연구보고서 17-07 주요국의 4 차산업혁명과한국의성장전략 : 미국, 독일, 일본을중심으로 김규판이형근김종혁권혁주
연구보고서 1 7-0 7 주요국의 4 차산업혁명과한국의성장전략 : 미국, 독일, 일본을중심으로 김규판 이형근 김종혁 권혁주
연구보고서 17-07 주요국의 4 차산업혁명과한국의성장전략 : 미국, 독일, 일본을중심으로 인쇄 2017년 11월 25일 발행 2017년 11월 30일 발행인 현정택 발행처 대외경제정책연구원 주 소 30147 세종특별자치시시청대로 370 세종국책연구단지경제정책동 전화 044) 414-1179 팩스 044) 414-1144 인쇄처 ( 사 ) 아름다운사람들복지회 T. 1833-9650 c2017 대외경제정책연구원정가 10,000 원 ISBN 978-89-322-1674-4 94320 978-89-322-1072-8( 세트 )
서언 1990년대중반이후세계경제는 IT혁명을바탕으로디지털경제혹은인터넷경제로상징되는패러다임전환을경험하고있습니다. 경제활동의무대역시전자상거래나공유경제가상징하듯모바일상의플랫폼으로대거이동하였고, 컴퓨팅과인공지능을중심으로한기술혁신은급기야제조업으로까지확산되어인더스트리 4.0이나스마트공장과같은용어들이전혀낯설지않은상황이되었습니다. 우리사회에널리유포된 4차산업혁명이라는용어는아직뚜렷한개념으로정착하지못한측면이있지만, 제조업에인터넷기술이접목되고있다는점에서우리가주목해야할이유는충분하다고할수있습니다. 미국은 4차산업혁명의핵심기술이라할수있는컴퓨팅, 인공지능, IoT 등의분야에서기술혁신을주도함과동시에스타트업, 액셀러레이터, 벤처캐피털과같은창업생태계를잘갖춘국가이고, 정부역시제조업혁신을위한각종지원책을시행하고있습니다. 독일은 2010년부터자국이비교경쟁우위를갖는제조업에 IT를접목하는인더스트리 4.0을추진중이고, 2013년에는이것을실행에옮기기위해플랫폼인더스트리 4.0이라는산관학협력기구를조직화하면서 4차산업혁명을국가차원의 운동 으로까지승화시키고있습니다. 일본정부도 2015년이후 4차산업혁명관련정책들을잇달아발표하고있고민관협력기구중심의실행체계도정비하였습니다. 우리정부역시 2016년들어제조업혁신 3.0 등 4차산업혁명관련정책을발표한바있고, 신정부들어서도 4차산업혁명위원회 신설등 4차산업혁명을정책의최우선과제로선정하였습니다. 이와같은상황에서이보고서는 IT혁명에서디지털, 인터넷경제까지모든분야에서기술혁신을주도하고있는미국과전통적인제조업강국인독일및 서언 3
일본이제조업과 IT를융합하는 4차산업혁명을선도하고있음에주목하였습니다. 즉미국, 독일, 일본 4차산업혁명의본질이제조업이노베이션혹은디지털제조 (digital manufacturing) 에있다고보고, 이들선진주요국의 4차산업혁명을정부정책관점에서접근하여우리나라의성장전략에대한정책적시사점을도출하는것을연구목적으로삼았습니다. 이보고서는본원의김규판연구위원이연구책임을맡음과동시에제2장 디지털경제와 4차산업혁명 : 개념 과제5장 일본의 4차산업혁명 을집필하였고, 제3장 미국의 4차산업혁명 은김종혁전문연구원, 제4장 독일의 4차산업혁명 은권혁주연구원, 그리고제6장의한국의 4차산업혁명대응분야는이형근선임연구원이집필하였습니다. 이연구의수행과정에서자문과조언을아끼지않은 KDI 김인숙초빙연구위원에게심심한감사의뜻을전합니다. 아무쪼록이보고서의연구결과가향후우리정부의 4차산업혁명대응은물론성장전략관련제반정책수립에많은도움이되기를기대합니다. 2017 년 11 월 원장현정택 4 주요국의 4 차산업혁명과한국의성장전략 : 미국, 독일, 일본을중심으로
국문요약 본연구는 IT혁명에서디지털, 인터넷경제까지모든분야에서기술혁신을주도하고있는미국과전통적인제조업강국인독일및일본이제조업과 IT를융합하는 4차산업혁명을선도하고있음에주목하였다. 즉미국, 독일, 일본등선진국에서전개되고있는 4차산업혁명의실체를구명하는작업에앞서구체적으로이들국가가추진하고있는정책의상 ( 像 ) 을조감하고, 거기서우리정부의대응책을찾는것을연구목적으로설정하였다. 특히미국, 독일, 일본 4차산업혁명의본질이제조업혁신혹은디지털제조 (digital manufacturing) 에있다고보고, 이들선진주요국의 4차산업혁명을정부정책관점에서접근하여우리나라의성장전략에대한정책적시사점을도출하는것을연구목적으로삼았다. 우리나라는물론이고독일, 일본, 심지어미국에서도정부차원의성장전략마련에부심하고있음을감안하면, 비록이들주요국의산업기반과기술력이우리와차이가있다고하더라도이들국가의정부정책을면밀히분석할필요가있다고보았다. 나아가정부정책중에서도독일의플랫폼인더스트리 4.0 과같은산관학협력기구의활동에주목함으로써, 이들선진국정부가 4차산업혁명에대응하기위해어떠한제도적장치를마련하고자하는지, 거기서우리가얻을수있는정책적시사점은무엇인지를모색하고자하였다. 제2장 디지털경제와 4차산업혁명 : 개념 은 4차산업혁명이라는개념이아직확립되지않은데다국가별로사용하는용어도상이하다는점을감안하여, 4차산업혁명과관련된개념들을정리하는데초점을맞추었다. 1990년대중반이후의 IT혁명이모바일플랫폼혁명으로연결되어디지털경제혹은인터넷경제라는새로운에코시스템이등장하였음을지적하였고, 이것이결국은 IoT로발전하여스마트모빌리티, 스마트홈, 스마트공장과같은 4차산업혁 국문요약 5
명으로귀결되었음을지적하였다. 또한제조업에초점을맞춰독일의인더스트리 4.0과미국의디지털제조및 IIoT와같은 4차산업혁명에관한개념들을구체적사례와함께정리하였다. 마지막으로미국, 독일, 일본에서 4차산업혁명을추진하기위해설립한산관학협력기구나기업컨소시엄을소개하였고, IoT 인더스트리 4.0 분야의국제표준화동향과독일인더스트리 4.0의참조모델 (RAMI 4.0) 을정리하였다. 제3장 미국의 4차산업혁명 에서는미국의 4차산업혁명이정부와민간의역할구분을통한정책의실행가능성제고, 시장지향적성격이라는점을강조하였다. 첫째, 미국정부는 4차산업혁명에대한중장기로드맵을설정하지는않았지만, 4차산업혁명으로인해야기될수있는개인정보보호이슈, 데이터보안강화및효율성증가, 자율주행자동차관련제도및인프라구축등과같은특정이슈에대해서는제도보완의관점에서적극적으로대응하고있다. 둘째, 미국의민간부문은실리콘밸리를중심으로전세계가부러워하는창업생태계시스템을갖추고있다. 장기적으로성장할수있는창업생태계조성, 차세대기업가양성, 창업가와멘토의연결, 창업가와대기업의연결, 혁신가속화의역할을담당하고있는 Startup America Partnership 은대표적인창업생태계시스템이라할수있다. 셋째, 미국기업들은빅데이터분석, 클라우드, 가상현실 (AR) 등 4차산업혁명을주도하는신기술분야에서새로운사업모델을창출하고, 산업인터넷 (Industrial Internet) 혹은제조업의디지털화 (digital manufacturing) 분야에서도두각을나타내고있다. GE, IBM 등의개별기업들은특정제조업분야 6 주요국의 4 차산업혁명과한국의성장전략 : 미국, 독일, 일본을중심으로
나산업전반에걸쳐기업컨소시엄을구성하여독일의플랫폼인더스트리 4.0 과유사한목표아래테스트베드운용, 국제표준화참여등의역할을수행하고있다. 나아가이와같은시장지향적 4차산업혁명이가능한것은엔젤투자와대규모벤처캐피털이기존기업이나스타트업에자금을원활히공급할수있는생태계시스템을갖추고있기때문이라는점을강조하였다. 제4장 독일의 4차산업혁명 에서는독일정부가인더스트리 4.0을추진하게된배경과현재진행중인주요정책들을분석하였는데, 그중에서도플랫폼인더스트리 4.0이라는실행기구의역할에초점을맞추었다. 이실행기구는인더스트리 4.0의산관학구심점역할을하며, 산하의워킹그룹활동을통해표준화, 연구 혁신, 사이버보안, 법 제도, 노동이라는 5대정책을입안하기도하고실행하기도한다. 이실행기구의작동과관련해가장큰특징은주 ( 州 ) 정부, 협회등다양한이해당사자와의 쌍방향소통 방식으로업무를추진하고있는점이다. 특히독일의업계대표, 협회들이회원사들의의견을정부에전달하거나정부정책을회원사에적극홍보하고이에참여하도록독려하고있는점은독일특유의협력문화라할수있다. 나아가이실행기구는매우체계적인시스템하에서자신의강점을정확히판단하여선택과집중을통해세계를주도하려는의지를갖고있다는점에서도주목할만하다. 이과정에서기업은이해관계가다른기업들과한그룹에참여하여많은주제들에대한연구를진행하고있고, 자신의경험을다른국가와공유하기위해국제협력을추진하고있으며, 인더스트리 4.0에관련된표준화모델 RAMI 4.0을만들어내고이를국제표준화하려고하고있다. 마지막으로독일의인더스트리 4.0은 Mittelstand 4.0이라는중소기업지 국문요약 7
원책을포함하고있는점도특징이다. 물론아직정책추진의초기단계이므로성패를논할수준은아니지만, 정부가단기적성과에집착하기보다는장기적으로중소기업들이인더스트리 4.0에참여하도록유도하고있다는점에서주목할만하다. 제5장 일본의 4차산업혁명 에서는독일의인더스트리 4.0과마찬가지로제조업에초점을맞춰일본정부가추진하고있는제반정책을점검하였다. 일본정부는 2017년 6월, 2017년판성장전략에서정부가전략적으로접근해야할분야로스마트헬스 (Smart Health), 스마트모빌리티 (Smart Mobility), 스마트제조 (Smart Manufacturing), 스마트시티 인프라 (Smart City and Infrastructure), 핀택 (Fintech) 등 5대분야를제시하였는데, 본연구에서는스마트제조에초점을맞추어정부정책의추진현황을짚어보았다. 일본정부의스마트제조분야에서의 4차산업혁명대응은스마트공장 (Smart Factory) 시범사업, 테스트베드, 중견 중소기업지원, 국제표준화대응과같이매우구체적인형태로나타나고있다. 이와같은정책대응은 RRI나 ITAC, IVI와같은산관학협력기구의결실이라는점에서높게평가할수있다. 그렇지만일본이직면하는 4차산업혁명과제는첫째, 일본의기술혁신시스템이폐쇄적이라는사실에있다. 4차산업혁명의핵심기술인 AI와 IoT의특허기술이 Microsoft, IBM 등미국기업들에의해거의선점되고있다는점에서알수있듯이, 일본기업들은기술력을보유한대기업과중견기업간네트워크는강하지만기업과대학 공적연구기관간협력관계는취약하다는것이다. 둘째, 일본의 4차산업혁명을가로막는또다른장벽은경직된노동시장이라할수있는데, 전반적으로 4차산업혁명은 AI가인간의고용을대체할것이라 8 주요국의 4 차산업혁명과한국의성장전략 : 미국, 독일, 일본을중심으로
는우려가확산되고있지만, 일본내에서는오히려노동시장의 경직성 으로인해 AI와같은혁신적기술도입이한정적일것이라는견해가중론이다. 즉일본정부가노동시장의유연화를추진하지않는이상기업의 IT 도입은물론로봇이나 AI 도입이정체될수밖에없다는점은주목할만하다. 위와같은분석에기초하여본보고서는다음과같이 4가지분야에서정책적제언을제시하였다. 첫째, 4차산업혁명을추진할산관학협력기구의설치다. 현재우리나라에는 4 차산업혁명을주도할국가차원의컨트롤타워와신산업창출을위한융합플랫폼구상계획만제시되고있을뿐이렇다할산관학협력기구는찾아보기어려운실정이다. 현재미국, 독일, 일본의 4차산업혁명전개과정을보면, 4차산업혁명은과거의산업혁명과달리정부가특정산업이나기업을예산 금융 세제지원등의방식으로지원해서가능한것이아니라는점을알수있다. 이에따라기업들은산업별업종의틀을벗어나업종간기술협력체계, 즉개방형기술혁신체계를갖추고정부는이들기업의기술혁신노력을규제개혁 제도정비측면에서지원할수있는산관학협력기구를정비하는작업을서둘러야할것으로보인다. 둘째, 규제개혁및제도정비다. 먼저 4차산업혁명과관련하여자율주행차와드론을살펴보면, 지난 2016년 3월 19대국회에제출된이후국회에보류되어있는 규제프리존특별법 이그나마우리정부가취할수있는최선의규제개혁안으로보인다. 미국에서는 2011년 6월네바다주가구글의자율주행시험운전을허용한데이어 2017년 4월까지아칸소, 캘리포니아, 플로리다등 12개주와워싱턴 DC에서관련법률을제정하였다. 일본에서도국가전략특구에서다양한형태의자율주행과드론의시범운행을추진중이다. 빅데이터와 국문요약 9
관련해서도, 우리나라에서는 2016년 6월 개인정보비식별조치가이드라인 발표이후후속조치가없는상태에서, 규제프리존특별법 이그나마가장우선적으로취할수있는규제개혁안으로판단된다. 일본의경우 4차산업혁명의궁극적목표는빅데이터시장조성을통한새로운사업모델의출현에있다고천명하고있는것에서알수있듯이, 스마트제조분야에서빅데이터시장이조성되도록정부가제도정비를서두르고있다는점은주목할필요가있다. 셋째, 4차산업혁명관련중소기업지원이다. 우리나라역시산업통상자원부가 제조업혁신 3.0 전략 의일환으로스마트공장보급 확산사업을추진중이나, IT 솔루션지원, 공장자동화등기존의중소기업지원책과 IoT 등 4차산업혁명관련사업이혼재되어사업본연의목적이다소명확하지않다는문제점을안고있다. 독일정부의 Mittelstand 4.0 정책에주목할필요가있는데, 특히독일정부가구축한 Excellence Competence Center 라는네트워크에중소기업이참여하고있는점은참고할만하다. 넷째, 4차산업혁명분야에서의국제협력이다. 우리정부역시사이버보안과중소기업역량지원측면에서미국, 일본과의협력시스템구축에주력하고있으나, 미국, 독일, 일본등선진국과의구체적인협력성과는거두지못하고있다. 2017년 3월독일과일본정부가사이버보안, 국제표준화, 규제개혁, 중소기업지원, R&D, 산관학협력기구, 디지털인재육성, 자동차, 정보통신등 9 개분야에서구체적인협력사업을추진하고있는점은주목할만하다. 끝으로우리정부로서는벤처기업들이미국실리콘밸리에적극적으로진출할수있도록현지벤처캐피털또는액셀러레이터등과쉽게연결할수있도록지원할필요가있다. 10 주요국의 4 차산업혁명과한국의성장전략 : 미국, 독일, 일본을중심으로
차례 서언 3 국문요약 5 제1 장서론 19 1. 연구목적 20 2. 연구범위및구성 22 3. 선행연구검토및본연구의특징 25 제2 장디지털경제와 4차산업혁명 : 개념 29 1. 4차산업혁명의배경 30 2. 디지털경제 32 가. 플랫폼혁명 : 네트워크효과 32 나. IoT 36 3. 4차산업혁명 39 가. 4차산업혁명에관한제개념 39 나. 플랫폼 : 산관학협력기구, 기업컨소시엄 50 다. 국제표준화 53 제3 장미국의 4차산업혁명 59 1. 첨단제조업 (Advance Manufacturing) 혁신정책 60 2. 혁신기술개발을위한생태계현황 64 가. 벤처캐피털현황및역할 66 나. 액셀러레이터의현황및역할 71 차례 11
3. 주요분야별 4차산업혁명현황 72 가. 스마트모빌리티 72 나. 빅데이터 (Big Data) 77 다. 인공지능 (AI) 79 4. 트럼프행정부의 ICT 정책동향 82 제4 장독일의 4차산업혁명 85 1. 인더스트리 4.0 정책의배경 : High-Tech Strategy 86 2. 독일의산 관 학협력체제 : Plattform Industrie 4.0 89 가. 개요 89 나. 플랫폼의워킹그룹현황 92 3. 인더스트리 4.0 의주요분야별추진현황과과제 98 가. 표준화를위한체계 98 나. 국제협력 104 다. 중소기업정책 : Mittelstand 4.0 108 제5 장일본의 4차산업혁명 115 1. 일본의 4차산업혁명추진전략 116 가. 성장전략과 4차산업혁명 116 나. 2017년판성장전략 : Society 5.0, 4차산업혁명, Connected Industries 120 2. 주요분야별 4차산업혁명추진현황과로드맵 122 가. 스마트모빌리티 (Smart Mobility) 122 나. 스마트공급망 (Smart Supply-Chain) 130 12 주요국의 4 차산업혁명과한국의성장전략 : 미국, 독일, 일본을중심으로
3. 일본의 4차산업혁명실행체계 : 관민, 산관학협력기구를중심으로 138 가. 실행체계 138 나. 주요분야별추진현황 145 제6 장결론및정책시사점 157 1. 주요국의 4차산업혁명대응 : 요약 158 가. 미국 158 나. 독일 159 다. 일본 161 2. 한국의 4차산업혁명대응 165 가. 정부의대응 165 나. 산업 기업의대응 172 3. 정책적시사점 177 가. 민관 산관학협력기구설치 177 나. 규제개혁및제도정비 181 다. 중소기업지원 185 라. 국제협력 189 참고문헌 192 Executive Summary 209 차례 13
표차례 표 2-1. 4차산업혁명관련주요플랫폼 : 산관학협력기구, 기업컨소시엄 52 표 3-1. 첨단제조업혁신연구소설립현황 61 표 3-2. 미국첨단제조기술중점육성분야 63 표 3-3. 주요국가의글로벌경쟁력및혁신역량지수순위 65 표 3-4. 미국벤처캐피털투자회수금액및건수추이 70 표 3-5. 미국자율주행차성능지침의주요내용 73 표 3-6. 미국도로교통안전국 (NHTSA) 이정의한자율주행 6단계 74 표 3-7. 연방빅데이터 R&D 전략계획 의주요전략및세부과제 79 표 3-8. 미국정부주도의 4차산업혁명대응정책 81 표 4-1. High-Tech Strategy 2020 Action Plan 10개미래프로젝트 87 표 4-2. Plattform Industrie 4.0 경영진 90 표 4-3. Plattform Industrie 4.0의워킹그룹현황 92 표 4-4. Plattform WG 2가선정한 4차산업혁명관련우선순위연구분야 94 표 4-5. 인더스트리 4.0 관련기업들의 IT보안필수준비사항 96 표 4-6. AUTONOMIK für Industrie 4.0 프로젝트 103 표 4-7. Plattform Industrie 4.0과 IIC 비교 105 표 4-8. Mittelstand Action Programme 주요분야 113 표 5-1. 일본의강점과약점 : Industry 4.0 관점 119 표 5-2. 일본의자율주행시범운행현황 126 표 5-3. 일본정부의드론활용로드맵 128 표 5-4. 국가전략특구내드론시범운행현황 129 표 5-5. 일본정부의 Smart Manufacturing 잠재력분석 131 표 5-6. 일본의 Smart Manufacturing 로드맵 132 표 5-7. 일본 독일의 하노버선언 ( 협력어젠다 ) 152 표 6-1. 미국 독일 일본정부의 4차산업혁명 164 14 주요국의 4 차산업혁명과한국의성장전략 : 미국, 독일, 일본을중심으로
표 6-2. 문재인정부의 4차산업혁명추진계획 167 표 6-3. 정부부처별 4차산업혁명정책추진현황 169 표 6-4. 12대신산업과발전목표 170 표 6-5. 9대국가전략프로젝트추진현황 172 표 6-6. 주요기업별 4차산업혁명대응현황요약 176 표 6-7. 미국 독일 일본의산관학플랫폼 180 표 6-8. 우리정부의스마트공장보급사업내용 187 표 6-9. 독일의산관학플랫폼 (Plattform Industrie 4.0) 국제협력사례 191 표차례 15
그림차례 그림 2-1. G7 의경제성장률과실업률추이 31 그림 2-2. 20세기에코시스템의변화 31 그림 2-3. 플랫폼 : 스마트폰 33 그림 2-4. 플랫폼 : 완전자율주행서비스 35 그림 2-5. IoT 개념도 38 그림 2-6. 4차산업혁명 40 그림 2-7. 인더스트리 4.0 의에코시스템 42 그림 2-8. 스마트공장에서의데이터수집 활용 44 그림 2-9. 4차산업혁명과사업모델의이노베이션 47 그림 2-10. GE의 Predix: Industrial Internet Platform 48 그림 2-11. IoT 인더스트리 4.0 분야표준화기구 55 그림 2-12. RAMI 4.0 58 그림 3-1. 미국벤처캐피털의주요투자지역 67 그림 3-2. 미국벤처캐피털투자의기업단계별비중 68 그림 3-3. 미국벤처캐피털투자의산업별비중 69 그림 4-1. Plattform Industrie 4.0 의조직도 91 그림 4-2. Plattform Industrie 4.0 의연구로드맵개요 95 그림 4-3. 노동 4.0 의진행상황 98 그림 4-4. 표준화관련 3개기관관계도 100 그림 4-5. DKE 의 use-case 분석절차 102 그림 4-6. KUKA 의 Connyun 사업모델 109 그림 4-7. TW의 learning factory 도면 110 그림 5-1. 일본정부의 4차산업혁명과 Society 5.0 개념 121 그림 5-2. 일본정부의자율주행실현로드맵 124 그림 5-3. Fujitsu 의 IoT 플랫폼 (Human Centric IoT) 133 그림 5-4. Fujitsu 의 Smart Manufacturing 구상 134 16 주요국의 4 차산업혁명과한국의성장전략 : 미국, 독일, 일본을중심으로
