전체가참여하는 Platform Industry 4.0 구성후민 관공동으로대응 * * Industry 4.0 추진과정에서기업간이해관계조정및중소 중견기업대상투자정책금융지원, 기술및노하우전문가파견, 연구개발공동참여기회제공 - 대학및기업과의활발한융합연구를수행하고있는프라운호퍼 (Fraunhofer) 와같은융합연구기관의역할확대 ( 일본 ) 융합연구기반 4차산업혁명에대한총체적대응준비 - 장기경기침체를극복하고, 신성장동력확충을위해 IT, 로봇중심의융합기술육성에관한다양한전략 * 을정부차원에서추진 * 로봇신전략 (`15.1월), 과학기술이노베이션종합전략 2015(`15.6월 ) 등 - 기술개발지원뿐만아니라교육, 금융, 노동등경제 사회전반에걸쳐융합기반 4차산업혁명선도전략및대응시스템마련 * * 4차산업혁명선도전략 발표 (`16.4월) 및 제4차산업혁명민관회의 를구성 ( 일본경제재생본부 ( 내각 ) 설치 ) 을통해민관공동대응시스템마련 융합 Weekly TIP 05
Technology Industry Policy 참고 2. 4 차산업혁명선도전략 전략 데이터활용촉진을위한환경정비 인재육성 확보및고용시스템의유연성향상 혁신 기술개발의가속화 (Society 5.0) 금융기능의강화 산업구조 취업구조전환원활화 제 4 차산업혁명의중소기업및지역경제에의파급 4 차산업혁명을대비한경제사회시스템의고도화 내용 - 데이터플랫폼구축 - 데이터유통시장의활성화 - 개인데이터활용촉진 - 보안기술과관련인재를창출하는생태계구축 - 4 차산업혁명대응지식재산정책재정비 - 4 차산업혁명대응경쟁정책재정비 - 새로운요구에대응한교육시스템구축 - 글로벌인재확보 - 다양한노동참가촉진 - 노동시장및고용제도의유연성향상 - 오픈이노베이션시스템구축 - 세계를선도하는혁신거점정비 국가프로젝트구축 사회구현의가속 ( 인공지능등 ) - 지식재산관리및국제표준화의전략적추진 - 리스크머니공급을위한주식파이낸스의강화 - 4 차산업혁명을위한무형자산투자의활성화 - 핀테크를중심으로한금융 결제기능의고도화 - 신속과감한의사결정을가능케하는거버넌스체계구축 - 신속하고유연한사업재생사업재편등을가능케하는제도환경정비 - 중소기업 지역에서의 IoT 등도입 활용기반구축 - 4 차산업혁명에대응한규제개혁의재정비 - 데이터를활용한행정서비스의향상 - 전략적제휴등을통한글로벌전개의강화 - 4 차산업혁명의사회확산 출처 : 한국무역협회동경지부 ( 중국 ) 중국제조 2025( 중국판 Industry 4.0) 및 인터넷플러스 전략을추진하여융합연구기반제조업의혁신능력제고에주력 - 양적성장의 제조대국 에서질적성장의 제조강국 도약을위한 5대중점프로젝트 * 및 10대육성산업 ** 선정 추진 * 제조혁신센터건설, 스마트제조, 공업기반강화, 녹색 ( 친환경 ) 제조, 첨단설비등의융합연구기반제조업전체의혁신능력강화를추진 ** 차세대정보기술, 디지털공작기계, 로봇, 항공 우주장비, 해양엔지니어링, 선진철도설비, 신에너지자동차, 전력설비, 농업기계, 신소재, 바이오의료기기등 06 Policy
4 차산업혁명기융합 R&D 전략 그림 2. 중국제조 2025 개념도 출처 : 머니투데이중국망 - 인터넷, ICT와경제 사회각분야의융합을통한신성장동력창출을위한 4대목표 * 및분야별액션플랜 ** 제시 * 1인터넷과산업분야융합을통한경제발전 2민생 공공분야의온 오프라인융합을통한사회발전 3이동통신망및인공지능, IoT, 클라우드등융합기술기초인프라구축 4인터넷융합혁신을위한인식제고및규제 법규환경조성 ** 인터넷-유통융합기반전자상거래확대, 융합연구기반 AI 응용내수시장확대등 ( 국내 ) 융합연구를통한기술의급격한발전에대응하여다양한정책추진 - 창조경제구현을위한제조업 3.0 전략 (`14.6월) 및미래성장동력종합실천계획 *(`15.3월) 등을통해기술중심의주요융합연구분야도출 * 미래성장동력으로선정된 19개의분야 (4대주력산업, 미래신산업, 공공복지산업, 기반산업등 ) 별추진계획수립 - 9대국가전략프로젝트 *(`16.8월), 신산업육성및중소벤처혁신역량강화 (`16.7월) 등을통해주요융합연구분야에대한 R&D 투자활성화지원 * 인공지능, 가상 증강현실, 자율주행차, 경량소재, 스마트시티, 정밀의료, 바이오신약, 탄소자원화, ( 초 ) 미세먼지 융합 Weekly TIP 07