그림 5-5. OMRON 의 IoT 화 137 그림 5-6. 로봇혁명이니셔티브 (RRI) 의조직체계 140 그림 5-7. IoT 추진컨소시엄 (ITAC) 의조직체계 142 그림 5-8. 인더스트리얼밸류체인이니셔티브 (IVI) 의조직체계 144 그림 5-9. 서일본플라스틱제품공업회의스마트공장시범사업 146 그림 5-10. 일본의 IoT 테스트베드 147 그림 5-11. 일본 RRI 의 Unified Reference Model 152 그림 5-12. 일본과독일의산관학협력기구간협력 : use case 공유 155 글상자차례 글상자 4-1. KUKA 의인더스트리 4.0 108 그림차례 17
제 1 장 서론 1. 연구목적 2. 연구범위및구성 3. 선행연구검토및본연구의특징
1. 연구목적 1990년대중반이후세계경제는 IT혁명을바탕으로디지털경제 (digital economy) 혹은인터넷경제 (internet economy) 로상징되는패러다임전환을경험하고있다. 경제활동의무대역시전자상거래 (e-commerce) 나공유경제 (share economy) 가상징하듯모바일상의플랫폼으로대거이동하였고, 컴퓨팅과인공지능 (AI) 을중심으로한기술혁신은급기야제조업으로까지확산되어인더스트리 4.0(Industry 4.0) 이나스마트공장 (smart factory) 과같은용어들이전혀낯설지않은상황이되었다. 특히 Schwab(2016a, 2016b) 이 4 차산업혁명을 IT혁명이초래한 3차산업혁명에견주어, CPS(Cyber Physical System) 도입에따른새로운산업혁명, 즉제조업에맞춤형생산과대량생산이공존하는소량다품종생산 (Mass-customization) 사회의도래라고요약한것은제조업에인터넷기술이접목되는현상에우리가주목해야하는이유를제공했다고볼수있다. 물론 4차산업혁명이라는용어자체가구체적으로무엇을의미하는지이해하기어려운측면도있고, 경제주체는전혀체감하지못하는캐치프레이즈에불과하다는주장도심심치않게들린다. 그러나 IT혁명이후최소한미국, 독일, 일본등선진국정부가자국의제조업경쟁력강화맥락에서과거 1960 70년대의산업정책 (industrial policy) 못지않게적극적으로기업을 4차산업혁명의장으로끌어들이는정책을추진하고있는것은사실이다. 미국은주지하는바와같이 IT에이어 4차산업혁명의핵심기술이라할수있는컴퓨팅, AI, IoT(Internet of Things) 등의분야에서기술혁신을주도함과동시에스타트업, 액셀러레이터, 벤처캐피털과같은창업생태계를잘갖춘국가이고, 정부역시제조업혁신을위한각종지원책을시행하고있다. 독일은 2010년부터자국이비교경쟁우위를갖는제조업에 IT를접목하는인더스트리 20 주요국의 4 차산업혁명과한국의성장전략 : 미국, 독일, 일본을중심으로
4.0(Industrie 4.0) 을추진중이고, 2013년에는이것을실행에옮기기위해플랫폼인더스트리 4.0(Plattform Industrie 4.0) 이라는산관학협력기구를조직화하면서 4차산업혁명을국가차원의 운동 으로까지승화시키고있다. 일본정부도 2015년성장전략의각의결정이후잇따라 4차산업혁명관련정책들을발표하였고, 로봇혁명이니셔티브 (RRI) 와 IoT추진컨소시엄 (ITAC) 등그것을추진할민관협력기구중심의실행체계도정비하였다. 우리정부역시 2016년들어제조업혁신 3.0 등 4차산업혁명관련정책을발표한바있고, 신정부들어서도 4차산업혁명위원회 신설등 4차산업혁명을정책의최우선과제로선정하고있다. 본연구는 IT혁명에서디지털, 인터넷경제까지모든분야에서기술혁신을주도하고있는미국과전통적인제조업강국인독일과일본이제조업과 IT를융합하는 4차산업혁명을선도하고있음에주목하였다. 즉미국, 독일, 일본등선진국에서전개되고있는 4차산업혁명의 실체 (presence) 를구명하는작업에앞서구체적으로이들국가가추진하고있는정책의상 ( 像 ) 을조감하고, 거기서우리정부의대응책을찾는것을연구목적으로설정하였다. 특히미국, 독일, 일본의 4차산업혁명의본질이제조업이노베이션혹은디지털제조 (digital manufacturing) 에있다고보고, 이들선진주요국의 4차산업혁명을정부정책관점에서접근하여우리나라의성장전략에대한정책적시사점을도출하는것을연구목적으로삼았다. 우리나라는물론이고독일, 일본, 심지어미국에서도정부차원의성장전략마련에부심하고있음을감안하면, 비록이들주요국의산업기반과기술력이우리와차이가있다고하더라도이들국가의정부정책을면밀히분석할필요가있다고보았다. 나아가정부정책중에서도앞에서언급한독일의플랫폼인더스트리 4.0과같은산관학협력기구의활동에주목함으로써, 이들선진국정부가 4차산업혁명에대응하기위해어떠한제도적장치를마련하고자하는지, 거기서우리가얻을수있는정책적시사점은무엇인지를모색하고자하였다. 제 1 장서론 21
2. 연구범위및구성 본연구는다음과같이구성되었다. 제2장 디지털경제와 4차산업혁명 : 개념 은 4차산업혁명이라는개념이아직확립되지않은데다국가별로사용하는용어도상이하다는점을감안하여, 4차산업혁명과관련된개념들을정리하는데초점을맞추었다. 1절에서는 2008년글로벌금융위기를계기로 파이프라인 (pipeline) 형 20세기에코시스템이와해되고대신소비자맞춤형소량다품종생산 (Mass-customization) 을근간으로하는 21세기에코시스템이출현하였음을지적하였다. 2절에서는 1990년대중반이후의 IT혁명이모바일플랫폼혁명으로연결되어디지털경제혹은인터넷경제라는새로운에코시스템이등장하였음을지적하고, 이것이결국은 IoT로발전하여스마트모빌리티 (Smart Mobility), 스마트홈 (Smart Home), 스마트공장 (Smart Factory) 과같은 4차산업혁명으로귀결되었음을지적하였다. 3절에서는제조업에초점을맞춰독일의인더스트리 4.0(Industrie 4.0) 과미국의디지털제조 (Digital Manufacturing) 및 IIoT(Industrial Internet of Things) 와같은 4차산업혁명에관한개념들을구체적사례와함께정리하였다. 마지막으로 3절후반부에서는미국, 독일, 일본에서 4차산업혁명을추진하기위해설립한산관학 민관협력기구나기업컨소시엄을소개하였고, IoT 인더스트리 4.0 분야의국제표준화동향과독일인더스트리 4.0의참조모델 (RAMI 4.0) 을정리하였다. 제3장 미국의 4차산업혁명 에서는경제성장의동력을확보하기위한미국정부의 4차산업혁명대응과이를가능하게하는요인들에대해살펴보았다. 미국은 4차산업혁명과관련하여종합적이고체계적인대응방안 ( 로드맵등 ) 을마련하고있지는않지만, 각각의관련이슈들에대해서는정책을마련하고있다. 1절에서는제조업측면에서혁신을가속화하기위하여추진하고있는 국 22 주요국의 4 차산업혁명과한국의성장전략 : 미국, 독일, 일본을중심으로
가제조업혁신네트워크 (NNMI) 구상에대해살펴보았고, 2절에서는 4차산업혁명의혁신기술개발이지속적으로이루어질수있는배경과이를가능하게하는구성요소를논의하였는데, 특히벤처캐피털과액셀러레이터에주목하였다. 3절에서는스마트모빌리티, 빅데이터, AI와같이각산업부문별로정부와민간의대응방안에대해분석하였다. 마지막으로트럼프행정부가추진하고있는 ICT 정책들을살펴보고, 4차산업혁명에직 간접적으로영향을미칠수있는요인들에대해살펴보았다. 제4장 독일의 4차산업혁명 에서는독일정부가인더스트리 4.0을추진하게된배경과현재진행중인주요정책들을분석하였다. 독일정부는자국의강점인제조업을디지털화하여 4차산업혁명을계기로스마트공장 (Smart Factory) 을통하여글로벌제조업의선두주자로발돋움하겠다는궁극적인목표를수립하였다. 1절에서는 2012년독일정부가발표한 High-Tech Strategy 2020 Action Plan 의 10대미래프로젝트중하나인독일의인더스트리 4.0이제조업혁신에초점을맞추고있다는점을강조하였다. 2절에서는독일정부가인더스트리 4.0을거국적으로추진하기위해조직한산관학협력기구인 Plattform Industrie 4.0의조직화과정과배경을살펴본다음, Plattform Industrie 4.0이표준화, R&D 이노베이션, 사이버보안, 법제도정비, 노동 교육 훈련등다섯분야에논의를집중하고있음을지적하였다. 4장후반부인 3절에서는독일 Plattform Industrie 4.0의워킹그룹 (WG) 활동에대한검토를바탕으로독일인더스트리 4.0의과제를짚어보았다. 여기서우리가관심을갖고살펴본분야는 RAMI 4.0 등독일국내의국제표준화에대한노력, 독일과미국, 중국, 일본간국제협력및 Mittelstand 4.0 으로명명하고있는중소기업정책의세가지이다. 특히독일의중소기업은히든챔피언 (hidden champion) 이라는명성에도불구하고아직인더스트리 4.0의도입에는소극적인데, 독일정부가중소기업의참여를독려하는차원에서추진중인지역별 Excellence Competence Center 라는테스트베드 (Test Bed) 제 1 장서론 23
사업, 산관학연계프로그램에초점을맞추어살펴보았다. 제5장 일본의 4차산업혁명 에서는독일의인더스트리 4.0과마찬가지로제조업에초점을맞춰일본정부가추진중인제반정책들을점검하고있다. 일본정부는 2017년 6월각의결정한 2017년판성장전략 에서 4차산업혁명은기술혁신을의미하고, 이러한기술혁신의결과를태동하는새로운사회상을 Society 5.0 이라는개념으로파악하였다. 그러한새로운사회를구현하기위해일본정부가전략적으로접근해야할분야를 IoT 관점에서재해석하면, 첫째스마트헬스 (Smart Health), 둘째스마트모빌리티 (Smart Mobility), 셋째스마트서플라이체인 (Smart Supply-Chain), 넷째스마트시티 인프라 (Smart City and Infrastructure), 다섯째핀택 (Fintech) 이다. 본연구에서는이들 5개분야중두번째의스마트모빌리티와세번째의스마트서플라이체인 ( 혹은스마트제조 : Smart Manufacturing) 에초점을맞추어정부정책의추진현황을짚어보았다. 2절전반부에서는스마트모빌리티, 즉자율주행차와드론분야에서일본정부의전략로드맵과특구등을통한시범운행사업현황을살펴보고, 후반부에서는일본정부의스마트제조전략과로드맵, 나아가일본기업의대표사례를제시하였다. 3절에서는스마트제조에초점을맞춰일본정부가제조업분야에서 4차산업혁명을추진하기위해설립한로봇혁명이니셔티브협의회 (RRI), IoT추진컨소시엄 (ITAC), Industrial Value Chain Initiative(IVI) 등민관협력기구와같은실행조직에대해검토하였다. 그리고이들기구내각종워킹그룹의활동결과로나타나고있는주요정책을스마트공장시범사업, 테스트베드, 중견 중소기업지원및국제협력의네가지분야로정리하여검토하였다. 제6장 결론및정책시사점 에서는미국, 독일, 일본의 4차산업혁명에관한지금까지의논의를요약 정리하고이들선진국의프레임워크에맞춰우리나라의대응을살펴본다음, 민관 산관학협력기구의설치, 규제개혁및제도정비, 중소기업지원, 국제협력이라는네가지소주제로나누어미국, 독일, 일 24 주요국의 4 차산업혁명과한국의성장전략 : 미국, 독일, 일본을중심으로
본의사례에비추어우리정부에대한정책제언을제시하는것으로결론을맺 고있다. 3. 선행연구검토및본연구의특징 2016년 1월다보스포럼 (Davos Forum) 에서 4차산업혁명이언급된이래전세계차원에서의화두로등장하면서국내에서는 4차산업혁명과미래사회변화에대한다양한논의가이루어지고있다. 하원규, 최남희 (2015) 는국내에서비교적이른시기에 4차산업혁명의현재와미래를포괄적으로탐색하고있는보고서이다. 인류의새로운도전으로서 4 차산업혁명에대한소개뿐만아니라미국, 독일, 일본, 중국및인도등주요국의 4차산업혁명접근전략과특징을제시하고있다. 또한 4차산업혁명의실체와본질에대한통찰, ICT 강국의기반활용, 만물초지능통신기반구축및활용등을통해거대기회의시나리오를정립함으로써, 우리나라가직면한저출산 고령화위기, 에너지자원의위기, 고비용 저성장위기등의거대위기의시나리오를종식시켜야한다고역설한다. 마지막으로이보고서는우리나라가 4 차산업혁명에의대응에성공하기위한전략으로서기술개발과상용화수준의제고, 창업의확산, 융합에대한공감과수용을바탕으로하는무결점혁명의지향을요구한다. 김인숙, 남유선 (2016) 은독일 4차산업혁명의추진배경과체계화과정, 그진화적특성을소개하고있다. 이보고서는 4차산업혁명에대해디지털혁명을제조업에접목하는작업이라고정의하고, 새로운혁신정책의성공에는플랫폼운영능력이긴요하다고강조한다. 저자들은독일에서 4차산업혁명에대한현장연구를진행하고돌아와이보고서를작성했는데, 독일 4차산업혁명의 제 1 장서론 25
특징을상황변화에유연하게대응하는재즈음악에비유하면서의사소통플랫폼의진화가독일의대표적인강점이라고주장한다. 한국에대해서는의사소통방식의혁신을통한 4차산업혁명을추진하되, 전과정에서의가치사슬파악, 의사소통플랫폼구축, 규칙제정, 운영과정공개, 성공모델의조기창출이라는다섯가지요소를검토하라고주문한다. 또한 IT 전문인력및디지털인프라의구축은우리의강점인반면독일의약점이므로이부문에서양측간협력방안을모색할수있으며, 이를통해우리의청년실업문제극복및독일 4차산업혁명에대한벤치마킹의기회를만들수있다고주장한다. 사공목, 주대영 (2016) 은일본제조업의 4차산업혁명실태와사업모델, 대응추진체계및정부정책방향에대한연구를바탕으로한국에대한시사점을제시하고있다. 일본의 4차산업혁명대응정책에대해첫째, 선발국을벤치마킹하여강 약점을분석해선택과집중전략을구사하고있다는점, 둘째, 국가경제및사회전반을아우르는총체적인국가혁신전략을수립했다는점, 셋째, 정책의구심점역할을하는컨트롤타워를신설하여정책추진의일관성과집중화를도모하고있다는점, 갈라파고스화로표현되는일본의고립화를벗어나기위해 IoT 규격의국제표준화를적극추진하고있다는점등을높이평가하고있다. 한국에대한시사점으로는새로운컨트롤타워구축, 4차산업혁명대응전략 20개년계획수립, 핵심요소기술의집중개발을위한전문연구센터설립및대규모 R&D 프로젝트수행, 산업구조변혁에따른필요인력양성등을제시하였다. 정보통신진흥센터 (2016) 는미국, 독일, 일본, 중국에서추진되고있는 4차산업혁명관련정책동향을정리한보고서이다. 국별특징으로미국과독일은민간의참여가적극적이고일본과중국은정부차원의추진이중심인가운데, 기본적으로기존 ICT 기술및관련인프라활용을극대화하는방향에서정책을설계하고있음을제시하고있다. 정책방안으로는중소기업이적극참여할수있는전략마련, IoT, 빅데이터, 인공지능등핵심기술에관련된규제및법 26 주요국의 4 차산업혁명과한국의성장전략 : 미국, 독일, 일본을중심으로
제도에대한객관적현황분석, 4차산업혁명대응전략의방향성수립등을제언하였다. KOTRA(2017) 는 4차산업혁명을추진하는주요국에서중점육성산업을중심으로기술개발상용화가추진되고있는점에주목한연구자료이다. 이보고서는주요국의타깃산업에대한사례조사를바탕으로 4차산업혁명전략수립및전담기구설치, 첨단산업육성을위한과감한규제완화, 국제협력, 첨단부품소재개발등의시사점을제시하고있다. 미래창조과학부미래준비위원회, KISTEP, KAIST(2017) 는미래창조과학부주도로작성된미래전략보고서로서 4차산업혁명, 생산, 소비를키워드로기업, 정부, 사회각각의관점에서혁신의방향성을제시하고있다. 이보고서는기업은생산과소비의프로세스를혁신하고플랫폼경제로전환하는전략을구사하며, 산학연은개방형 참여형혁신과차세대핵심인력양성을통해혁신역량을키워가야한다고강조한다. 또한정부는생산 소비의변화에걸맞은제도와인프라를마련하고, 사회적으로는새로운변화에걸맞은문화와윤리를확립하는것이필요하다고제언한다. 본연구는앞의연구목적에서밝힌바와같이 4차산업혁명선발국인독일, 미국, 일본에서추진되고있는 4차산업혁명을산업정책 (industrial policy) 측면에서접근하여우리나라의성장전략에대한정책적시사점을도출하고있다는점에서특징적이다. 특히정부의정책대응과관련해구체적인성공사례의조기창출을위한시범사업 ( 테스트베드 ) 및규제개선방안과국제표준화를위한국제협력방안에대해분석했다는점에서선행연구와차별성이있다고할수있다. 제 1 장서론 27
제 2 장 디지털경제와 4 차산업혁명 : 개념 1. 4 차산업혁명의배경 2. 디지털경제 3. 4 차산업혁명
1. 4 차산업혁명의배경 2008년리먼브라더스 (Lehman Brothers) 파산이계기가된글로벌금융위기이후, [ 그림 2-1] 에서확인할수있듯이선진국을중심으로경제위기가확산되자 20세기형에코시스템 (ecosystem) 에대한회의론이대두되었다. Rifkin(2011) 은당시의경제위기를석유등화석연료의에너지위기관점에서해석하고, 재생에너지와소프트웨어및통신기술이결합한 분권화된에너지체제 를특징으로하는 제3차산업혁명 의도래를주장하였다. 平野 (2016) 는 4차산업혁명이란 파이프라인형 20세기에코시스템이진부화한결과로파악하고, 이러한상태에서는양적완화나확대재정정책과같은정부정책의효과도미미하다고지적한다. 근본적으로기업이가치사슬 (value chain) 의한쪽끝에서납품업체로부터공급받은원재료등을투입한후몇개의단계를거쳐최종제품을대량생산하는에코시스템자체의변혁이필요하다는것인데, 특히 20세기에코시스템은시장의성숙과맞물려거대기업의이노베이션과기업가정신이상실됨과동시에경영전략이 M&A나비용절감으로옮아감에따라기업은안정된 현금을낳는기계 (cash machine) 로주주에게봉사하는존재로전락하였다고지적하였다. 즉 20세기사회적플랫폼을지탱해준핵심기술의성숙화로기업입장에서는대규모자본투자나노동력이필요하지않은사회로전환되었음을강조하였다 ( 그림 2-2 참고 ). 30 주요국의 4 차산업혁명과한국의성장전략 : 미국, 독일, 일본을중심으로
그림 2-1. G7 의경제성장률과실업률추이 자료 : World Bank, World Development Indicators( 온라인자료, 검색일 : 2017. 5. 3). 그림 2-2. 20 세기에코시스템의변화 자료 : 平野 (2016), p. 89 를재구성. 제 2 장디지털경제와 4 차산업혁명 : 개념 31
2. 디지털경제 가. 플랫폼혁명 : 네트워크효과 21세기에코시스템은 Google, Apple, Facebook, Amazon.com 이보여주듯모바일플랫폼에기반한디지털경제 (digital economy) 혹은인터넷경제 (internet economy) 로표현할수있다. 일례로 2007년스마트폰시장에서 Nokia, Samsung Electronics, Motorola, Sony-Ericsson, LG Electronics 등상위 5개사가세계시장에서전체이익의 90% 를차지하였으나, 모바일플랫폼을활용한 Apple의 i-phone 등장으로 2015년에는 Apple이전체이익의 92% 를독점하게되었다. 1) 이와같은시장에서의경쟁구조변화는 파이프라인형 20세기에코시스템이공급측면에서의규모의경제 (economies of scale) 를축으로기업간경쟁이전개된반면, 디지털혹은인터넷경제의원동력은수요측면에서의규모의경제, 즉네트워크효과 (network effect) 를축으로기업간경쟁이전개되고있음을보여주는것이다. 21세기에코시스템의특징은 IT를활용한모바일플랫폼구축에있다고볼수있는데, 이것은비교적비용이저렴하고플랫폼을통해수집한데이터를분석하고교환하는능력이향상된데따른것이다. 우리가흔히공유경제 (share economy) 라부르는 Uber, Alibaba, Airbnb 등의모바일플랫폼을활용한각종서비스제공은플랫폼혁명을상징적으로보여주는사례라할수있다. 2) [ 그림 2-3] 은디지털경제의중심축이라할수있는모바일플랫폼구조를 1) Alstyne, Parker, and Choudary(2016), p. 27. 2) Uber의카셰어링 (car sharing) 서비스나 Airbnb의숙박시설임대차서비스는공유경제의대표적사례로언급되나, 이역시제조업의서비스화라는 21세기형새로운사업모델이라할수있다. 즉 20세기파이프라인형사업모델은소비자의자동차나주택에대한강력한 소유 욕구에기반하고있으나, 제품의소유에따른과도한유지비용등으로소비자의가치관이소유보다는이용으로변화함에따라공유경제라는새로운사업모델이출현하고있는것이다. コベルコシステム (2016b), ビジネスモデルを変える 3 ( 온라인자료, 검색일 : 2017. 5. 13). 제조업의서비스화에대해서는후술. 32 주요국의 4 차산업혁명과한국의성장전략 : 미국, 독일, 일본을중심으로
예시하고있다. 이플랫폼구조에는첫째, 플랫폼과관련된지식재산을관리하고플랫폼에누구를어떻게참여시킬것인가를결정하는거버넌스역할을수행하는플랫폼소유자 (owner) 가존재한다. i-phone 플랫폼의소유자는 Apple 이고, 안드로이드플랫폼의소유자는 Google 이다. 둘째, 플랫폼과이용자사이의가교역할 (interface) 을수행하는플랫폼제공자 (provider) 가존재한다. 안드로이드플랫폼에서제공자역할은모바일기기가수행한다. 셋째, 스마트폰의각종애플리케이션을개발 제조하는생산자 (producer) 가존재하고, 넷째, 스마트폰을통해제품이나서비스를구입또는이용하는구매자 (consumer) 가존재한다. 3) 그림 2-3. 플랫폼 : 스마트폰 자료 : Alstyne, Parker, and Choudary(2016), p. 30. 3) Alstyne, Parker, and Choudary(2016), pp. 29-30. 제 2 장디지털경제와 4 차산업혁명 : 개념 33
예를들어 Apple 은 i-phone 과운영체계 (OS) 를단순히하나의제품이나서비스통로로간주한것이아니고, [ 그림 2-3] 에서 Producers 와 Consumers 로표시한참여자들, 즉스마트폰의앱개발자와사용자를서로연결하여이들모두에게새로운가치를창출해주는수단으로간주하였다. 스마트폰의앱개발자와사용자가늘어날수록이플랫폼의가치또한확대되는데, 2015 년 1월시점에서 Apple 의앱스토어가 140만종류의애플리케이션을제공하고, 개발자는총 250 억달러의수익을거둬들였다는사실에서유추할수있듯이, 이와같은네트워크효과야말로 Apple 이모바일플랫폼의소유자로서거대독점기업으로변모할수있는토대가되었다. 4) 앞에서지적한바와같이, 파이프라인형 20세기에코시스템은예나지금이나공급측면에서의규모의경제를원동력으로삼고있다. 기업의생산설비능력이큰기업일수록제품이나서비스의가격인하소지가더크고판매량확대도가능하여독점기업으로성장할여지가그만큼크다. 그러나디지털경제혹은인터넷경제의원동력은수요측면의규모의경제, 즉네트워크효과에있다. 인터넷경제에서경쟁상대보다더많은플랫폼참여자를끌어모으는기업일수록거래당평균제공가치도높을수밖에없는데, 네트워크규모가커질수록수요와공급이더잘매칭할뿐만아니라매칭상대를탐색하기위한데이터도풍부하기때문이다. 중국전자상거래 (e-commerce) 의 75% 이상을취급하는 Alibaba, 모바일 OS 분야에서 82%, 모바일검색분야에서 94% 의시장점유율을자랑하는 Google, 세계의사회적플랫폼 (social platform) 인 facebook 은네트워크효과를배경으로등장한거대기업들이다. 5) 4) Alstyne, Parker, and Choudary(2016), pp. 28-29. 5) Ibid., pp. 32-33. 34 주요국의 4 차산업혁명과한국의성장전략 : 미국, 독일, 일본을중심으로
그림 2-4. 플랫폼 : 완전자율주행서비스 자료 : ディ - エヌ エー (2017), p. 3. [ 그림 2-4] 는아직실현되지는않았지만선진국들이 2020년실행목표로삼고있는완전자율주행서비스역시플랫폼을기반으로하는디지털경제의전형이될것임을보여주고있다. 향후 10 20년후자동차생산기술이완전자율주행차의보급단계에도달함에따라, 하드웨어차량과소프트웨어자율운전시스템이공존하는상황을상정한상태에서자동차서비스플랫폼 (Mobility Service Platform) 을예시한것이다. 이때누가자동차서비스플랫폼의소유자가될것인지, 즉 Uber Technology 와같은공유서비스운영회사가그플랫폼을주도할것인지, 아니면 BMW와같은자동차제조업체가주도할것인지는 [ 그림 2-3] 의모바일플랫폼을미국 IT 기업이장악한것처럼, 누가그플랫폼을선점하느냐에달려있다. 한편 [ 그림 2-4] 에서최상단에있는택시, 버스, 물류서비스는스마트폰의앱 ( 플랫폼 ) 을통해각각의고객이이용할수있는공유서비스 6) 의종류를예시 제 2 장디지털경제와 4 차산업혁명 : 개념 35
한것으로서, 현재많은국가에서이용하고있는공유택시 (sharing taxi) 뿐만아니라버스, 트럭과같은물류영역에서도공유서비스가보편화되었음을가정한것이다. 나아가세계각지에완전자율주행차가보급되면이용서비스의편리성이향상되고그만큼소비자는자동차소유에서이용으로 소비패턴 을전환할것이고, 이와같이완전자율주행과자동차의공유서비스가증가하면자동차제조업체의판매처는현재의 Uber Technology와같은공유서비스운영회사에집중될것이다. 즉자동차시장은현행 B2C에서 B2B로대전환할것이고, 그렇게되면자동차제조업체는완전자율주행차의보급확대에따라자동차판매대수가줄어들뿐만아니라, 공유서비스운영회사, 위그림에서는 Mobility Service Platform 소유자의납품업체로전락할리스크를안게된다. 7) 나. IoT 현재의디지털혹은인터넷경제는 IoH(Internet of Humans) 라는관점에서재해석할수있다. 디지털기술은모든사물을비트 (bit) 라는정보단위로인식하여분해하기도하고서로연결하기도하는특성을지니고있는데, 예를들어 google 은사람과정보를, facebook은사람과사람을, Amazon.com 은사람과생산자를, Airbnb 와 Uber는사람과사물을플랫폼을통해연결하는사업모델을채택하였다. 즉디지털혹은인터넷경제의 주역 들은모두네트워크효과에기반한 IoH, 즉사람을사물과연결하는데주목하였다. 8) 그런데 IoH에 IoT(Internet of Things) 를합하면소위 IoE(Internet of 6) 자동차의공유서비스는크게 Ride Share 와 Car Share 로대별할수있다. 전자는승차를원하는사람과택시면허가없는개인자가용을스마트폰의앱, 플랫폼을통해매칭해주는서비스로서, Uber Technology의택시서비스가대표적이다. 후자는기업이자동차와주차공간을확보한다음그자동차를복수의사람이공용하는서비스이다. コベルコシステム (2016c), ビジネスモデルを変える8 ( 온라인자료, 검색일 : 2017. 5. 13). 7) コベルコシステム (2016d), ビジネスモデルを変える10 ( 온라인자료, 검색일 : 2017. 5. 13). 8) 平野 (2016), p. 93. 36 주요국의 4 차산업혁명과한국의성장전략 : 미국, 독일, 일본을중심으로
Everything) 라는개념을도출할수있는데, IoE란디지털기술이최고조로발달한상태를가리키는용어인셈이다. IoT란단순히다양한사물들을인터넷에연결하는 사물인터넷 의의미를넘어서서인터넷을통해연결된사물들로부터빅데이터를생산하고, 그데이터를바탕으로기업들이새로운사업모델을개발하는것을말한다. 平野 (2016) 는여기서멈추지않고, IoT는모든사물이컴퓨터가되고센서가되고데이터가되는세계, 즉인간의주위에존재하는사물이지능을갖고유기적인자기관리능력을발휘하는시스템을의미하고, 이것은지금과는전혀차원이다른효율성과혁신적인서비스를낳는다고지적하였다. 9) 나아가모든사물이데이터가된다는것은지금까지분절되었던인터넷상의가상세계 (virtual world) 와현실세계 (real world) 간장벽이제거되어, 디지털비트 (bit) 의교류에의해두세계가일원화된다고지적하였다. 10) [ 그림 2-5] 는 IoT 대상 을기준으로 IoT 개념을도식화한것이다. 즉 IoT를자동차나드론과같은이동수단에적용하면스마트모빌리티 (Smart Mobility), 주택과건물에적용하면각각스마트홈 (Smart Home), 스마트빌딩 (Smart Building), 공장자체에적용하면스마트공장 (Smart Factory), 공장에서생산하는제품들에적용하면스마트제품 (Smart Products), 물류분야에적용하면스마트물류 (Smart Logistics), 보건 의료분야에적용하면스마트헬스 (Smart Healthcare), 그리고발전분야에적용하면스마트그리드 (Smart Grid) 라는새로운개념이도출된다. 단, B2C 관점에서보면앞에서언 9) 平野 (2016), pp. 90~91. 10) 2016년 8월현재글로벌 IoT 기업으로는디지털기술을제조분야에접목하고있는 Honeywell( 미국 ), IoT solutions 컨설팅에특화하고있는 Hitachi( 일본 ), 케이블방송회사이지만 IoT에투자하고있는 Comcast( 미국 ), IoT 고객을위한모바일플랫폼을개발하고있는 T-Mobile( 미국 ) 이대표주자라할수있다. 이외에도 GE, AT&T, Cisco, IBM, Amazon, Skyworks, Apple, Sierra Wireless, google, Iridium communications, Ambarella, ARM Holdings, Texas Instruments, PTC, Fitbit, ORBCOMM, Garmin, Blackrock, InvenSense, Microsoft, Control4, Silicon Laboratories, CalAmp, LogMeIn, InterDigital, Ruckus Wireless, Linear Technology, Red Hat, Nimble Storage, Silver Spring Networks, Zebra Technologies, Arrow Electronics 등이 IoT 분야에적극투자하고있다. Business Insider(2016. 8. 31), These are the top IoT companies to watch and stocks to invest in( 온라인자료, 검색일 : 2017. 5. 24) 을참고. 제 2 장디지털경제와 4 차산업혁명 : 개념 37
급한스마트모빌리티외에도커넥티드카 (Connected Car), 스마트가전기기 (Smart Appliances) 와같은다양한종류의 IoT 개념이추가될수있고, 제조업이나운송, 인프라와같은산업관점에서보면앞에서언급한스마트빌딩, 스마트공장, 스마트제품, 스마트물류, 스마트헬스, 스마트그리드등을동질의그룹으로묶을수있을것이다. 그림 2-5. IoT 개념도 자료 : Adolphs(2015), p. 3. 4차산업혁명이라는개념은굳이대상분야를제조업으로국한하지않으나, 제조업에국한하면다음절에서설명하는독일의인더스트리 4.0(Industrie 4.0) 과같은개념이라할수있다. 실제독일에서는인더스트리 4.0이곧바로 4 차산업혁명을의미하는식으로사용한다. 위와같은용법에서본다면, 미국에서보편적으로사용하는 IoT는인더스트리 4.0보다더포괄적인용어라할수있다. 즉 IoT는사람과사물을포함한모든 사물 이인터넷에접속하여서로커뮤니케이션한다는점에서더포괄적인데, IoT 중에서공장부문만을떼어낸것이독일의인더스트리 4.0, 미국의스마트공장이고, IoT를빌딩에적용하면 38 주요국의 4 차산업혁명과한국의성장전략 : 미국, 독일, 일본을중심으로
스마트빌딩, 자동차에적용하면스마트모빌리티, 가전제품에적용하면스마 트가전기기, 발전분야에적용하면스마트그리드라는용어가성립한다. 3. 4 차산업혁명 가. 4 차산업혁명에관한제개념 1) 인더스트리 4.0(Industrie 4.0) 11) 독일이이니셔티브를쥐고있는 4차산업혁명이라는개념은 2011년독일에서처음사용되었고, 2016년 World Economic Forum(WEF) 의설립자인 Klaus Schwab의다보스포럼연설이후한국과일본에정착되었다고할수있다. [ 그림 2-6] 에서알수있듯이, 1차산업혁명이 18세기후반에시작된증기기관등에의한공장의기계화에의한것이라고한다면 2차산업혁명은 19 세기후반부터시작된전력의사용에의한대량생산의개시, 3차산업혁명은 20세기후반에시작된 PLC(Programable Logic Controller) 등전기와 IT 를결합한자동화에의한것이라할수있다. 4차산업혁명은제조업에 CPS를도입하여물리적공간과디지털공간의경계를허무는혁신적기술과이노베이션으로특징지을수있다. 12) 11) 2013년무렵부터본격화된독일인더스트리 4.0은체계가매우복잡하여본고에서전모를소개하는것은불가능하다. 실제독일인더스트리 4.0이어떠한로드맵하에서어느부분에초점을맞춰추진되고있는가에대해서는 BITKOM, VDMA, and ZVEI(2016) 을참고할것. 12) Schwab(2016a), p. 1. 제 2 장디지털경제와 4 차산업혁명 : 개념 39
그림 2-6. 4 차산업혁명 자료 : Duane Dickson(2016. 1. 14), Technology and Collaboration Shaping the Fourth Industrial Revolution. ( 온라인자료, 검색일 : 2017. 5. 2). 위그림에서도확인할수있듯이, 4차산업혁명은 AI, 로봇, IoT, 빅데이터, 적층기술 (additive technology) 에입각한 3D 프린팅, 센서, 양자컴퓨팅 (quantum computing) 과같은분야의기술혁신에서시작되었다. Gartner (2016) 를보더라도 4차산업혁명을주도하는신기술은스마트더스트 (Smart Dust) 에서시작하여생체음향센싱 (Bioacoustic Sensing), HA(Human Augmentation), 양자컴퓨팅, 스마트로봇, IoT 플랫폼, AI의기계학습 (Machine Learning), 하이브리드클라우드컴퓨팅, AR(Augmented Reality), VR(Virtual Reality), 4D 프린팅, 뇌-컴퓨터인터페이스 (Brain-Computer Interface) 에이르기까지매우다양하다. 13) 그러나 Schwab(2016b) 이지적하듯이 4차산업혁명의기술혁신은이들 13) Gartner(2016), p. 66. 40 주요국의 4 차산업혁명과한국의성장전략 : 미국, 독일, 일본을중심으로
단일기술의혁신이아니라유전자염기서열분석 (Gene Sequencing) 에서나노기술, 그리고재생에너지에서양자컴퓨팅에이르기까지광범위한범위에서동시다발적으로발생하고, 물리적공간과디지털공간, 생물학적공간을아우르는기술혁신들이서로융합되어나타난다는점에서이전의산업혁명과차별된다. 14) 독일의인더스트리 4.0(Industrie 4.0) 15) 에서 CPS라는개념을구체화한것은 2015년 4월 Plattform Industrie 4.0이발표한 Umsetzungsstrategie Industrie 4.0( 인더스트리 4.0 실천전략 ) 인데, CPS를공장자동화 (Factory Automation) 와비교하면이해하기쉬울것이다. 즉공장자동화는컴퓨터를이용하여공장을중앙집권적으로제어하려는시도인반면, 인더스트리 4.0이추구하는스마트공장은컴퓨터상의가상공간 (Cyberspace) 과실물세계 (Physical World) 를통합하여 CPS를구현하려는것이다. CPS는기업의공급망 (Supply Chain) 내의공장은물론, 부품, 반제품, 그리고기계에센서를장착하여인터넷에연결함으로써사이버공간에서각종시뮬레이션이가능하고, 이로써현지생산시스템 (Local System) 은자율성을유지한채소량다품종생산체계 (Mass-customization) 를구축하고제조의효율성을극적으로개선할수있다는데의의가있다. 16) [ 그림 2-7] 은독일인더스트리 4.0의에코시스템을비교적상세하게도식화한것이다. Max Blanchet 17) 은인더스트리 4.0의핵심은앞에서언급한 CPS 에서알수있듯이모든사물 (Objects) 을정보네트워크로통합하는디지털전환 (Digital Transformation) 이라고강조하고 Industry 4.0이초래할새로운 14) Schwab(2016b), p. 8. 15) 여기서 4.0은 1970년대의제조공정의혁신 (lean revolution), 1990년대의아웃소싱현상, 2000년대의공장자동화에이은 4번째의제조업변혁을의미한다. Cornelius Baur and Dominik Wee(2015. 6), Manufacturing s next act ( 온라인자료, 검색일 : 2017. 4. 21) 참고. 16) Yamaguchi(2016), pp. 1-2. 17) Max Blanchet, Industry 4.0: The Future of manufacturing & services( 온라인자료, 검색일 : 2017. 5. 4). 제 2 장디지털경제와 4 차산업혁명 : 개념 41
산업상 ( 像 ) 을다음과같이제시한다. 첫째, 미래의공장 (Pland of the Future) 에대해, 현재제조시스템의중심에 IT가있다면 Industry 4.0에서는모든제조시스템이하부시스템은물론이고제조공정, 거래업체및고객의네트워크와연결되고, IT 시스템은 CPS로연결된기계와저장시스템부품 원자재공급설비주변에구축된다. 이들설비는실시간으로통제됨에따라제조공정이단시간에조정됨에따라제조의효율성을제고할수있게된다. 그림 2-7. 인더스트리 4.0 의에코시스템 자료 : Max Blanchet, Industry 4.0: The Future of manufacturing & services( 온라인자료, 검색일 : 2017. 5. 4). 둘째, 로봇의기능과관련하여, 1980 년대에는로봇이인간을대체하였으나 Industry 4.0 에서는로봇과인간이의사소통하는 human-machine interface 를활용하여각자의업무를연계시키는방법으로서로공존하게된다. 로봇이코봇 (Cobots) 으로진화하는것이다. 셋째, 빅데이터와관련하여, 앞에서지적한바와같이 Industry 4.0에서는막대한양의데이터가생산되지만거기에는사이버보안이라는문제가뒤따른다. 42 주요국의 4 차산업혁명과한국의성장전략 : 미국, 독일, 일본을중심으로
그렇지만사이버보안에적절히대처할능력을갖춘기업들이많을것으로본다. 넷째, Industry 4.0이전개됨에따라기업들은 CPS를활용하여가상공장 (Virtual Plants) 과가상제품 (Virtual Products) 을제작하고, 이로써제품의실제제작에앞서시뮬레이션과검증이용이해짐에따라현재는 3개월이소요되는시제품제작이 3일로단축될것이다. 다섯째, 앞에서언급한소량다품종생산체계 (Mass-Customization) 와관련하여, 특기할점은생산시스템의유연화이다. Industry 4.0의혁신기술덕분에기업들은낮은한계비용수준에서대량생산시스템을유지한채고객에대한맞춤형제조가가능해진다. 이제논의를스마트공장에서기업이어떠한데이터를수집 활용하고, 어떠한소프트및하드웨어를활용하는가로돌려보면, [ 그림 2-8] 과같다. 여기서는기업의생산 제조활동을공급망 (supply chain) 에맞춰제품의설계 개발, 제품의생산, B2B 고객에대한제품서비스라는 3가지공정으로나누고있다. 18) 우선설계 개발공정 (Before Product) 에서는신제품개발에관한시뮬레이션을통해데이터와제품도면에관한데이터를수집한다. 그림에서 CAD/CAM(Computer Aided Design/Computer Aided Manufacturing) 이나 CAE(Computer Aided Engineering) 는이들데이터를작성하고관리하는소프트웨어다. 이들데이터를제품의대량생산과정에활용하여제품의라이프사이클을관리하는소프트웨어는 PLM(Product Life-cycle Management) 이라한다. 3D 프린터는제품의설계 개발과정을효율화하는하드웨어다. 생산공정 (Production) 에서는각종생산설비의가동상황이나온도, 습도등물리적환경등제조공정에관한데이터를수집한다. 각제품별로그것이제조된상황을기록하여제품에문제가발생하였을때제품별로그원인을특정할수있다. MES(Manufacturing Extension System) 는이와같은제조현장의가시화를도모하는소프트웨어다. 18) 元橋 (2016), p. 3. 제 2 장디지털경제와 4 차산업혁명 : 개념 43
B2B 고객에대한제품서비스공정 (After Product) 에서는고객정보나수주에관한데이터를수집하고, 그것을관리하는시스템이 CRM(Customer Relationship Management) 이다. 고객이구입한기기의가동상황이나고장에관한정보도이때수집한다. 각제품의문제에대해서는생산공정에서하나하나제품의제조공정데이터를관리하고, 구조적인경우에는설계 개발부문에서의신제품개발공정에피드백도한다. 특히기업이고객이구입한자사기기의이용상황에관한데이터를수집하면서비스개선을도모할수있다. 19) B2B 고객이나벤더 (Supplier) 등기업외부의거래처와의데이터관리는 CRM이나 SCM(Supply Chain Management) 이라는시스템이담당하고, 특히재무 인사등기업내외의경영자원관리는 ERP(Enterprise Resource Planning) 라는시스템을활용한다. 그림 2-8. 스마트공장에서의데이터수집 활용 자료 : 元橋 (2016), p. 3. 19) 미국 GE의 Predix라는소프트웨어 ( 후술 ) 와일본의건설기계제조업체인 Komatsu( 小松製作所 ) 가개발 적용중인 KOMTRAX라는소프트웨어가대표사례다. KOMTRAX는 Komatsu가제조 판매한건설기계에 GPS나센서, 통신모뎀을장착하여건설기계의가동상황을데이터로수집하는소프트웨어인데, 센서로부터는엔진의연비나온도 압력, 펌프의압력이나온도등에관한데이터를수집하고, GPS를활용하여건설기계의가동상황을실시간으로파악하고있다. 현재 KOMTRAX를사용하고있는건설기계는약 39만대에이른다. 日経ビジネス, インダストリー 4.0 Summit レビュー : コマツ ( 온라인자료, 검색일 : 2017. 6. 2). 44 주요국의 4 차산업혁명과한국의성장전략 : 미국, 독일, 일본을중심으로