Technology Industry Policy > 03 ➊ 4 차산업혁명기융합 R&D 변화 범용기술 (General Purpose Technology or Platform Technology) 다양한분야와의결합을통해전혀새로운수요를충족시키는기술 R&D 중심으로변화 - 4차산업혁명을유도한이전의융합 R&D는제품 (End-product) 를직접적으로창출하는기술개발이었던반면, - 4차산업혁명이후의융합 R&D는 End-product를창출하는다양한기술들에범용적으로적용되거나근간이될수있는기술개발로그형태가달라짐 4차산업혁명기의요구되는혁신적기술의특성은확장성 (Scalability) 와경제성 - 4차산업혁명이전의혁신적기술들은사회로의적용 확산에많은시간이소요되었으나, 4차산업혁명이후에는혁신기술의사회적적용및확산이빠르게진행 * 됨 * 예 ) 클라우드기술에의해소프트웨어의확장성이크게증대되고있으며, 소프트웨어개발플랫폼은물론인공지능및로봇, IoT 기술들이클라우드기술을통해급속히발전 확대중임 - 4차산업혁명이후혁신기술이적용된제품 / 서비스의가격이하락 * 하면서, 해당기술의활용은융합 R&D 수행에있어필수적인요소로자리잡음 사례 1) 차세대로봇이라불리는백스터는 2 만달러, UBR1 은 3 만달러에불과 차세대로봇을통한신개념로봇제작및혁신 R&D 활용가능성증가 사례 2) 6 백만건의법률자료조사에 220 만달러가소요되던것을블랙스톤 ( 알고리즘기반법률서비스 ) 은 10 만달러에 150 만건의자료분석을수행함 수만건의 R&D 결과조사 분석결과를바탕으로새로운개념의 R&D 아이디어도출가능 사례 3) 13 년, 27 억달러가소요되던개인유전정보해독을개인유전자분석기 NovaSeq 5000 ( 가격 85 만달러 ) 를 통해 2 일, $100 로가능해짐 맞춤형의료 R&D 등새로운혁신기술개발에응용확대가능 ➋ 직관적 R&D (Intuitive or Transcendent R&D) 4차산업혁명을유도한융합 R&D는과거의과학기술 R&D 결과물들의디지털화를바탕으로창출된결과임 - 이전까지발견되지않았던여러분야간의상호연관성이발견되며새로운 R&D가이루어짐 사례 1) 생명과학의디지털화로바이오인포메틱스가탄생되어게놈판독, 단백질구조시뮬레이션등이 가능해지고, 이로인해새로운생체분자간의상관관계도출이가능해짐 사례 2) 물리학적 수학적지식이디지털화되고컴퓨터시뮬레이션이가능해지면서생산성향상및고차원 로봇개발등이가능해짐 08 Policy
4 차산업혁명기융합 R&D 전략 사례 3) 인간뇌연구결과의디지털화를바탕으로인공신경망기반의인공지능기술개발이가능해짐 사례 4) 디지털화된과학기술지식으로인해대중의접근성이확장되면서크라우드소싱, 시민과학활성화등과 같은과학기술저변확대가가능해짐 4차산업혁명이후에는보다더인간의 직관 의영역 * 을중시한 R&D가혁신을혁신할수있는기술창출을담보함 * 현재임상시험중인 IBM 왓슨의경우, 의사의진단결과와는다른결과를도출하는경우가종종발생하고있어, 데이터분석기반의인공지능너머의새로운개념의추가적인 R&D가불가피함 - 디지털데이터화가부족한인문사회예술분야와과학기술간의융합 R&D가활성화되어새로운기술혁신을창출할것임 - 데이터간의상호연관성을바탕으로혁신이이루어지기때문에데이터자체를창출하는기반 R&D의중요성이증대될것임 - 또한데이터간의상호연관성기반으로한융합 R&D가아닌이를넘어데이터간의인과관계를고려한새로운개념의융합 R&D가등장할것임 - 사회 / 경제 / 과학기술모든분야의종합적사고를바탕으로이루어지는적정기술개발과같은융합 R&D* 가 R&D의메인으로자리잡을것임 * 최근스탠포드대마누프라카시교수팀이개발한종이팽이를이용한저가형원심분리기 (15분만에혈액에서말라리아기생충분리가능 ) 등이대표적으로인간의 직관 에의해서만가능한혁신적 R&D 사례임 그림 3. 종이원심분리기 페이퍼퓨지 출처 : 스탠포드대 융합 Weekly TIP 09