2) 디지털제조 (Digital Manufacturing) 4차산업혁명개념과관련하여짚고넘어가야하는유사개념은 Porter and Heppelmann(2014) 이제시한 3차 IT혁명 (The third wave of IT-driven competition) 이다. 20) 이개념은 IT기술이제품의가치사슬중어느영역에혁명에가져왔는가를기준으로 1차, 2차, 3차로평가한다. 즉 1960년대부터 1970년대의 1차 IT혁명은주문처리, 경비지출, CAD, MRP(Materials Requirements Planning) 과같이가치사슬의특정영역을자동화한것으로서, 기업들은업무프로세스를표준화할수있게되었다. 1980년대와 1990년대의 2차 IT혁명은인터넷의등장인데, 이것은거래비용을대폭절감하여기업들이가치사슬의모든영역을조정하고통합하는혜택을누렸다. 기업들이지리적제약도극복하고글로벌서플라이체인을효율적으로관리할수있게된것은 2차 IT혁명의덕분이었다. 그런데현재의 3차 IT혁명은제품자체에센서, 프로세서, 소프트웨어, 접속기능을장착한다음, 클라우드를통해제품데이터를수집 분석하여애플리케이션소프트웨어를가동시켜제품의기능과성능을향상시키는것이다. 이러한제품의성능향상은빅데이터에기초한것이기도하다. 특히기업의가치사슬관점에서 3차 IT혁명은제품설계, 마케팅, 제조, AS의변혁을초래하고, 제품데이터해석이나보안확보와관련한새로운업무활동이태동하게되어가치사슬전체가크게변화할것임을강조한다. 위와같은디지털혁명은금융, 소비재, 헬스케어, 미디어분야에서시작되었고, 이제는제조업부문으로확산되고있는데, AI, 자동화, 로봇, 적층기술및 3D 프린터, HMI(Human-Machine Interaction) 등의기술혁신이컴퓨터처리능력의향상과맞물려제조업성격자체를변화시키는현상을미국에서는 Digital Manufacturing 이라부른다. 21) 산업계나학계모두디지털제조기술이 R&D, 20) Porter and Heppelmann(2014), p. 2. 21) Brian Hartman, William P.King, and Subu Narayanam(2015), Digital manufacturing: The 제 2 장디지털경제와 4 차산업혁명 : 개념 45
공급망 (Supply Chain), 공장가동에서부터마케팅, 판매, 서비스까지제조업의모든가치사슬을변화시킬것이라는데동의한다. 경영자, 노동자, 소비자, 그리고물리적자산까지를연결하는디지털 (Digital Connectivity) 은기업에새로운가치를창출해줄것이며, 우리가갖고있는제조업에대한이미지를바꿀것으로기대하고있는것이다. Cornelius Baur and Dominik Wee(2015) 는인더스트리 4.0을또다른산업혁명이라칭하기엔지나치지만, 그것을무엇이라부르든, 인더스트리 4.0 이전세계기업에게동력을얻고있음은사실이라고지적한다음, 인더스트리 4.0을제조업분야에서의디지털화가일보전진한것으로정의한다. 다른논자들과마찬가지로인더스트리 4.0을견인하는 4가지혁신적디지털기술로서, 1빅데이터, 컴퓨터처리능력의급속한발전, 특히장치연결에특화하는무선광역네트워크기술 (LPWAN, Low-Power Wide Area Network) 2소프트웨어 (Business Intelligence Capabilities) 및데이터해석학 (Advanced Analytics) 3새로운형태의 HMI, 예를들어, 터치식인터페이스나 AR(Augmented Reality) 4로봇, 3-D 프린팅과같은디지털신호의물리적세계로의전달기술을들었다. 그럼에도제조업에서의혁신디지털기술의확산속도는지금까지우리가관찰한장비회전율이빠른소비재부문보다는늦을것이며, 역사적경험에서보자면증기 (Steam Power) 와로봇은기존산업장비의 80 90% 를즉각교체하였지만현재로서는기업들이전격적으로디지털기술로대체투자할지는불투명하다는점도지적하였다. 22) 3) Industrial Internet of Things(IIoT) 과거 20 세기 파이프라인형 사업모델이제품을제조하여판매하고고장나 면 AS 방식으로수리하는 일방향 모델이었다면, 21 세기형사업모델의하나 revolution will be virtualized ( 온라인자료, 검색일 : 2017. 4. 21). 22) Cornelius Baur and Dominik Wee(2015), 온라인자료 ( 검색일 : 2017. 4. 21). 46 주요국의 4 차산업혁명과한국의성장전략 : 미국, 독일, 일본을중심으로
는제조한제품을판매하는것이아니라서비스로서제공하는 제조업의서비스화 (Servitization) 이다 ( 그림 2-9 참고 ). 23) 이사업모델은제품의구매자입장에서제품을사용하지않을때에는제품의가치를향유하기는커녕전기요금이나공간비용을부담하는것이어서, 제조업자가제품의가치만을떼어내어서비스로서제품을제공하는것인데, 기업들이각종 IoT 디바이스를네트워크에연결하고, 거기서수집한데이터에서불필요한데이터는필터링하여클라우드에보관한다음, 이들데이터를분석 활용하는과정에서새로운사업모델이출현한다는것이다. 24) 그림 2-9. 4 차산업혁명과사업모델의이노베이션 20 세기파이프라인형사업모델 4 차산업혁명 : 제조업의서비스화 자료 : コベルコシステム (2016a), ビジネスモデルを変える 2 ( 온라인자료, 검색일 : 2017. 5. 13). 4차산업혁명시대를주도하는새로운사업모델로인용되는대표사례는 GE(General Electric) 의 Predix 라는산업인터넷플랫폼 (Industrial Internet Platform) 이다. 25) GE는 2008년글로벌금융위기를계기로그룹의사업구조를제조업중심으로재편하였고, 2014년에는제조업혁신 23) コベルコシステム (2016a), ビジネスモデルを変える2 ( 온라인자료, 검색일 : 2017. 5. 13). 24) 제조업의서비스화라는새로운사업모델은 종량기준 과 성과기준 으로나눌수있다. 전자의대표적사례는프랑스 Michelin의 Tire-as-a-Service 인데, 자동차타이어를판매하는것이아니라타이어에센서를장착하여주행거리에따라사용료를받는모델이고, 후자는영국 Rolls-Royce 의 Power-by-the-Hour 라는서비스로서이역시자사가제조한항공기엔진에실시간감시센서를장착하여항공기엔진의출력시간에대해사용료를부과하는모델이다. 미국워싱턴 D.C가네덜란드 Phillips와계약을체결하여공공주차장에설치한 LED 전구가어느정도전기요금을절약하였는가에따라사용료를지불하는사업모델역시후자의 성과기준 모델에속한다. コベルコシステム (2016a), 전게서. 25) 미국외에도독일과일본기업들은 GE의 Predix와유사한산업인터넷플랫폼을경쟁적으로개발 공개하고있는데, 일본기업의사례는제5장에서후술한다. 제 2 장디지털경제와 4 차산업혁명 : 개념 47
(Advanced Manufacturing) 일환으로자사가보유하고있는운송, 항공, 발전, 헬스케어, 석유가스, 수력, 광산등분야의산업기기를 IoT화하여, 거기서수집한빅데이터를분석하여새로운사업모델을개발하는 Industrial Internet of Things( 이하 IIoT) 작업에착수하였다. [ 그림 2-10] 은 GE가공개한 Predix 구조를보여주고있다. 기본적으로는산업기기에센서와엑추에이터 (Actuator) 를장착하여수집한빅데이터를클라우드상에서공유하여, 구매자 ( 고객 ) 들이이를해석하여기기운용을최적화하도록하는소프트웨어다. 특징은고객들이 Predix상에새로운애플리케이션을개발 탑재할수있도록 Open Innovation 체제를취하고있는점이다. 26) 그림 2-10. GE 의 Predix: Industrial Internet Platform 자료 : GE Digital(2016), p. 4. GE 는 2020 년까지자사가제조하는 1 만개의가스터빈, 6 만 8,000 개의제 트엔진, 1 억개이상의전구, 그리고 1 억 5,200 만대의자동차를인터넷에연 결할예정 27) 인데, 예를들어 GE 가제조 판매한발전터빈에대해서는센서를 26) GE Digital(2016), p. 3. 48 주요국의 4 차산업혁명과한국의성장전략 : 미국, 독일, 일본을중심으로
장착하여가동상황을실시간모니터링하여방대한조업데이터를해석함으로써그발전터빈을구매한전력회사에더효율적인기자재운행방법이나수리 보수에관한자문서비스를제공하고있다. GE가제조 판매한항공기엔진의경우에도실시간모니터링장치를장착하여수리 보수가필요한부품을사전에알려주고, 기체에도다양한센서를장착하여각종데이터를생산 해석함으로써연비를개선할수있는최적운행패턴을제시해준다. 이와같은 GE의 IIoT는제조업체가제품을제조 판매한다음빅데이터해석을통한설비운영의최적화서비스를제공하고있다는점에서 제조업의서비스화 로해석할수있다. 28) GE의디지털트윈 (digital twin) 은상기 Predix라는플랫폼에서핵심을이루는애플리케이션인데, GE로부터 Predix를구입한업체가보유하고있는산업기기를마치 쌍둥이 (Twin) 처럼 Predix에가상 (Virtual) 재현한기기모델이다. Predix의구매자는산업기기에장착한센서와엑추에이터를디지털트윈에연결함으로써자신의산업기기를모니터 컨트롤할수있고, 가동데이터도축적할수있으며, 위치나 configuration 과같은환경정보, 서비스기록과같은일반정보까지도축적할수있다. 나아가앞절에서설명한 CPS와유사하게디지털트윈에서도센서가송신하는산업기기에관한환경데이터나가동데이터를사용하여엔지니어링시뮬레이션과기계학습이가능하다. 이때디지털트윈이사용하는 AI 기술은이용자의과거검색이력이나구매이력, 이용자속성, 구입상품간상관관계등데이터분석을통해이용자가다음에구입할가능성이가장높은상품을추천해주는전자상거래 (e-commerce) 사이트의추천기능과매우흡사하다. 산업기기의데이터분석은대상데이터의양이나복잡성관점에서난이도가매우높다고할수있는데, 예를들면비행중인항공 27) SupplyChain247(2016. 3. 1), GE s $15 Billion Digital Transformation ( 온라인자료, 검색일 : 2017. 5. 13). 28) コベルコシステム (2015. 10. 1), GE 社のものづくり革新 ( 온라인자료, 검색일 : 2017. 5. 13). 제 2 장디지털경제와 4 차산업혁명 : 개념 49
기로부터는풍속, 기온, 기체중량, 최대추진력등광대한데이터가실시간으로전송되는데그양은한번의비행에 1테라바이트에이른다. 한편산업기기내의어떤부품에서문제가발생하면그것에영향을줄수있는방대한수의부품을모두찾아내어이들부품과관련한데이터를바로수집할필요가있는데, 이경우 Predix는계층구조나메쉬 (mesh) 구조의고속데이터처리에적합한그래프 DB를채용하고있다. 29) 나. 플랫폼 : 산관학협력기구, 기업컨소시엄 국가차원에서 4차산업혁명을추진하는기구혹은조직은한국가내에서도매우다양하지만, IoT와인더스트리 4.0에한정하면정부가기업 업계단체, 학계와함께조직한산관학협력기구혹은여기에학계는참여하지않는민관협력기구, 그리고기업들이컨소시엄형태로설립 운용하고있는협력기구등세가지유형으로나눌수있다 ( 표 2-1 참고 ). 미국의 4차산업혁명관련플랫폼은제조업, 의료, 운송, 전력, 스마트시티등이업종간기업컨소시엄인 IIC(Industrial Internet Consortium) 가대표적이다. 스마트홈분야에서는 AllSeen Alliance, 스마트홈뿐만아니라자동차제조업분야를망라하는 OCF의존재감도크다. IIC는 2014년 3월 GE, AT&T, Cisco, IBM, Intel이주도하여설립하였고, 국제적으로오픈된컨소시엄이다. 2017년 4월현재 28개국 250개이상의기업이회원으로참여하고있는데, 한국에서는삼성전자, 전자부품연구원 (KETI), 한양대학교가회원으로참여하고있다. 단, IIC의의사결정기구라할수있는운영위원회 (Steering Committee) 는 GE, IBM, Intel 등창립회원 3 29) Dimitri Volkmann, Digital Twins: The Bridge Between Industrial Assets and the Digital World( 온라인자료, 검색일 : 2017. 5. 20) 및コベルコシステム (2017. 6. 1), AIとものづくり4: 社会インフラの安全を支えるAI ( 온라인자료, 검색일 :2017. 5. 20). 50 주요국의 4 차산업혁명과한국의성장전략 : 미국, 독일, 일본을중심으로
개기업과 SAP, Schneider Electric Bosch, EMC, Huawei 등 5개기부회원 (4년임기 ) 등총 12개회원으로구성된다. 30) IIC의가장큰특징은스마트제조커넥티비티 (Smart Manufacturing Connectivity), 커넥티드카 (Connected Vehicle UTM), 엣지인텔리전스 (Edge Intelligence), 산업디지털쓰레드 (Industrial Digital Thread) 등 22 개의테스트베드워킹그룹 (WG) 을가동하고있는점이다. 테스트베드는말그대로앞절에서설명한 IIoT 분야에서의첨단기술과새로운생산공정, 앱, 제품, 서비스를개발하는장이고, 회원사는 WG 활동을하면서각종아이디어를공유하고해결책을모색한다. 31) 독일의인더스트리 4.0을주도하는산관학협력기구는 Plattform Industrie 4.0이다. 2013년 4월 BITKOM, ZVEI, VDMA 등 3개의재계단체가독일연방정부의미래프로젝트인더스트리 4.0과협력하고기술, 표준화, 사업모델개발을목적으로설립하였는데, 독일연방정부인 BMBF(Federal Ministry of Education and Research) 와 BMWi(Economic Affairs and Energy), 학계 연구소 (FhG: Fraunhofer-Gesellschaft), 그리고노동조합 (IG Metall) 이참여하고있다. 32) 30) 더구체적인사항은 IIC 웹사이트 (http://www.iiconsortium.org, 검색일 : 2017. 4. 25) 참고할것. 31) IIC의테스트베드에관한구체적인사항은 IIC 웹사이트 (http://www.iiconsortium.org/ test-beds.htm, 검색일 : 2017. 4. 25) 에서확인할수있다. 32) 독일 Plattform Industrie 4.0의조직체계나워킹그룹활동등에대해서는제4장에서후술한다. 제 2 장디지털경제와 4 차산업혁명 : 개념 51
표 2-1. 4 차산업혁명관련주요플랫폼 : 산관학협력기구, 기업컨소시엄 국가 명칭 설립일 추진주체 / 대상분야 특징 IIC -GE, AT&T, Cisco, IBM, Intel 등약 - 이업종간기업컨소 (Industrial Internet 2014.3. 250개기업 시엄 Consortium) - 제조업, 의료, 운송, 전력, 스마트시티외 - 기업간개방형혁신 - Qualcomm이개발 미국 AllSeen Alliance 2013.12. - Qualcomm, Microsoft, LG, Sharp, Sony, Haier 등약 50개기업 - 가전기기 한 IoT용공통언어인 AllJoyn 을기초로가전기기상호접속을오픈소스화 OCF - Intel, Cisco, GE Software, Samsung, - IoT 관련 기기의 (Open Connectivity Foundation) 2014.7. Media Tek 등 52개기업 - 가전기기, 제조업, 자동차등 규격과인증책정이목적 - 독일연방정부 (BMBF, BMWi), 협회 (BITKOM: IT 분야, VDMA: 기계분야, 독일 ZVEI: 전기 전자분야 ), 학계 연구소 - 독일의인더스트리 Plattform Industrie (acatech, Fraunhofer 등 ), 기업 2013.4. 4.0을추진하는산 4.0 (SIEMENS, IBM, BOSCH, SAP, 관학협력기구 ABB, infineon 등 ), 노동조합 (IG Metall: 금속노조연맹 ) 이참여 - 인더스트리 4.0 - 일본정부 ( 경제산업성 ) 와미쓰비시전기, RRI - 민관협력기구히타치제작소, 후지츠, NEC 등약 150 (Robot Revolution 2015.5. - 독일의 Plattform 개기업 Initiative) Industrie 4.0에대응 - 산업로봇을포함한제조업전반 - 민관협력기구 ITAC - 일본정부 ( 경제산업성, 총무성 ) 와약일본 - IoT, 빅데이터, AI 분 (IoT Acceleration 2015.10. 2,900개기업야의기술개발과사 Consortium) - 제조업, 헬스케어, 운송등산업전반업모델창출이목표 IVI - 산학협력기구 - 일본기계학회, 190개제조업체와 IT기업 (Industrial Value 2015.6. -Bottom-Up - 제조업 Chain Initiative) 의과제해결 방식 주 : ICT나공장자동화 (FA) 와같이 IoT와인더스트리 4.0 분야에특화하지않고있는플랫폼은제외. 자료 : Kagermann et al. eds.(2016), pp. 37-56 및日立製作所 (2016) 를참고하여작성. 52 주요국의 4 차산업혁명과한국의성장전략 : 미국, 독일, 일본을중심으로
일본정부역시독일의 Plattform Industrie 4.0을벤치마킹하여 2015년이후민관협력기구를출범시켰다. 2015년 5월출범한로봇혁명이니셔티브협의회 (Robot Revolution Initiative, 이하 RRI) 는경제산업성주도하에제조업전반의기업들이대거참여하는 industry 4.0 관련대표적민관협력기구이다. 2017년 7월현재기업 301개, 재계단체 100개, 연구기관 14개, 개인 56 명, 학회 3개, 지자체 10개가참여하고있다. 일본의두번째민관협력기구는 2015년 10월경제산업성과총무성주도하에설립된 IoT 추진컨소시엄 (IoT Acceleration Consortium, 이하 ITAC) 이다. 설립당시 750개의기업등이참여하였으나 2017년 7월현재, 기업만으로도 2,945개로늘어났다. ITAC은 IoT, AI, 빅데이터분야의사업모델창출을목표로하고있고, 사업을추진하는과정에서불거지는자금 규제문제에대해정부에자금지원과규제개혁을제안하는역할도수행하고있다. 마지막으로 2015월 6월출범한 Industrial Value Chain Initiative( 이하, IVI) 는일본기계학회가주도하는산학협력기구로서, 스마트제조 (Smart Manufacturing) 분야에서각종과제를도출 해결하고, 궁극적으로는 느슨한형태의표준 을확립하는것이목표다. 출범당시에는정회원 ( 제조업체 ) 38개사, 서포트회원 (IT 벤더 ) 9개사등으로출발하였으나, 2017년 7월현재는정회원 123개사 ( 대기업 67개사, 중소기업 56개사 ), 서포트회원 67개사 ( 대기업 32개, 중소기업 35개사 ) 등총 190개기업이참여하고있다. 33) 다. 국제표준화 1) IoT 인더스트리 4.0 분야 IoT 와인더스트리 4.0 분야에서왜국제표준화가필요한가에대한가장간 33) 일본의 4차산업혁명관련플랫폼에대해서는김규판 (2017) 을참고할수있고, 본보고서제5장에서후술한다. 제 2 장디지털경제와 4 차산업혁명 : 개념 53
단한대답은 IoT와인더스트리 4.0의대상요소라할수있는모듈, 부품, 기기, 생산라인, 로봇, 기계, 센서, 카탈로그, 지침, 시스템, DB, 앱등이서로상호호환성을보장하는표준을확보하고있어야만서로연결이되어생산설비를가동시킬수있다는데서찾을수있다. 물론모듈매핑 (Modular mapping) 기술처럼기존시스템과새로운기술을서로연결해주는솔루션이다른대안일수도있지만, R&D 랩의기술혁신에서표준인터페이스가차지하는중요성을감안하면국제표준의필요성은강조될수밖에없다. 34) Kagermann et al. eds.(2016) 은 IoT와인더스트리 4.0 분야에서국제표준화활동을전개하고있는기구는 100개를넘고, 매우상황이가변적이어서인더스트리 4.0에만국한하여그동향을파악하는것도쉽지않다고지적한다. 35) 단, [ 그림 2-11] 은 EU의 AIOTI(Alliance for Internet of Things Innovation) 가공개한것으로서, IoT와인더스트리 4.0의영역 (X축) 과대상 (Y축) 을기준으로국제표준화를주도하는기구들의분포를도식화한것이다. X축을보면커넥티드카나스마트홈과같은 B2C 시장에서는 AllSeen Alliance나 OCF와같은미국계기구들이눈에띄고, 인더스트리 4.0 혹은 IIoT와같은 B2B 시장에서는미국의 IIC와독일의 Plattform Industrie 4.0, 그리고 IEC나 ISO와같은국제표준화기구들이눈에띈다. 34) Kagermann et al. eds.(2016), p. 23. 35) Ibid., p. 23. 54 주요국의 4 차산업혁명과한국의성장전략 : 미국, 독일, 일본을중심으로
그림 2-11. IoT 인더스트리 4.0 분야표준화기구 자료 : Kagermann et al. eds.(2016), p. 24. 2) RAMI 4.0 독일인더스트리 4.0이지향하는궁극적목표는표준화에있다고해도과언이아니다. 2015년 6월독일인더스트리 4.0의실천적과제를제시한 BITKOM, VDMA, and ZVEI(2016) 는인더스트리 4.0을구성하는핵심요소로서 R&D 이노베이션, 참조모델 (Reference Model) 및표준화, 네트워크시스템의사이버보안세가지를거론하였다. 36) 2014월 4월인더스트리 4.0의표준화전략을발표한바있는독일표준화연구소 (DIN) 는 2016년 1월, Plattform Industrie 4.0의표준화 WG의검토를거쳐 2차표준화로드맵 (DIN, DKE, and VDE 2016) 을발표하였는데, 인더스트리 4.0의세계관에입각하여현행표준의현상과과제, 인더스트리 4.0에서추가로표준화가필요한분야, 각각의분야에대한주의사항과제안, 인더스트리 4.0과관련되는현행 36) BITKOM, VDMA, and ZVEI(2016), p. 16. 제 2 장디지털경제와 4 차산업혁명 : 개념 55
표준규격일람등을일목요연하게요약하고있다. 독일인더스트리 4.0의표준화를이해하기위해서는앞에서언급한 CPS의기능을먼저이해할필요가있다. 흔히 CPS는제조현장에서센서나액추에이터등을통해수집하는생산시스템공정에관한데이터 정보를클라우드에업로드한다음시뮬레이션과검증을실행하여제조공정을최적화하는수단으로이해하는데, 인더스트리 4.0 자체는최적화수준을넘어서제조와물류시스템이 CPPS(Cyber-Physical Production Systems) 형태로다른국가 기업과정보및통신네트워크를공유 교환하여새로운생산체계를구축한다는점에의의가있다. 이것은인더스트리 4.0이기존생산체계를바탕으로새로운생산체계를통합하는과정임과동시에, 예를들어제조, 물류, 전력공급, 건물관리의영역에서자율적인시스템을확대하는과정임을의미한다. 37) 현재독일표준화연구소 (DIN) 가공개하고있는인더스트리 4.0의참조모델 (Reference Architecture Model, 이하 RAMI 4.0) 은표준 (Standard) 을단하나로고정하여 100% 모든것에관해규격을정하는것이아니라, 데이터처리방식등눈에보이지않는구조 (Architecture) 나눈에보이더라도하드웨어구조에대해서는권유혹은추천의의미에서참조 (Reference) 에해당한다. 단, 언어나통신프로토콜과같이구조에해당하지않는부분은참조영역이아니고, 참조로서공통화할부분을몇 % 로할것이며, 그공통화는몇종류로할것인지등에관한논의는계속전개하고있는것으로보인다. 여기서표준 (Standard) 과참조 (Reference) 의중간에해당하는표준화, 즉규격으로서조문화되어있지만그것이 5 7종류존재하고또한규정되고있는부분이전체의 60% 정도인 느슨한형태 의표준이라는개념이도출된다. 예를들어언어나통신프로토콜이라하더라도 60% 가조문화되어하나로규정되어있어도 20% 는추측으로대응하고나머지 20% 는몰라도상관없는 표준 도성립할수있다. 또한언어와통신프로토콜의표준을 3개정도용인해놓으면, OS로서는 37) DIN, DKE, and VDE(2016), p. 9. 56 주요국의 4 차산업혁명과한국의성장전략 : 미국, 독일, 일본을중심으로
예를들어 Windows, Android, Linux와같은복수의 OS 탑재를용인하는것이된다. 38) [ 그림 2-12] 는 2016년 1월독일표준화연구소 (DIN) 가공개한 RAMI 4.0의구조를보여주고있다. 39) RAMI 4.0은앞에서설명한인더스트리 4.0의기본체계를중심으로하되, 예를들면그림의오른쪽수평축, 즉생산시스템전체의물리적인층구성을나타내는계층레벨 (Hierarchy Levels) 에서와같이자동화피라미드로표현하는기존 IEC 62264 표준과뱃치제어시스템의표준인 IEC 61512를참조하되, 기업의제품영역인 product 를추가하거나기업간네트워크를의미하는 connected world 를추가하는식으로인더스트리 4.0 에서의수직통합과정을반영하고있다. 위와같은모델구축은그림의왼쪽수평축, 즉제품 가치의라이프사이클을나타내는라이프사이클및가치흐름 (Life Cycle & Value Stream) 에서도마찬가지다. 즉여기서는기존 IEC 62890을그대로답습하되, 개발과생산을각각 유형 (Type) 과 사례 (Instance) 로나누어모델을확장하고있다. 단, 이축은앞절에서설명한 PLM(Product Life-cycle Management) 에속하는영역이기도하고, 유형은어떤개념이나아이디어가현실화되지못하고계획수준에그치는것을의미하고사례는계획이실제제품으로현실화되는것을표시한다. 마지막으로그림의수직축, 즉 6개층 (layer) 은기업의가치네트워크를나타내는것으로것으로서, EU의 스마트그리드아키텍처모델 (Smart Grid Architecture Model, 이하 SGAM) 을답습하되, 인더스트리 4.0에맞춰각각의층을재구성한것이다. 예를들어그림에서최상위의비즈니스 (Business) 층은추상도가가장높은층으로서사업모델자체를규정함과동시에법 규제등에대한대응도이층에서논의한다. 기능 (Functional) 층은기업의사업을기능관 38) 岩本 (2015), pp. 94~95. 39) 이하 RAMI 4.0에관한설명은 DIN, DKE, and VDE(2016), pp. 32-33, 및 BITKOM, VDMA, and ZVEI(2016), pp. 40-46을참고. 제 2 장디지털경제와 4 차산업혁명 : 개념 57
점에서접근한것으로서, 예를들면앞절에서설명한경영자원관리시스템인 ERP(Enterprise Resource Planning) 는여기서논의한다. 이와같은방식으로정보 (Information) 층에서는데이터모델, 통신 (Communication) 층에서는통신프로토콜등을규정하고, SGAM에서는볼수없는통합 (Integration) 층과자산 (Asset) 층에서는각각사람과의인터페이스인 HMI(Human Machine Interface) 나, 실체가있는부품이나노동등을규정한다. 이축에서는서로다른층별로데이터를어떻게공유할것인가가핵심과제다. 그림 2-12. RAMI 4.0 자료 : DIN, DKE, and VDE(2016), p. 33. 앞에서언급한바와같이 RAMI 4.0에서사용하는표준은가능한한기존의것을그대로활용한다는방침이다. 예를들면통신 (Communication) 층에선 IEC 62541:OPC-UA 를추천하고있고, 정보 (Information) 층에서는 IEC Common Data Dictionary(IEC61360series/ISO13584-42) 나 ecl@ss, Electronic Device Description(EDD), Field Device Tool(FDT) 을참조규격으로제시하고있다. 통합 (Integration) 층에는 Field Device Integration (FDI) 도포함되어있고, AutomationML 이나 ProSTEP ivip는일관성있는엔지니어링사이클을구현하기위해검토할만한수단으로예시하고있다. 58 주요국의 4 차산업혁명과한국의성장전략 : 미국, 독일, 일본을중심으로
제 3 장 미국의 4 차산업혁명 1. 첨단제조업 (Advance Manufacturing) 혁신정책 2. 혁신기술개발을위한생태계현황 3. 주요분야별 4 차산업혁명현황 4. 트럼프행정부의 ICT 정책동향
1. 첨단제조업 (Advance Manufacturing) 혁신정책 지난수십년동안쇠락해오던제조업을다시부흥시켜야한다고주장한것은오바마행정부라고할수있다. 40) 그러나당시미국경제는서브프라임의충격이심화되고있었고일자리도빠르게사라지고있어, 오바마행정부의정책이실제로집행될것이라고믿는사람은많지않았다. 41) 또한제조업이서비스업에비해상대적으로경쟁력이낮았기때문에비교우위의관점에서보았을때에도매우파격적인내용으로평가되었다. 42) 그러나오바마행정부에의해추진된제조업혁신정책들이 4차산업혁명을염두에두고추진되었다고판단하기는어렵다. 다만정책을추진하는과정에서 4차산업혁명시대를준비하는데핵심적인기술들이선정되었다는것은분명해보인다. 제조업혁신클러스터 ( 연구소 ) 를전국적인네트워크로서로연결하여혁신을가속화한다는오바마행정부의구상은 국가제조업혁신네트워크 (NNMI: National Network for Manufacturing Innovation) 발표 (2013년 1월 ) 로구체화되었다. 43) NNMI 구상의핵심적인역할을하고있는제조업혁신연구소에는관련정부부처, 연구소, 기업등이참여하고있다. 첨단제조업연구소설립시기업들은정부의예산지원보다비슷하거나큰금액의매칭펀드를조성하고있으며, 연구소에서진행되는각종프로젝트에도참여하고있다. 미국정부의첨단제조업혁신정책의핵심은산관학협력을통해 4차산업혁명에서필요로하는첨단제조기술을연구하고개발된기술을상업화할수있도록제도적으로지원하는것이다. 특히미국은기업들이제조업혁신클러스터에초기부터참여하여자신들이필요로하는것을수시로정부에요구함으로써제품의개발부터상업화까지의기간을최소한으로줄이는데많은노력 40) 정책을추진하게된국내외요인에대해서는김보민외 (2014), pp. 64~73 에설명되어있다. 41) 김규판외 (2017), p. 17. 42) 위의책, p. 18. 43) 위의책, p. 18. 60 주요국의 4 차산업혁명과한국의성장전략 : 미국, 독일, 일본을중심으로
을하고있다. 오하이오주영스타운에 첨단제조업혁신연구소 가최초로설립된것은 2012년이다. 이지역에처음으로혁신연구소가들어서게된것은혁신연구소를설립하여낙후된지역경제를되살린다는측면이상대적으로크게작용한것으로판단된다. 그러나점차시간이흐를수록연구소선정시지역경제회복이라는요인보다는첨단제조업기술개발이강조되고있는것으로판단된다. 2012년부터 2017년 3월까지총 14개의 첨단제조업혁신연구소 가설립되었다. 2012년부터 2014년까지평균 1년에 1개의연구소가설립되었으나, 2015년과 2016년에는 1년에 4개의연구소가각각설립되었다. 트럼프행정부가출범된이후에도뉴욕에화학재료공정연구소가설립되었다. 그러나트럼프행정부는대선과정에서 NNMI 구상을지지한다는언급을하지않고있어, 오바마행정부때와같이적극적으로 NNMI 구상을지원할가능성은낮아보인다. 표 3-1. 첨단제조업혁신연구소설립현황 중점분야위치설립시기주무부서예산 ( 백만달러 ) 적층가공 44) 오하이오, 영스타운 2012 년국방부 디지털제조설계 45) 일리노이, 시카고 2014 년국방부 경량화금속개발 46) 미시간, 디트로이트 2014 년국방부 차세대전력전자 47) 노스캐롤라이나, 랄리 2015 년에너지부 첨단소재 48) 테네시, 녹스빌 2015 년에너지부 집적광학 49) 뉴욕, 로체스터 2015 년국방부 유연하이브리드 50) 전자제품 캘리포니아, 산호세 2015 년국방부 연방 : 50 매칭 : 55 연방 : 70 매칭 : 106 연방 : 70 매칭 : 78 연방 : 70 매칭 : 70 연방 : 70 매칭 : 180 연방 : 110 매칭 : 500 연방 : 75 매칭 : 90 제 3 장미국의 4 차산업혁명 61
표 3-1. 계속 중점분야위치설립시기주무부서예산 ( 백만달러 ) 첨단기능성매사추세츠, 연방 : 75 2016. 4. 1 국방부섬유 51) 캠브리지매칭 : 250 스마트제조캘리포니아, 연방 : 70 2016. 6. 20 에너지부혁신 52) 로스앤젤레스매칭 : 70 제조업생물약재 53) 델라웨어, 뉴왁 2016.12.16 상무부 생체조직제조 54) 뉴햄프셔, 맨체스터 2016.12.22 국방부 에너지지속가능 뉴욕, 로체스터 2017.1.4 에너지부 제조업 55) 첨단로봇제조 56) 펜실베이니아, 피츠버그 2017.1.13 국방부 연방 : 70 매칭 : 70 연방 : 80 매칭 : 214 연방 : 70 매칭 : 70 연방 : 80 매칭 : 173 연방 : 70 화학재료공정 57) 뉴욕, 뉴욕 2017.3.27 에너지부매칭 : 70 자료 : Manufacturing.GOV, https://www.manufacturingusa.com/institutes( 검색일 : 2017. 5. 15), 재인용 : 김규판외 (2017), p. 20의표에일부내용추가. 한편미국정부는 2012년부터 4차산업혁명을대비한우선 (priority) 기술분야도선정해왔다. 2012년에는 3D 프린팅, 센서, 검사장비등 4차산업혁명에대비하기위한기초기술이주로선정되었다면, 2016년에는바이오제조, 재생의료를위한생체공학, 지속가능한제조공정등보다응용적인기술이많이선정되었다. 44) National Additive Manufacturing Innovation Institute(America Makes). 45) Digital Manufacturing & Design Innovation Institute(DMDII). 46) Lightweight Innovations For Tomorrow(LIFT). 47) Next Generation Power Electronics Manufacturing Innovation Institute(PowerAmerica). 48) The Institute for Advanced Composites Manufacturing Innovation(IACMI). 49) American Institute for Manufacturing Integrated Photonics(AIM Photonics). 50) America s Flexible Hybrid Electronics Manufacturing Innovation Institute(NextFlex). 51) Advanced Functional Fabrics of America(AFFOA). 52) Clean Energy Smart Manufacturing Innovation Institute(CESMII). 53) The National Institute for Innovation in Manufacturing Biopharmaceuticals(NIIMBL). 54) Advanced Regenerative Manufacturing Institute(ARMI). 55) Reducing EMbodied-energy And Decreasing Emissions(REMADE). 56) Advanced Robotics Manufacturing(ARM). 57) Rapid Advancement in Process Intensification Deployment Institute(RAPID). 62 주요국의 4 차산업혁명과한국의성장전략 : 미국, 독일, 일본을중심으로
표 3-2. 미국첨단제조기술중점육성분야 2012 년 ( 총 11 개 ) 2016 년 ( 총 15 개 ) 첨단센서, 측정, 프로세스컨트롤 신소재디자인, 합성, 프로세스 시각, 정보, 디지털제조기술 지속가능한제조공정 나노생산공정 유연전자소자제조 바이오제조와생물정보학 적층가공제조업 (3D 프린팅 ) 선진제조업과검사장비 산업용로봇 첨단복합기술 첨단재료제조 첨단바이오제조공학생물 * 재생의료를위한바이오제조 첨단바이오제품제조 제약의연속제조 첨단기계도구및제어장치 보조및유연로봇 재생의료를위한생체공학 여러기술분야의바이오프린팅 증명, 평가, 자격 제조업을위한사이버보안 화학및열공정집적화 지속가능 ( 에너지효율개선 ) 한제조공정 고부가 Roll-to-Roll 제조 혹독한환경에적용가능한재료 주 : *) 비독성화학물질과효소를사용하여비용을절감하고산업프로세스의효율성을향상하는것이다. 자료 : Executive Office of the President and President s Council of Advisors on Science and Technology(2012. 7), Report to the President on Capturing Domestic Competitive Advantage in Advanced Manufacturing ( 온라인자료, 검색일 : 2016. 11. 22), 재인용김규판외 (2017), p. 22 의표에일부내용추가. 4차산업혁명에대비하기위한미국정부의노력이가시적인성과로나타나고있다. 가장먼저예산지원이이루어진 3D 프린팅기술의경우 FDD 승인을받은 3D 의료기기연구개발기업들로인해 14억달러의투자와 800개의새로운일자리가생겨났다. 58) 경량화금속개발연구소의경우기술개발에성공하여자동차와트럭의주요금속부품무게를 40% 줄일수있게되었다. 이는자동차의연비향상과소비자들의주유비절약으로이어질수있다. 59) 국립적층가공혁신연구소, 집적광학연구소 등에서도작게는수억달러에서많게는수십억달러의투자를유치함으로써지역경제와일자리창출에기여하고있다. 60) 58) The White House(2016. 6. 20), FACT SHEET: President Obama Announces Winner of New Smart Manufacturing Innovation Institute and New Manufacturing Hub Competitions ( 온라인자료, 검색일 : 2016. 11. 24). 59) Ibid. 제 3 장미국의 4 차산업혁명 63
첨단제조업혁신기술부문에서이러한성과가이어지고있는것은여러가지요인이있겠지만오바마정부의강력한추진의지가주요요인가운데하나로작용하였다. 앞에서도간단히언급하였지만오바마정부가출범할당시만해도제조업부문에투자를한다는것은상당한모험을필요로하는일이었기때문이다. 한편오바마대통령이재선에성공하면서자신이추진하던정책을 4 년동안계속어어갈수있었던점도주요요인으로작용한것으로판단된다. 2. 혁신기술개발을위한생태계현황 전세계 138개국을대상으로 글로벌경쟁력 및 국가의혁신역량 을평가한세계경제포럼 (WEF) 보고서 (The Global Competitiveness Report 2016-2017) 에따르면미국은각각 3위와 6위로나타났다. 61) 비즈니스성숙도 와 R&D 혁신 부문에서도각각 4위를기록하고있다. 또한미국은 127개국을대상으로혁신지수를조사한 세계혁신지수보고서 (The Global Innovation Index 2017) 에서스위스, 스웨덴, 네덜란드에이어 4위를기록하였다. 62) 세계혁신지수의세부평가체계는 7대부문, 21개항목, 81개의지표로구성되어있다. 주목할만한점은 2014년 6위였던미국의순위가 2015 년과 2016년에각각 5위와 4위로점차순위가상승하고있다는점이다. 혁신성과를나타내는지표도미국은 2016년 7위에서 2017년 5위로 2단계상승한것으로나타났다. 60) 김규판외 (2017), p. 23. 61) World Economic Forum(2016), pp. 7-61. 62) Cornell University, INSEAD, and WIPO(2017), p. 18. 64 주요국의 4 차산업혁명과한국의성장전략 : 미국, 독일, 일본을중심으로