Technology Industry Policy 직관적 R&D를제외한일반적인 R&D는향후인공지능과로봇등에의해이루어지는것으로대체될것임 - 신약개발, 생산효율성증진등과같이목적이명확한 R&D의경우, 인간이아닌인공지능과로봇에의해자동적으로이루어질가능성이높음 > 04 ➊ 4 차산업혁명기융합 R&D 전략 수요창출형융합 R&D 전략수요중심형 (On-demand) 경제의확산속에서융합 R&D 전략은반대로수요창출형 R&D에더많은정책적관심을가져야함 - 현재 R&D 정책의핵심기조인수요중심형융합 R&D는향후인공지능과로봇의발전에의해, 사회적수요가예측되면자동적으로수행되어, 별다른전략이필요하지않게될것임 - 당장의수요로이어지지않지만, 10년뒤수요로이어질가능성이있는수요창출형융합 R&D( 기초과학기술개발포함 ) 에대해전략적인 R&D 정책지원이요구됨 20세기초와같이수요창출형 R&D의경쟁력이국가경쟁력으로이어질가능성이높음 - 4차산업혁명으로인해기술의확산속도가빨라지면서전세계적으로기술경쟁력의평준화가빠르게이루어지게될것이며, 이로인해수요중심형 R&D에서는국가간차별성확보가어려워질것임 - 반면, 융합의필요성이확인되지않아미래의수요조차예측되지않는분야에대한융합 R&D 투자는해당분야의수요가창출되는시점의연구역량및기술경쟁력우위로이어져상대적우위의국가경쟁력을창출하게될것임 ➋ 융합 R&D 핵심 IP 확보전략빠른기술확산속도에따른기술경쟁력평준화에대응하여, 4차산업혁명핵심기술 ( 플랫폼기술 ) 에대한 IP 확보전략마련이시급함 4 차산업혁명관련지식재산숫자는최근 5 년간급속히증가중 10 Policy
4 차산업혁명기융합 R&D 전략 Total Count of Annual Worldwide Patent Registrations for Industry 4.0 Related Technology Fields1 (2010-2015) 그림 4. Industry 4.0 관련기술 * 의전세계특허등록건수 * 클라우드컴퓨팅, 증강현실, 3D 프린팅, 빅데이터, 시스템보안, 휴머노이드로봇, 사이버물리시스템 출처 : European Patent Office - 4차산업혁명은제조업의가치를 노동과효율 에서 지식과기술 중심으로이동시켜향후지식재산에대한중요성은더욱증가할것이며, 지식재산이경제적해자로작용될가능성이높음 16.12월제18회국가지식재산위원회에서는향후 5년간 4차산업혁명에대응하여위원회내 차세대지식재산특별전문위원회 를신설하고, 4차산업혁명선도기술 IP 확보를위해 4조 7백억원투자를결정함 수요창출형플랫폼기술개발지원정책과함께이에대한촘촘한지식재산전략수립을통한 기술적 / 경제적해자건설필요 융합 Weekly TIP 11
Technology Industry Policy 참고자료 > 1. 김진하, 제4차산업혁명시대, 미래사화변화에대한전략적대응방안모색, KISTEP R&D InI 15호 (2016.08) 2. 최계영, 4차산업혁명시대의변화상과정책시사점, KISDI Premium Report 16-04 3. 정현학, 최영임, 이사원, 4차산업혁명과보건산업패러다임의변화, 보건산업브리프 vol.215(2016.05.23.) 4. 이성기, 4차산업혁명시대에대응하는 IP의역할, 한국지식재산연구원 ISSUE & FOCUS on IP(2016.09.16.) 5. 이재원, 제4차산업혁명 : 주요국의대응현황을중심으로, 한국은행국제경제리뷰 2016-24호 (2016.08.18.) 6. 이상동, 4차산업혁명을이끄는융복합기술의표준화연계전략, KSA Policy Study 017, 2016-2호 (2016.05) 7. 장필성, 4차산업혁명시대산업트렌드와제조업의대응전략, 산업입지 Vo..62 8. 2016년다보스포럼의주요내용과시사점- 4차산업혁명 글로벌성장원동력으로, 현안과과제 16-2호, 현대경제연구원 (2016.01.09.) 9. 4차산업혁명의등장과시사점, 경제주평 16-32( 통권 705호 ), 현대경제연구원 (2016.08.12.) 10. 4차산업혁명시대..AI VR 지식재산 (IP) 전담기구신설, ZDNet Korea(2016.12.23.) 12 Policy
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