표 3-3. 주요국가의글로벌경쟁력및혁신역량지수순위 국가 개발정도 63) 글로벌경쟁력 (2016-2017) 글로벌경쟁력 (2015-2016) 스위스 3 1 1 싱가포르 3 2 2 미국 3 3 3 네덜란드 3 4 5 독일 3 5 4 스웨덴 3 6 9 영국 3 7 10 일본 3 8 6 주 : 총 138 개국을대상으로조사하였음. 자료 : World Economic Forum(2016), pp. 7-61. 성숙도및혁신요소순위비즈니스 R&D 혁신성숙도 1 1 1 12 19 9 2 4 4 6 5 7 3 3 5 5 6 6 9 7 13 4 2 8 국가의혁신역량 64) 1 13 6 3 4 2 12 19 미국정부는 4차산업혁명과관련된혁신기술개발에벤처기업의역할이중요하다고판단하고, 벤처기업에대한지원을강화해왔다. 특히오바마정부는 Startup America Initiative 를발표 (2011년 1월 31일 ) 하는등벤처기업의창업과일자리창출지원을매우적극적으로추진하였다. 65) Startup America Initiative 에서는혁신기술개발을위해정부, 기업, 대학, 재단등 63) 개발단계는총 3단계로요소주도경제 (1단계), 효율주도경제 (2단계), 혁신주도경제 (3단계) 로구분된다. 64) 국가의혁신역량지수의측정을위하여 R&D 혁신, 창의성 (creativity), 상호작용 (interaction), 협업 (collaboration), 상업화 (commercializing) 요소가사용되었다. 65) The White House(2011c. 1. 31), White House to Launch STARTUP AMERICA Initiative ( 온라인자료, 검색일 : 2017. 7. 12). 제 3 장미국의 4 차산업혁명 65
공공및민간부문의협력을강조하고있으며, 협력의틀속에서정부와민간의역할을각각구분하여설명하고있다. 정부를비롯한공공부문의정책들은기업가정신고취에초점을맞추고있다. 1,480 억달러규모의연방정부 R&D 투자에대해상업화 (commercialization) 를강조함으로써신산업창출및혁신적인스타트업기업양성을간접적으로지원하고있다. 66) 중점을두고있는부문은 5개로, 스타트업성장을위한자본접근성을확보 기업가정신교육및멘토십프로그램확대 창업기업진입장벽해소및정부의창업지원효율화 연구소부터시장까지 혁신의가속화지원 의료 청정에너지 교육과같은산업으로시장진출기회제공이다. 67) 민간부문은 Startup America Partnership 과같이장기적으로성장할수있는기업가생태계조성, 차세대기업가양성, 창업가와멘토의연결, 창업가와대기업의연결, 혁신가속화의역할을주로담당하고있다. 미국은실리콘밸리를중심으로전세계가부러워하는창업생태계시스템을보유하고있음에도불구하고스타트업기업에대한지원을확대해왔다. 특히벤처기업창업과일자리창출이라는뚜렷한목표아래정부와민간의역할을명확히구분함으로써정책의실행가능성을높이고있다. 가. 벤처캐피털현황및역할 벤처캐피털은미국의혁신생태계 (innovation ecosystem) 68) 를구성하고있는요소가운데하나로, 벤처기업에자금을조달해주는역할을하고있다. 1958년 중소기업투자법 (Small Business Investment Act of 1058) 의제정을통해중소기업의투자사업에대한기틀을마련하였다. 1980년에는벤처 66) The White House(2011a. 1. 31), FACT SHEET: WHITE HOUSE LAUNCHES STARTUP AMERICA INITIATIVE ( 온라인자료, 검색일 : 2017. 7. 12). 67) The White House(2011b. 1. 31), Startup America ( 온라인자료, 검색일 : 2017. 7. 12). 68) 혁신생태계를구성하는요소로는혁신클러스터, 산관학협력, 혁신문화등이있다. 66 주요국의 4 차산업혁명과한국의성장전략 : 미국, 독일, 일본을중심으로
캐피털의육성을위해소액공모의한도증액, 보고의무면제등을주요내용으로하는 중소기업투자촉진법(Small Business Investment Incentive Act) 을제정하였다. 법적 제도적마련과함께실리콘밸리지역의성장, 산학 R&D 협력, 고학력인구의이민등도미국에서벤처캐피털이성장할수있었던주요요인으로작용하였다. 2000년대초닷컴버블이꺼지면서벤처캐피털기업들도어려움을겪었으나구글, 이베이등과같은성공적인기업공개 (IPO) 사례를만들면서이후다시재부상하게되었다. 미국내벤처캐피털투자는주로혁신클러스터를중심으로이루어지고있으며, 서부의캘리포니아지역과동부의보스턴 뉴욕 워싱턴 D.C. 에집중되어있다. 실제로전체벤처캐피털투자액 (337억달러, 2015년기준 ) 가운데 70% 이상이이지역에투자되고있다. 69) 지역별로살펴보면샌프란시스코와실리콘밸리지역이각각 25.3%(85 억달러 ), 14.5%(49 억달러 ) 를차지하고있으며, 그다음으로뉴욕 (10.0%) 과보스턴 캠프리지 (9.5%) 순으로나타났다. 그림 3-1. 미국벤처캐피털의주요투자지역 자료 : Martin Prosperity Institute(2016. 2), Spiky Venture Capital ( 온라인자료, 검색일 : 2017. 7. 14). 69) Martin Prosperity Institute(2016. 2), Spiky Venture Capital ( 온라인자료, 검색일 : 2017. 7. 14). 제 3 장미국의 4 차산업혁명 67
벤처캐피털투자를기업단계별로살펴보면성장및성숙단계기업에투자한비중이 55.5%(2016 년기준 ) 로가장높았으며, 그다음으로기술개발단계 (34.9%), 아이디어ㆍ스타트업단계 (9.6%) 순으로나타났다. 70) 모험자본으로서의벤처캐피털은창업초기기업에대한투자의비중이높을수록질적인측면에서우수하다고볼수있다. 미국의경우아이디어ㆍ스타트업단계, 기술개발단계와같이창업초기기업에투자하는비중이 44.5% 로나타났다. 특히아이디어ㆍ스타트업단계에있는기업에대한투자비중이 9.6% 에달한다는점은주목할만하다. 그림 3-2. 미국벤처캐피털투자의기업단계별비중 ( 단위 : 2016 년기준, %) 자료 : National Venture Capital Association(2017. 3), National Venture Capital Association Year 2017 ( 온라인자료, 검색일 : 2017. 6. 15). 미국벤처캐피털투자의특징을산업별로살펴보면소프트웨어와 IT 부문에대한투자가절반이상을차지할정도로비중이높다는것이다. 소프트웨어 (47.7%, 2016년기준 ) 가압도적으로높은비중을차지하고있으며, 그다음으로약학ㆍ생명공학 (11.3%), 헬스케어장비및용품 (5.6%), 상업서비스 (5%), 70) National Venture Capital Association(2017. 3), National Venture Capital Association Year 2017 ( 온라인자료, 검색일 : 2017. 6. 15). 68 주요국의 4 차산업혁명과한국의성장전략 : 미국, 독일, 일본을중심으로
헬스케어서비스및시스템 (4.8%), IT 하드웨어 (3.6%) 등의순으로나타났다. 한편기타부문에는 IT 서비스, 금융서비스, 수도ㆍ전기ㆍ가스, 교통, 농업, 섬 유등이있다. 그림 3-3. 미국벤처캐피털투자의산업별비중 ( 단위 : 2016 년기준, %) 자료 : National Venture Capital Association(2017. 3), National Venture Capital Association Year 2017 ( 온라인자료, 검색일 : 2017. 6. 15). 창업생태계내에서기업주도형벤처캐피털 (CVC: Corporate Venture Capital) 71) 의비중이 2009년이후점차증가하는추세를나타내고있다. 2009년 24%( 금액기준 ) 였던기업주도형벤처투자의비중이 2016년에는 44% 로점차증가하는추세를나타내고있다. 72) 같은기간전체거래건수에서 CVC가관련이있는거래의비중도 10% 에서 13% 로 3%p 증가하였다. 이렇게 CVC 비중이증가하고있는것은투자기업과벤처기업간보다긴밀하고장기적인관계형성의중요성이커지고있다는것을시사한다. 미국내기업주도형 71) 비금융권기업이경제적목적뿐만아니라전략적목적을위하여독립적인벤처기업을대상으로직접또는간접적으로소수지분투자를하는것을의미한다. 72) National Venture Capital Association(2017. 3), National Venture Capital Association Year 2017 ( 온라인자료, 검색일 : 2017. 6. 15). 제 3 장미국의 4 차산업혁명 69
벤처캐피털은구글, 인텔, 시스코, 모토로라등과같은글로벌기업이주도하고있으며, 이들은재무적목적보다는전략적목적을추구하고있는것으로판단된다. 다시말하면글로벌대기업들은 CVC를통해기존의제품, 서비스, 기술등을대체또는보완할수있고, 벤처기업은모기업의잘갖추어진인프라를활용할수있을뿐아니라장기적인관계형성을통해안정적인성장을추구할수있다는것이다. 미국의벤처캐피털들은주로인수합병 (M&A) 이나기업공개 (IPO) 를통해투자금을회수하고있다. M&A 또는 IPO와같은회수시장의발달이중요한것은투자금의회수를용이하게할뿐아니라투자회수시점의불확실성을제거하는데에도중요한역할을하기때문이다. M&A와 IPO를통한투자회수가운데 M&A가차지하는비중은 75% 를상회해왔다. M&A를통한회수는글로벌금융위기이후점차증가하여 2014년에는 718억달러 (918건) 를기록하였다. 이후 M&A를통한회수금액과건수는다소줄었으나그비중은오히려높아지는추세를나타내고있다. 이는미국에 IPO 전단계인중간회수시장이발달되어있어벤처캐피털의성장과벤처생태계의선순환에중요한역할을하고있음을시사하고있다. 표 3-4. 미국벤처캐피털투자회수금액및건수추이 연도 인수합병 (M&A) 기업공개 (IPO) 회수금액 ( 십억달러 ) 건수회수금액 ( 십억달러 ) 건수 2008 175 455 6 10 2009 144 472 13 10 2010 266 651 37 42 2011 310 687 59 46 2012 325 799 15 60 2013 271 796 91 89 2014 718 918 106 122 70 주요국의 4 차산업혁명과한국의성장전략 : 미국, 독일, 일본을중심으로
표 3-4. 계속 연도 인수합병 (M&A) 기업공개 (IPO) 회수금액 ( 십억달러 ) 건수회수금액 ( 십억달러 ) 건수 2015 423 884 81 77 2016 439 687 29 39 자료 : National Venture Capital Association(2017. 3), National Venture Capital Association Year 2017 ( 온라인 자료, 검색일 : 2017. 6. 15). 나. 액셀러레이터의현황및역할 창업생태계내에서액셀러레이터는스타트업기업들에초기자금, 인프라, 멘토링등을종합적으로지원하는벤처육성기업이라고할수있다. 액셀러레이터는사무공간을제공하고벤처기업의업무를지원한다는점에서는인큐베이터와유사한데, 투자, 네트워크모임등의별도지원프로그램을지원하는등보다집중적이고체계적이라고할수있다. 각액셀러레이터들은기본적인스타트업육성프로그램외에도자신들만의차별화된서비스를제공하고있다. 이들은 ICT 기반의스타트업뿐만아니라기업솔루션, 헬스케어, 에너지, 교육등다양한부문에걸쳐전문화된서비스를제공하고있다. 액셀러레이터기업들은보다좋은스타트업에투자를원하는투자자들을서로경쟁하게만드는역할을한다. 경쟁이심해질수록최종투자금액은상승하게되고, 그결과스타트업기업은보다많은투자자금을모집할가능성이높아지게된다. 다시말하면액셀러레이터기업들이벤처생태계의무게중심을투자자에서스타트업기업들로전환시키는데중요한역할을하고있다는것이다. Forbes 는 2016년최고의액셀러레이터로와이콤비네이터 (Y-Combinator), Techstars, 500 Startups, StartX, 플러그앤플레이 (Plug and Play) 등 23개기업을선정하였다. 73) 플러그앤플레이의경우파트너스타트업기업을대기업 73) Forbes(2016. 3. 11), The Best Startup Accelerators of 2016 ( 온라인자료, 검색일 : 2017. 6. 20). 제 3 장미국의 4 차산업혁명 71
과연결한수가 2014 년 398 건에서 2015 년과 2016 년에는각각 548 건과 934 건으로점차증가하는추세를보여주고있다. 74) 3. 주요분야별 4 차산업혁명현황 가. 스마트모빌리티 1) 스마트카스마트카란한마디로정의하기어렵지만전기전자, 통신등여러 ICT 기술을융합하여고도의안전과편의를제공하는자동차를의미한다. 75) 좁게는다양한센서를탑재하고통신망에상시로연결된커넥티드카를의미하기도하며, 넓게는자율주행자동차를포함한다. 스마트카의등장으로자동차시장, 교통체계등수많은사회적변화가예상되고있다. 따라서스마트카의안정적인도입과부작용최소화를위한법적 제도적장치마련이중요하다. 특히스마트카는소비자의안전과직접적으로관련이있어설계, 개발, 테스트, 제품인증, 관리체계등에엄격한기준이요구되고있다. 미국연방기관인도로교통안전국 (NHTSA) 은 2016년 9월 20일자율주행차와관련된정책과입법의방향을제시하고, 일반도로에서운행될자율주행차가지켜야할 15가지항목의성능지침 (Vehicle Performance Guidance) 을발표하였다. 이항목들은법적구속력은없지만향후미국스마트카의정책과입법방향을제시해준다는데의미가있다. 74) PlugandPlay(2017), p. 10. 플러그앤플레이와와이콤비네이터에대한보다자세한내용은김규판외 (2017), pp. 32~36에설명되어있다. 75) 최병삼, 이제영, 이성원 (2016), p. 84. 72 주요국의 4 차산업혁명과한국의성장전략 : 미국, 독일, 일본을중심으로
표 3-5. 미국자율주행차성능지침의주요내용 구분 주요내용 데이터기록및공유 테스트, 유효성, 이벤트, 충돌상황등과관련된데이터를기록하고공유 사생활보호 투명성, 수집되는정보의고지, 데이터사용범위및기간, 데이터보안, 정보공개, 관리책임등의이슈에대한절차를마련하여야함. 시스템안전 오작동, 교통사고등의상황에안전하게대응할수있는시스템마련 모든과정을문서화하고관련데이터들은검증할수있어야함. 차량사이버보안 사이버위협으로부터보호하고관련프로그램및내용을기록하여야함. 인간 기계인터페이스 자율주행시운전자가쉽게인지할수있어야하며, 조종모드변환이안전하게이루어져야함 ( 자율주행 3단계이상에서중요한요소 ). 충돌성능 자동충돌회피기능에도불구도로교통안전국 (NHTSA) 의안전기준을따라야하며, 물리적테스트, 시뮬레이션테스트등을통해입증해야함. 소비자교육과훈련 자율주행시스템의목적, 운용방법, 활용범위및한계, 모드변환방법, 비상시대처방법등에대해교육하고훈련할수있도록함. 등록및인증 소프트웨어업데이트와같이자율주행단계가변할경우도로교통안전국에관련내용을제공하여야함. 사고후안전성입증 사고차량의재운행시제조사는차량의안전성을미리입증하여야함. 연방 주 지역법률 각주나지역별로상이한교통법규에맞추어운행해야함. 긴급상황발생시에는법령위반에도불구, 상황에대처할수있어야함. 윤리적이슈판단 윤리적판단이요구되는상황, 대응전략등을투명하게개발해야함. 작동방식설계 테스트또는일반도로에서원활히작동하도록시스템을설계해야함. 상황인지및대응 인지와대응을일반운행과충돌회피상황으로구분하여입증해야함. 비상상황대처 기계의오작동등에대처할수있음을입증하여야하며, 인간운전모드로전환시운전자가운전가능상태인지여부를판단할수있어야함. 검증 제조사는자율주행차량의평가및검증방법을제시해야함. 자료 : National Highway Traffic Safety Administration(2016. 9), Federal Automated Vehicle Policy: Accelerating the Next Revolution In Roadway Safety ( 온라인자료, 검색일 : 2017. 7. 19), 재인용 : 박준환 (2016), pp. 1~3. 미국은자율주행관련법령, 자율주행자동차의시험운전, 자율주행관련온디맨드네트워크구축등의분야에서다른경쟁국에비해앞서있는것으로평가된다. 구글자율주행차의경우는도로교통안전국 (NHTSA) 이정의한자율주행 6단계가운데네번째단계 ( 레벨 3) 인것으로알려져있다. 미국은현재자율주행 6단계가운데 3단계를염두에두고법제화나규제를마련하고있다. 제 3 장미국의 4 차산업혁명 73
도로교통안전국은레벨 3에대응하기위하여각주 (States) 별로추가적으로논의해야할 9가지분야를제시하고있다. 76) 따라서각주에서는법집행 비상대처, 탑승자안전, 자동차보험, 사고조사 보고, 불법행위에대한배상 (liability), 차량안전검사, 교육 훈련, 차량개조및유지보수, 환경평가에대한논의가이루어지고있다. 표 3-6. 미국도로교통안전국 (NHTSA) 이정의한자율주행 6 단계 구분레벨 0: 비자율주행레벨 1: 특정기능통제레벨 2: 모든기능통제레벨 3: 모든기능통제및모니터링레벨 4: 특정환경이나조건하에서완전자율주행레벨 5: 완전자율주행 주요내용운전자가항상차량의모든기능을제어자동화시스템이운전자를부분적으로보조하는역할자동화시스템이실질적으로기능을통제하나, 운전자의지속적인주위환경모니터링필요자동화시스템이모든기능을통제하고주위환경을모니터링하나, 운전자는차량통제권을상시넘겨받을준비가되어있어야함. 운전자가차량제어권도넘겨받을필요가없으나, 자동화시스템이특정환경이나조건에운영되지못할수있음. 운전자의개입없는완전한자율주행 자료 : National Highway Traffic Safety Administration(2016. 9), Federal Automated Vehicle Policy: Accelerating the Next Revolution In Roadway Safety ( 온라인자료, 검색일 : 2017. 7. 19), 재인용 : 김규판외 (2017), p. 48 의내용을수정. 2017년 1월출범한트럼프행정부는스마트카관련기술개발, 투자등에있어민간이주도하는것이바람직하다고판단하고있어, 친환경기술, 첨단자동차기술등의분야에서오바마행정부때와같은정부의예산지원을기대하기는힘들것으로판단된다. 77) 76) National Conference of State Legislatures(2016. 11. 21), 2016 NCSL CAPITOL FORUM AGENDA: Regulating Autonomous Vehicles The Role of States and the Federal Government ( 온라인자료, 검색일 : 2017. 6. 20). 77) 트럼프행정부의친환경자동차및연비향상프로그램관련예산지원축소현황은김규판외 (2017), pp. 50~51에설명되어있다. 74 주요국의 4 차산업혁명과한국의성장전략 : 미국, 독일, 일본을중심으로
2) 드론미국정부는드론산업의발전에따른경제적효과가 2025년까지 820억달러에이르며, 이에따라 10만개의양질의일자리가창출될것으로전망하고있다. 78) 미국이이렇게드론산업에대한성장기반을마련할수있었던것은오바마정부출범초기부터항공, 센싱, 소프트웨어기술연구개발등에투자하면서부터비롯되었다고할수있다. 그러나세부적인규정에대해본격적인논의가시작된것은 2015년이후라고할수있다. 연방항공청 (FAA) 과교통부 (DOT) 는 2015년 2월 15일상업용 ( 취미용은제외 ) 소형무인항공기시스템 (UAS) 시장의활성화를목적으로 UAS 규제권고안 (Notice of Proposed Rulemaking) 을마련하였다. 이후정부, 관련협회, 사업자 ( 아마존, 구글X 등 ) 가참여하는태스크포스 (TF) 가구성되어, 여러차례논의를거쳐 2016년 6월 21일 소형무인항공기규정 (The Small Unmanned Rule, part 107) 을발표하게되었다. 소형무인항공기규정 은크게운영제한 (operational limitations), 원격조종사의운영자격과책임, 원격조종사의의무사항, 항공기요구사항등으로구성되어있다. 조종사는드론을육안으로볼수있는 (VLOS: Visual Line Of Sight) 주간에만사용하도록규정하고있다. 화물을포함한드론의무게는 55 파운드 ( 약 25kg) 를넘지말아야하며, 최고고도와속도도각각 550피트 (152 미터 ), 시속 100마일 (161km/h) 이하로제한하고있다. 그러나드론사용에따른사생활침해 (privacy) 이슈와수집된데이터의활용에대해서는따로규정을마련하지는않고있다. 소형무인항공기규정 은민간과정부가많은논의를통해만들었음에도불구하고여전히많은제약조건을가지고있다. 다시말해눈에보이는범위내에서만운용 (VLOS), 25kg 이하무게제한, 1명이 1 개의드론만운용등의규정이현실상황을반영하지못한다는것이었다. 78) Federal Aviation Administration(2016. 6. 21), DOT and FAA Finalize Rules for Small Unmanned Aircraft Systems ( 온라인자료, 검색일 : 2017. 7. 7). 제 3 장미국의 4 차산업혁명 75
이러한비판을인식한듯 2016년 8월 2일백악관과학기술정책실 (OSTP: Office of Science and Technology Policy) 은두달전에발표되었던 소형무인항공기규정 보다완화된조치들을발표하였다. 첫번째는 무인항공시스템기술의잠재력강화 로드론을차세대국가전략기술로추진한다는것이주요내용이다. 79) 또한드론이주로활용하게될분야로산불진화, 응급구조활동, 주요인프라시설관리, 멸종위기야생동물보호, 의료물자보급등이언급되고있다. 두번째조치는구체적인정책설명서의형식을취하고있으며, 소형무인항공기시스템의안전한통합을가속화하기위한방안 에관한내용이다. 80) 주요내용은크게 4가지로구분된다. 첫째, 국가과학재단 (NSF) 은향후 5년동안 3,500만달러를지원하여드론에인프라관리, 농업모니터링등과같은응용프로그램을적용한다. 둘째, 내무부 (Department of Interior) 는유인항공기운영과통합하는방안을모색하고관련절차와프로세스를개선하는연구를지원한다. 셋째, 뉴욕주는 500만달러를선투자함으로써뉴욕주의무인항공기산업발전을지원한다. 넷째, 드론관련협회는드론기술을사용하는이용자들에게사생활보호관련모범사례를발굴하여폭넓게교육하고홍보한다. 같은날 드론과항공의미래 (Dron and the Future of Aviation) 라는주제로백악관에서워크숍이함께진행되었는데, 드론을주제로백악관에서워크숍이개최된것은처음있는일이었다. 워크숍에서는공역통합 (Airspace Integration), 기술선도 (technical advancement), 신흥응용분야, 사생활침해, 보안, 안전등폭넓은이슈가다루어졌다. 미국정부의이러한조치들이주목받는이유는드론의비행을위해기존유인항공기와분리된공역을개방했다는점과노스다코다주에있는드론시험지 79) The White House(2016. 8. 2), Harnessing the Potential of Unmanned Aircraft Systems Technology ( 온라인자료, 검색일 : 2017. 7. 10). 80) The White House(2016. 8. 2), FACT SHEET: New Commitments to Accelerate the Safe Integration of Unmanned Aircraft Systems ( 온라인자료, 검색일 : 2017. 7. 10). 76 주요국의 4 차산업혁명과한국의성장전략 : 미국, 독일, 일본을중심으로
역에서의비가시권 (BVLOS: Beyond Visual Line Of Sight) 상업용비행을허용하고있다는점이다. 향후드론의야간비행, 상업용드론의보행자머리위비행, 충돌회피표준규정안마련등에관한결정도이루어질것으로예상된다. 이렇게미국정부가드론규제완화를적극적으로추진하고있는것은드론산업을경제성장과양질의일자리동시창출을위한신성장동력으로인식하고있기때문이다. 한편아마존이국내법의규제로인해 2016년 7월 27일영국에서먼저드론배송시험비행 81) 을먼저허가받은사건도미국정부의규제완화를가속화한요인가운데하나로판단된다. 나. 빅데이터 (Big Data) 미국정부가빅데이터의중요성을인식하고이와관련된정책을추진하기시작한것은 2011년부터이다. 1년후인 2012년 3월에는빅데이터기술확보, 사회각영역에걸친활용성제고, 인력양성등을목표로한 빅데이터 R&D 이니셔티브 를발표하였으며, 2015년에는 Big Data Regional Innovation Hubs 프로그램 82) 을발표하였다. 83) 각각의빅데이터지역별허브에서는정부, 연구소, 산업계, 비영리단체등이협력하여지역특성에맞는산업부문을선정하고이를활용할수있는방안을모색하고있다. 또한전국단위의워크숍을개최 (2015년 12월, 버지니아 ) 하여서로의정보를공유하고추진방향등을논의하고있다. 보다구체적인실행계획은 연방빅데이터 R&D 전략 을통해발표 (2016년 5월 ) 되었는데, 여기에는 7대전략과 18개의세부실행과제가포함되었다. 84) 81) 조종사의시야를벗어난드론운행, 조종사 1인이여러대의드론통제, 장애물인식및회피기술등을시험할수있다. 82) National Science Foundation(2015. 4. 3), Big Data Regional Innovation Hubs Program ( 온라인자료, 검색일 : 2017. 4. 21). 83) 보다자세한내용은김규판외 (2017), p. 43에설명되어있다. 84) The Networking and Information Technology R&D Program(2016. 5), The Federal Big 제 3 장미국의 4 차산업혁명 77
기술개발, 인프라구축, 데이터활용, 개인정보보호, 교육 훈련등빅데이터관련거의모든이슈에대해다루고있다. 또한국토안보부, 에너지부, 국립보건원 (NIH), 국립과학재단 (NSF), NASA 등정부부처및관련기관들의빅데이터활용사례를보여줌으로써활용성을제고하고있다. 빅데이터와관련하여가장주목받고있는이슈가운데하나는개인정보보호와관련된것이다. 빅데이터분석은수많은정보를수집 분석함으로써새로운지식이나현상을파악하고이를바탕으로기업의혁신과새로운사업모델을창출할수있게한다. 더많은정보를수집하고분석할수록더나은결과를얻을확률이높아지는빅데이터분석의특성상개인정보또는프라이버시침해문제와항상충돌하는측면이있다. 따라서데이터이용허용과개인정보보호두가지이슈가서로균형있게다루어지도록하는것이과제라고할수있다. 아직까지미국은빅데이터로인한개인정보또는프라이버시침해문제를명확히규정하고있지는않다. 그러나일반적으로소비자의프라이버시보호를위해가장광범위하게지금까지사용되고있는원칙은 통지와동의 (notice and consent) 라고할수있다. 85) 통지와동의원칙은정보처리자가개인에게정보처리에관한내용을통지하고개인은이를동의또는거절하도록하는것이다. 개인이정보처리에동의한다는것은개인이통지의내용을충분히숙지하고그결과를책임진다는것을전제로하고있다. 과거수집되는데이터와그데이터를활용하는곳이적었을때는적절한수단이었을지도모른다. 그러나데이터의양이기하급수적으로증가하고정보처리자가개인에비해월등히많은정보와우월한지위를가지는상황에서는통지와동의원칙이적절하지않을수도있다는것이다. 빅데이터환경변화에따라통지및동의원칙등개인정보보호관련많은논의들이미국내에서이루어지고있다. Data Research and Development Strategic Plan ( 온라인자료, 검색일 : 2017. 4. 21). 85) Ibid. 78 주요국의 4 차산업혁명과한국의성장전략 : 미국, 독일, 일본을중심으로
표 3-7. 연방빅데이터 R&D 전략계획 의주요전략및세부과제 전략세부과제 데이터의크기, 전달및처리속도, 복잡성에맞춘새로운빅데이터 R&D 기술을활용한기술개발차세대능력형성 미래에요구되는새로운빅데이터기술의방법론개발데이터의신뢰성을탐구하여이해하고, 더 데이터신뢰성과타당성을제고하여더나은결과나은의사결정을내려획기적인발전을도출추진할수있도록 R&D 지원 데이터기반의사결정을지원하는도구개발각기관의빅데이터혁신을통한임무 국가데이터인프라강화달성을위한사이버연구인프라구축및 빅데이터응용과학사이버인프라역량강화강화 유연하고다양한인프라자원구축 데이터투명성과효용성을증가시키는메타데이터의데이터공유및관리를촉진하는정책을모범사례개발통해데이터활용가치향상 데이터자산에효율적이고지속적이며안전한접근제공 올바른개인정보보호개인정보보호, 보안 / 윤리에관한 안전한빅데이터사이버공간구축빅데이터수집, 공유, 사용에관한이해 데이터거버넌스를위한정보윤리의이해광범위한분야에서빅데이터분석능력및 데이터과학자의양성역량에대한요구가증가함에따라 데이터영역전문가커뮤니티확장빅데이터교육및훈련에대한국가적 데이터사용이가능한인력확충환경개선 공공데이터활용역량개선국가적인빅데이터혁신생태계의 기관간빅데이터협력장려연결고리를강화 ( 정부기관, 학계, 산업계, 빠른대응과영향력측정이가능한정책과정책추진비영리단체 ) 프레임워크구축자료 : KOTRA(2017), pp. 8~9, 재인용 : 김규판외 (2017), p. 44. 다. 인공지능 (AI) International Data Corporation(IDC) 가발표한보고서 (Worldwide Semiannual Cognitive/Artificial Intelligence Systems Spending Guide) 에따르면전세계인공지능시스템시장은 2016년부터 2020년까지 5 년동안연평균 55.1% 로급성장할것으로예상된다. 86) AI 적용범위가의료, 제 3 장미국의 4 차산업혁명 79
금융, IoT 등으로광범위하게확대되고있고, 관련시장의성장도예상보다빨리진행되고있어, 현재의시장전망치가상향조정될가능성도배제할수없다. 87) 미국은 4차산업혁명을위한혁신기술가운데하나인인공지능 (AI) 분야에서특히두각을나타내고있다. 인공지능분야의특허출원상위 10대기업가운데상위 8대기업이미국국적이며, 일본과아일랜드기업이각각 9위와 10 위를기록할정도로다른국가들과격차가벌어져있다. 88) 특허출원 1위기업은마이크로소프트 (MS) 이며, 그다음으로 Google, IBM, Apple, Xerox, Microsoft Technology Licensing, HRL Laboratories, Numenta 등의순으로나타났다. 이들특허출원상위 8대미국기업이출원한특허의개수는 2,753개로상위 10대기업특허 (2,985개) 의 92% 이상을차지하고있다. 스타트업투자플랫폼인엔젤리스트 (AngelList) 에따르면미국에 2,767개 (2017년 7월기준 ) 의인공지능관련스타트업기업이있으며, 전체기업가치는 500만달러로추산된다. 89) 인공지능기술의발전은미국내로봇, 자율주행자동차, 의료, 금융서비스등의분야발전에도영향을미치고있다. Google, IBM, Facebook, Intel, Twitter 등글로벌기업들은 2011년부터 2016년까지 30개이상의인공지능관련분야기업을인수하였으며, 2016년에만 6건의 M&A를종료하였다. 90) 최근인공지능전문가에대한수요의증가로기업들은전문인력확보에어려움을느끼고있으며, 이에따라인공지능전문가확보를위한 M&A도이루어지고있다. 정부차원에서의인공지능연구개발은 2013년 Brain Initiative가출범하면서부터비롯되었다고할수있다. Brain Initiative 는인간의뇌연구를바탕으 86) International Data Corporation(2016. 10. 26)( 온라인자료, 검색일 : 2017. 6. 22). 87) 김규판외 (2017), p. 39. 88) 정보통신기술진흥센터 (IITP)(2016. 12. 14), 인공지능(AI) 기술분야주요특허동향 ( 온라인자료, 검색일 : 2017. 7. 25). 89) AngelList, Artificial Intelligence Startups ( 온라인자료, 검색일 : 2017. 6. 22). 90) 대한무역투자진흥공사, 인공지능기술로변화하는실리콘밸리 ( 온라인자료, 검색일 : 2017. 6. 22). 80 주요국의 4 차산업혁명과한국의성장전략 : 미국, 독일, 일본을중심으로
로인공지능원천기술확보를목표로시작되었다. 3년후인 2016년 10월에는대통령실국가과학기술위원회 (NSTC) 의보고서 2건 91) 을통해보다구체적이고체계적인인공지능연구개발전략을발표하게되었다. 인공지능과관련된미국정부의정책은인공지능의활용성을제고하여사회에긍정적인파급효과를미치는한편부정적인측면을최소화하는데초점을맞추고있다. 또한늘어나는인공지능개발자에대한수요에대비하기위한조치들을마련하는데도많은노력을기울이고있다. 표 3-8. 미국정부주도의 4 차산업혁명대응정책 정책주요내용시기 국가제조업혁신네트워크 (NNMI) 클라우드컴퓨팅기술로드맵사물인터넷 ( 정보보호, 보안 ) 빅데이터지역허브구축계획연방정부빅데이터 R&D 전략계획자율주행차 15대성능지침발표인공지능국가연구개발전략계획자료 : 저자정리. 하이테크중심의산학연관협력을통해지역협력거점을마련함과동시에장기적혁신을추구 2017년 3월까지 14개의 제조업혁신연구소 (IMIs) 설립 클라우드서비스도입을촉진하기위해최우선적으로요구되는기술과이를실현하기위한실행계획제시 기업들이소비자의개인정보를보호하고보안을강화할수있도록구체적인조치들을권고 4개권역별빅데이터지역혁신허브설립 데이터에대한접근개선, 데이터라이프사이클자동화등 연방빅데이터연구개발을확대하기위한지침 7대전략과 18가지세부과제제시 관련정책과입법의방향제시및 15가지항목의자율주행차성능가이드라인발표 인공지능기술의필요성을확인하고인공지능연구개발을위한투자의효과를극대화하는것이목적 기술발전에대비하기위한 7대분야와 23개권고사항제시 2012 2014. 10 2015. 1 2015. 4. 3 2016. 5. 24 2016. 9. 20 2016. 10 91) 인공지능의미래를위한준비 (Preparing for the Future of Artificial Intelligence) 와인공지능국가연구개발전략계획 (The National Artificial Intelligence Research and Development Strategic Plan) 이며, 보고서의주요내용은김규판외 (2017), pp. 40~43에설명되어있다. 제 3 장미국의 4 차산업혁명 81
클라우드컴퓨팅, 스마트공장등의분야에서도 4차산업혁명에대응하기위한정책을추진하고있다. 92) 클라우드컴퓨팅의경우 2014년중반까지만해도미국정부의 클라우드우선 정책의실효성에대한비판이이어져왔다. 93) 그러나 클라우드컴퓨팅기술로드맵 발표이후연방항공국 (FAA) 과같은미국정부기관의클라우드전환이가속화되고있는것으로판단된다. 일부에서는미국정부기관의클라우드전환속도가민간기업보다도빠른것으로평가하고있다. 94) 스마트공장은연방정부주도로설립된 Smart Manufacturing Leadership Coalition 이주도하고있다. 4. 트럼프행정부의 ICT 정책동향 트럼프대통령은대선과정에서 IT업계와심각한갈등을빚어왔다. IT업계와트럼프대통령의갈등은 2016년 12월 테크서밋 이라고불린모임을통해일시적으로진정국면에들어갔으나서로의입장이변한것은아니어서갈등이재발할가능성은항상있어왔다. 95) IT업계와트럼프행정부간의갈등이가장먼저표면화된것은이민정책과관련된것이다. 이민정책과관련하여트럼프행정부는 H-1B 비자를통해입국한노동자의 80% 가동종업계에근무하는미국노동자의임금 ( 중간치 ) 보다낮은보수를받고있으며, 이들로인해미국인들의일자리가상대적으로줄어들었다고주장하고있다. 96) 또한 H-1B 비자가인도계에편중 ( 약 70%) 97) 되어 92) 김규판외 (2017), pp. 51~54. 93) GIGAOM(2014. 8. 10), Despite cloud-first impetus, government cloud adoption is still creeping along ( 온라인자료, 검색일 : 2017. 7. 24). 94) Fortune(2016. 9. 2), Why the U.S. Government Finally Loves Cloud Computing ( 온라인자료, 검색일 : 2017. 7. 24). 95) 트럼프대통령과 IT업계의갈등에대해서는김규판외 (2017), pp. 86~89에보다자세히설명되어있다. 96) The New York Times(2017. 4. 18), Planned Trump Order Will Discourage Hiring of 82 주요국의 4 차산업혁명과한국의성장전략 : 미국, 독일, 일본을중심으로
발급되고있으며, 추첨방식도고학력자우선이아닌무작위로추첨되고있어이를개선할필요성이있다는것이다. 트럼프대통령은이를실행에옮기기위하여 2017년 4월 18일 H-1B 비자의발급요건을강화하는것을주요내용으로하는행정명령 (Buy American, Hire American) 에서명하였다. 98) 또한행정명령의이행을지원하기위해 무역제조전략실 (Office of Trade and Manufacturing Policy) 을백악관내에신설하도록지시 (4월 30일 ) 하였다. 이에따라국무부, 법무부, 노동부, 국토안보부는전문직취업비자 (H-1B) 프로그램의남용방지를위한새로운규칙과가이드라인을마련하고있다. 새로운규칙과가이드라인은 4월 18일발표된행정명령을반영하여단순무작위컴퓨터추첨방식에서벗어나 가장기술력이뛰어나거나가장임금이높은 (most-skilled or highest-paid) 외국인력에우선적으로비자를발급하게될가능성이높을것으로판단된다. 한편으로는전문직취업비자의발급요건강화로해외노동자고용을줄이는효과는기대할수있으나, 고급인력의수급에문제가생길수도있다는우려도제기되고있다. 예를들어마이크로소프트, 인텔, 아마존과같은기업들도 H-1B 비자의수혜기업이며, 페이스북, Qualcomm과같은기업은 H-1B 비자보유자가 15% 이상을차지하고있다는것이다. 99) IT 업계가주목하고있는트럼프행정부의정책가운데하나는망중립성 (Net-neutrality) 100) 과관련된것이다. 망중립성관련논쟁은 2004년연방통신위원회 (FCC) 가망중립성을선언하고 2010년열린인터넷 (open internet) 명령을내린이후치열하게이루어져왔다. 이러한논쟁속에서지금과같은망 Low-Wage Foreign Workers ( 온라인자료, 검색일 : 2017. 7. 12). 97) Fortune(2017. 4. 18), This Is an H-1B Visa. And Here s How President Trump Wants to Change It ( 온라인자료, 검색일 : 2017. 7. 12). 98) The White House(2017. 4. 18), Presidential Executive Order on Buy American and Hire American ( 온라인자료, 검색일 : 2017. 7. 12). 99) The New York Times(2017. 4. 18), Trump signs order that could lead to curbs on foreign workers ( 온라인자료, 검색일 : 2017. 7. 12). 100) 통신망제공업체는인터넷상의모든데이터를차별없이취급해야한다는원칙이다. 제 3 장미국의 4 차산업혁명 83
중립성원칙이확립되기시작한것은 2015년 2월연방통신위원회가유무선인터넷서비스사업자에게 커먼캐리어 (common carrier) 101) 의무를부과하는강력한망중립성원칙을발표하고, 2016년 6월원싱턴 D.C. 연방항소법원이이를최종확정하면서부터라고할수있다. 트럼프대통령은당선직후망중립성반대론자를연방통신위원회위원장으로임명 (2017년 1월 23일 ) 하고망중립성원칙을무력화하기위한별도의규정을마련하는등오바마행정부가수립한망중립성원칙을폐기하기위해노력하고있다. 5월 18일에는연방통신위원회가위원 3명가운데 2명의찬성으로망중립성원칙을폐기하는결정을통과시켰다. 이러한트럼프행정부의 ICT 정책에대해미국내 ICT업체들은극렬히반대하고있다. 구글, 페이스북, 아마존, 넷플릭스등의인터넷기업들은 2017년 7 월 12일을 행동의날 (Day of Action) 로정하여집단행동을전개할정도로트럼프행정부의 ICT 정책을심각하게받아들이고있다. 따라서트럼프행정부가추진하고자하는 ICT 정책들이그대로정책에반영되기는어려울것으로판단된다. 한편망중립성원칙, 사이버보안, 인터넷거버넌스등의이슈는다른국가의 ICT 정책에도영향을미칠수있어향후진행상황을주목할필요가있다. 101) 커먼캐리어는일반공중사업자나기간통신사업자를지칭하는개념으로비차별이고의무적인서비스를제공하는것이핵심이다. 84 주요국의 4 차산업혁명과한국의성장전략 : 미국, 독일, 일본을중심으로
제 4 장 독일의 4 차산업혁명 1. 인더스트리 4.0 정책의배경 : High-Tech Strategy 2. 독일의산 관 학협력체제 : Plattform Industrie 4.0 3. 인더스트리 4.0 의주요분야별추진현황과과제
1. 인더스트리 4.0 정책의배경 : High-Tech Strategy 독일인더스트리 4.0은 2006년 8월독일연방정부가발표한 첨단기술전략 (High-Tech Strategy) 에서비롯되었다고할수있다. 102) EU 15개국정상들이 2000년 3월 EU의장기발전전략인 리스본전략 에합의한후독일은해당전략의일환으로연구개발부문강화에초점을두었다. 그러나혁신을목적으로한 R&D 전략을추진하기에는당시독일 R&D 정책은비효율적인것으로나타났다. 독일의기존 R&D 관련정책은 16개주 ( 州 ) 정부가개별적으로추진및결정하는구조를갖추고있어프로그램이매우복잡하며, 프로젝트지원대상이선택적이고학술부문에치중되는경향이있어혁신을이루기에는부족한측면이있었다. 103) 이러한부분을보완하기위해독일연방정부는 2006년 8월연구개발과혁신을중점으로한 첨단기술전략 을발표했다. 독일은이전략을통해 R&D 투자규모를 GDP의 3% 까지늘려혁신을위한환경을조성하고, 과학-산업간의협력을유도하여주요산업분야에서일어나는변화에대응하고자했다. 독일연방정부는이를지속적으로업데이트하여급변하는흐름에유기적으로대응하는맞춤형전략을마련하고있다. 연방정부차원에서마련한첨단기술전략은정부부처간의공통목표를설정하고추진했다는점에서성공적이었던것으로평가된다. 한편독일연방교육연구부는 첨단기술전략 2020(High-Tech Strategy 2020) 을통해기후변화 에너지, 보건, 교통 운송, 보안, 통신등 5개중점육성분야를설정하고예산활용내용을보다명확하게하여 2006년발표한전략보다방향성을구체화하였다. 이에더해독일정부는 2012년 3월 첨단기술전략 2020 액션플랜 (High-Tech Strategy 2020 Action Plan) 을발표했는데, 102) GTAI(2014), p. 12. 103) KIAT(2014), p. 3. 86 주요국의 4 차산업혁명과한국의성장전략 : 미국, 독일, 일본을중심으로
여기에서 10 개미래프로젝트 (Future Project) 에대해향후 10~15 년간추진 할의지를표명했다 ( 표 4-1 참고 ). 표 4-1. High-Tech Strategy 2020 Action Plan 10 개미래프로젝트 1 이산화탄소중립 (CO 2 neutral) 에너지고효율화 온난화에대처하는도시 2 화석연료대체자원개발 3 지능형에너지공급개혁 4 맞춤형의료서비스를통한치료방안개선 5 식생활개선을통한건강증진 6 고령자의자기결정이가능한생활 7 지속가능한이동성 8 상업용인터넷서비스 9 인더스트리 4.0 10 개인정보보호및보안자료 : BMBF(2014), p. 50. 이후에도혁신을위한독일정부의노력은지속된다. 2014년 9월 신 ( 新 ) 첨단기술전략 (The New High-Tech Strategy) 을발표하였다. 이것은이전계획들의기본적인목적과큰틀은유지하고 5가지새로운방향 104) 을제시하면서, 신기술의상용화, 산학협력강화, 중소기업지원및촉진을강조했다. 독일정부는혁신가능성이높은과제로디지털화 (digitalisation) 를선정했으며, 디지털어젠다 2014-2017(Digital Agenda 2014-2017) 을수립하고인프라구축과인터넷속도증가를통해디지털화에필수적인고속인터넷망을전국적으로갖추겠다는목표를설정했다. 이어젠다는디지털화를 4차산업혁명의필수조건으로보았으며, 이를통해 1 성장과고용 2 접근성과참여 (participation) 3 신뢰와보안을이루고자하고있다. 104) 5가지의새로운방향은다음과같다 : 1 혁신가능성이높은우선과제설정 2 국내외혁신네트워크구축및기술이전강화 3 혁신의구동력산업계내활용 4 인재육성, 재정지원등의환경정비 5 과학커뮤니케이션의확대. 제 4 장독일의 4 차산업혁명 87
인더스트리 4.0은잘알려져있듯이독일의 4차산업혁명정책과방향을대변하는단어이다. 원래인더스트리 4.0은독일의 첨단기술전략 2020 액션플랜 의 10개미래프로젝트중하나의공식명칭이었다. 여기서미래프로젝트는일반적인 R&D 사업을추진하는프로젝트가아니라, 10개의주제별관련사업들의진흥방안에대해고민하는프로젝트였다. 독일산학연은함께인더스트리 4.0의진흥방안을모색하며추진전략을구상했다. 이들은제조업에 ICT기술을접목함으로써공정기술개발을통해생산자가소비자수요에 맞춤형 으로대응할수있는생산네트워크구축을인더스트리 4.0 프로젝트의방향으로설정했다. 독일이정의하고있는인더스트리 4.0은전체 4차산업혁명기술을포괄하지않으며, 오히려이들을자신들이강점을갖고있는제조업의디지털화에초점을맞추고있다. 연방경제에너지부는인더스트리 4.0을개념 (concept) 개발 (development) 제조 (manufacturing) 사용 (use) 유지(maintenance) 재활용 (recycling) 을포함한제품 (product) 의전체공정으로정의하고있다. 독일은 20세기의경제발전을토대로구분되던산업간경계선의모호성과새로운유형의사업모델들로인한일자리감소, 기술발전등에대한대응책으로독일의제조업을한단계업그레이드시키고자하였다. 인더스트리 4.0의가장큰특징중하나는독일연방정부가마련한정책이지만, 이를주도하는주체는정부, 민간기업, 각종협회, 조합등이공동으로구성한하나의새로운체제라는것이다. 이를가장뚜렷하게보여주는것이 Plattform Industrie 4.0 이다. 88 주요국의 4 차산업혁명과한국의성장전략 : 미국, 독일, 일본을중심으로
2. 독일의산 관 학협력체제 : Plattform Industrie 4.0 가. 개요 앞서언급한미래프로젝트인더스트리 4.0에대한방향성이정해지자 2013년 BITKOM, VDMA, ZVEI 등독일의대표적인 3개협회는이를추진하기위한 Plattform Industrie 4.0 을결성했다. 이들은독일제조업을이끌어가는기업들을대변하는협회인데, 독일의 4차산업혁명인인더스트리 4.0을성공적으로이끌기위해서는서로간의협력이필요하다는판단하에이플랫폼을만들었다. 각협회는플랫폼을통해 4차산업혁명에의대응에필요한부분들을공유하며이에대한방안들을함께만들어가기시작했다. 이후 2년간워킹그룹을만들며표준화, 연구, IT 보안에대한대응책을함께연구했다. 그과정에서이들은인더스트리 4.0의범위가기업과산업을넘어사회적인부분까지포괄해야함을인지했다. 플랫폼이사회적인부분까지담당하기위해서는정부의개입이필요하다고생각하고연방경제에너지부와연방교육연구부등 2개의정부부처에플랫폼을이양하고 2015년 4월 Hannover Messe에서공식출범시켰다. 105) 이플랫폼은경제에너지부장관과교육연구부장관을비롯하여산업계, 연구협회, 노동조합대표들이경영진을맡고있으며, 크게 1 기술적 / 실용적전문성관련의사결정 2 정책지침, 사회, 확장 3 시장내실현등 3가지주제하에운영되고있다 ( 그림 4-1 참고 ). 독일정부는플랫폼을주도하며정부와사회단체가함께참여할수있는부분들을발굴해내고새로운작업을시작하게된다. 중요한것은플랫폼의리더십을 2개정부부처와기업경영진중한명의대표가함께담당한다는점이다. 106) 2개정부부처는플랫폼에서인더스트리 4.0에대한이슈에대해의견 105) Hannover Messe( 하노버메쎄 ) 는독일하노버에서매년 4월중하순에열리는산업박람회로서기간산업분야의최신제품과기술의트렌드를선보인다. 제 4 장독일의 4 차산업혁명 89
을내고, 필요한부분들을지원하지만적극적으로개입하지는않는다는점이특이하다고볼수있다. 독일연방정부는인더스트리 4.0이직접적인이해당사자인기업들과사회단체, 협회등에의해주도되어야된다는점을인식하고플랫폼의워킹그룹에서마련한내용들을함께검토하며상명하달식구조를최대한피하고있다. 이러한독일정부의노력을통해독일기업들은자신들이필요한부분을플랫폼을통해적극적으로제시하고있다. 플랫폼출범의가장큰의의는 4차산업혁명에관련된모든이해관계자를한자리에모이게하여관련대응방안과전략을함께구성해나간다는점에있다. 경영진들은 2개정부부처장관을비롯하여총 10명으로구성되어있으며, 플랫폼에참여하고있는기업 / 기관수는 2017년 3월현재 140개에달한다 ( 표 4-2 참고 ). 107) 표 4-2. Plattform Industrie 4.0 경영진 독일연방경제에너지부 (BMWi) IG Metall( 독일금속노조 ) 독일연방교육연구부 (BMBF) SAP SE Robert Bosch GmbH Fraunhofer-Gesellschaft( 프라운호퍼협회 ) Deutsche Telekom AG Siemens AG BDI( 독일산업연합 ) Festo AG 자료 : Plattform Industrie 4.0(2017b) 를토대로저자작성. 106) 기존에는지멘스 (Siemens) 회장이기업인대표였으나, 지멘스의경영진변경으로인해현재는 SAP 회장이플랫폼의기업인대표를맡고있다. 107) Plattform Industrie 4.0(2017b). 90 주요국의 4 차산업혁명과한국의성장전략 : 미국, 독일, 일본을중심으로
그림 4-1. Plattform Industrie 4.0 의조직도 자료 : Plattform Industrie 4.0(2017a). 플랫폼가운데가장활발한움직임을보이고있는부문은워킹그룹 (WG: Working Group) 인것으로나타나고있다. 워킹그룹이필요한주제를선정하고이와관련된정부부처, 기업, 학계등이모여 4차산업혁명에대응하기위한방향을만들고추진하고있다 ( 표 4-3 참고 ). 108) Plattform Industrie 4.0은현재까지 5개의워킹그룹을운영하고있으며필요시추가할수있도록하여새롭게부각되는이슈에대응할수있는유연성을갖추고있다. BMWi(2016c) 는이플랫폼을독일의디지털화를둘러싼국내외활동네트워크의중심이라고표현하며프로그램의중요성을강조했다. 109) 108) 워킹그룹은 2017 년 4 월현재기준으로 5 개이며 [ 그림 4-1] 에나와있는것처럼필요시추가될수있다. 109) BMWi(2016c), p. 3. 제 4 장독일의 4 차산업혁명 91
표 4-3. Plattform Industrie 4.0 의워킹그룹현황 Working Group 1 참조아키텍쳐, 표준화 (Reference Architecture, Standards, and Norms) Working Group 2 연구와혁신 (Research and Innovation) Working Group 3 네트워크시스템보안 (Security of Networked Systems) Working Group 4 법률프레임워크 (Legal Framework) Working Group 5 노동, 교육, 훈련 (Work, Education and Training) 자료 : BMWi(2016c) 를토대로저자작성. 나. 플랫폼의워킹그룹현황 독일의인더스트리 4.0 관련정책에대한제언의핵심이라고도할수있는워킹그룹은앞서언급한 3개협회가 2013년플랫폼을구성했을당시부터활용되었다. 협회별로각자중요사항으로고려되는이슈들에대해워킹그룹을결성하고그룹내투표를통해그룹별리더를선정한후주기적으로온 / 오프라인상으로논의하며대응방안을마련하고있다. 이런부분은플랫폼에서도적극활용되고있으며, 3개협회가공통적으로워킹그룹추진이필요한주제는공동으로그룹을결성했다. 당시플랫폼의성격상산업과관련된부분들이워킹그룹의주제로선정되었으며현재까지도워킹그룹들의활동은진행되고있다. 또한워킹그룹들은각자담당한주제에대해논의하고연구한내용을지속적으로출간하여적극적으로대중에게퍼뜨리고있다. 110) 2015년플랫폼의주도권을 2 개정부부처로이양하기전까지총 3개의워킹그룹을만들었으며이들의주제는 1 표준 2 연구혁신 3 네트워크시스템보안이다. 2015년독일연방정부가플랫폼의리더십을맡게된이후로는워킹그룹의범위가보다사회적인이슈로넓혀졌다. 이후결성된워킹그룹의주제는법률프레임워크와노동이다. 기존에추진되던산업계관련워킹그룹도꾸준히활동 110) 많은작업내용들이독일어로출판되어있지만중요한내용들은영문판도존재한다. 92 주요국의 4 차산업혁명과한국의성장전략 : 미국, 독일, 일본을중심으로
을이어가는한편, 사회적인이슈관련워킹그룹이결성되고노동조합등보다 다양한단체들이참여함에따라플랫폼의영역과중요성은보다확대되고있다 고볼수있다. 1) WG 1. 참조아키텍쳐, 표준 (Reference Architecture, Standardisation and Norms) 플랫폼이 4차산업혁명에대응전략을짜며가장중요하게여기고있는요소중하나가표준이다. 미래의제품생산방식이현재까지와는다른양상을띨가능성이높다고판단되자플랫폼은이를기회로삼고워킹그룹을형성했다. 해당워킹그룹은독일이 4차산업혁명시대를선도할수있도록표준화기준설정에착수했으며 RAMI 4.0(Reference Architecture Model of Industrie 4.0) 을개발했다. RAMI 4.0은 4차산업혁명에필수적인기술요소들을총집합시켜놓은일종의설계도로서서로다른분야의기업들이융합기술 / 융합산업을만들어낼수있는기반을마련해놓은프레임워크다. 기업들은 RAMI 4.0을통해자신들이개발또는사용하고자하는기술의표준을식별할수있으며이를통해해당기술의성격과가치사슬의위치를파악하고활용될수있는범위를알려주는역할을한다. 또한 RAMI 4.0에포함되지않은부분이있을경우이를인지하여해당프레임워크에포함시킬수있도록하는구조를지니고있다. RAMI 4.0은독일산업표준인 DIN에 2016년등록되어공식적으로 4차산업혁명관련기술을식별하고표준화하는기반으로서사용되고있다. RAMI 4.0 이외에도해당워킹그룹은독일기업들이독일표준과더불어국제표준에대한접근성을용이하게하기위해노력하고있다. 이러한노력의일환으로 BITKOM, VDMA, ZVEI와같은산업협회들과표준관련기관인 DIN과 DKE 111) 의지원하에표준위원회 I4.0(Standardization Council Industrie 111) DKE(Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik in DIN und VDE) 는독일전기전자표준협회로전기전자부문의표준을담당하는기관이다. 제 4 장독일의 4 차산업혁명 93
4.0) 을설립했다. 또한이들은기계간소통에사용되는언어의정의를개발하 여 4 차산업혁명관련기업들의상호간협력체계구축에장애요소로작용될수 있는부분을최소화하려고노력하고있다. 2) WG 2. 연구 혁신 (Research and Innovation) 플랫폼의또다른워킹그룹은 4차산업혁명대응방안의가장핵심적인부분인연구와혁신을주제로하고있다. 이워킹그룹은 4차산업혁명을이루기위한기술을식별하고이를개발하기위한연구 혁신방법을분석하는것이주요업무이며최종적으로분석한결과를산업계에전달하는것이주요목표이다. 워킹그룹은기술들을실현시킬수있도록연구로드맵을작성하고우선순위분야를선정하는한편, 기업들이혁신을이루는데장애요소로작용하는부분들을구분하여특히중소기업들이 4차산업혁명에대응할수있도록지원정책을마련하고있다 ( 그림 4-2, 표 4-4 참고 ). 독일중소기업들이 4차산업혁명기술을실현하는데있어연구할수있는플랫폼을마련하기위해 Labs Network Industrie 4.0(LNI 4.0) 을설립하고중소기업들이기술실험관련정보를얻을수있는네트워크의중심역할을할수있도록하였다. 112) 표 4-4. Plattform WG 2 가선정한 4 차산업혁명관련우선순위연구분야 1 Semantics and models for Industrie 4.0 2 Negotiating and concluding contracts in automated value-creation networks 3 Systems engineering for modifiable systems 4 Logistics 4.0 self-organizing and adaptable 5 Work organization, assistance systems, and the human digital shadow 자료 : Plattform Industrie 4.0(2016a), p. 28. 112) 관련내용은중소기업정책부분참고. 94 주요국의 4 차산업혁명과한국의성장전략 : 미국, 독일, 일본을중심으로
그림 4-2. Plattform Industrie 4.0 의연구로드맵개요 자료 : BMWi(2016a), p. 26. 3) WG 3. 네트워크시스템보안 (Security of Networked Systems) 인더스트리 4.0의핵심부분중하나는기업간그리고사업간소통 (communication) 이다. 이는인더스트리 4.0의표준화모델인 RAMI 4.0에서도소통에대한기준을마련한것을볼때독일이구상하는 4차산업혁명에서소통의중요성은상당히높다고볼수있다. 플랫폼은중소기업을포함한기업들이인더스트리 4.0 발전과정에적극적으로참여하게하기위해서는데이터에대한신뢰도및보안이형성되어야한다고했다. 또한외부또는제3자공격으로부터기업간소통이안전하게보호되어야한다고하며, 워킹그룹을통해이에대한가이드라인을제시했다 ( 표 4-5 참고 ). 113) 113) BMWi(2016e). 제 4 장독일의 4 차산업혁명 95
표 4-5. 인더스트리 4.0 관련기업들의 IT 보안필수준비사항 정보보안관리시스템 (information security management system, ISMS) 책임자지명및 1 해당시스템에대한교육 2 생산인력이인식가능한 IT보안리스크에대한지표설정원격관리, 클라우드등네트워크접속지점 (network access point) 관련보안개념개발 3 및실행 4 이동식저장장치 (e.g. USB) 및외부하드웨어기기에대한규정수립 5 생산시설내스마트폰 / 태블렛시스템사용관련리스크인식제고 6 신규기계 / 장비구입시생산시스템내악성소프트웨어침투관련보안예방책마련 7 생산자의운영체제, 생산관련소프트웨어, 보안업데이트요구필수자료 : BMWI(2016e) 내용을토대로저자작성. 상기가이드라인은독일기업들이인더스트리 4.0 전략을도입할때 IT보안과관련하여필수적인고려사항들을나열한것이며, 협회들은각자의해당산업에관련된네트워크보안시스템관련부분들을분석하고이에대한결과를공유하고있다. 114) 4) WG 4. 법률프레임워크 (Legal Framework) BDI and Noerr(2015) 가워킹그룹의일환으로인더스트리 4.0과관련하여독일기업법률전문가들을대상으로설문조사를진행한바있다. 설문조사결과에따르면설문에참여한기업의 84% 는 2020년까지디지털화관련혁신이해당기업들의사업모델에영향을줄것이라답했다. 이와더불어독일기업들의디지털전환에있어장애요인으로꼽히는법률분야가어떠한부분인지 EU 의일원인독일으로서법률범위를조정할필요가있는지등에대한질문들을던지며독일법률체계가나아가야할부분에대하여시사점을던지고있다. 115) 114) VDMA(2016); ZVEI(2016). 115) 해당설문조사에서는독일기업들은디지털화에있어개인정보보호, 클라우드컴퓨팅, 인공지능관련법률이장애요인으로작용한다고밝혔으며디지털화관련법률체계는 EU의규제수준을독일체계보다선호한다고언급. 96 주요국의 4 차산업혁명과한국의성장전략 : 미국, 독일, 일본을중심으로
워킹그룹 4의주제는법률프레임워크다. 기존법률체계는인간의사업활동기준에초점이맞춰져있다. 그러나 4차산업혁명으로인해물건, 즉기계가주를이루는사회가올것으로예상되고있어독일사회는기계를기준으로하는법안개정의필요성을인지하고이에대한연구를진행하고있다. 해당워킹그룹은큰틀에서 1 민법과민사소송법 2 IT보안 / 자료보호법 3 제조물책임법과제품안전법 4 지적재산권법 5 고용법등의주제하에법률개정이필요한부분들을연구하며이에대한대응방안을마련해나가고있다. 5) WG 5. 노동, 교육, 훈련 (Work, Education and Training) 4차산업혁명으로인해기계가인간의업무를대체하게될것이라는예상이대두되며이에대한대응책들이필요하다는의견들이다수제기되고있다. 플랫폼역시이러한부분의심각성을해결하기위해다섯번째워킹그룹의주제를노동에맞추고있다. WG 5는 1 사업예제, 도구, 방법및모범사례구분 2 4차산업혁명이직업과전문성에주는영향 3 역할 / 기능 / 직무분석, 노동의구조화와조직화, 자격 / 훈련 / 계속교육분야에서의대응방안마련등 3가지주제에초점을맞추고있다. 이는결국노동 4.0(Arbeiten 4.0) 을만드는기반역할을하게됐다. 4차산업혁명으로인해기존업무방식에변화가일어날것으로예상됨에따라플랫폼은노동관련워킹그룹을편성하였고, 노동조합의주도하에대응전략을만들어나갔다. 이에연방노동사회부 (BMAS: Bundesministeriums für Arbeit und Soziales) 는노동 4.0이란명목하에 2015년 4월녹서 (Green Paper) 116) 를발간하며 4차산업혁명에대응하는노동정책에대한이슈를제기했다. 이를시작으로독일정부는기업, 민간단체와의대화채널을만들고 4 차산업혁명에대응할수있는방안을마련하기시작했다. 116) 녹서 (Green Paper): EU, 영국, 홍콩, 미국등에서특정주제에대한정책적논의를제기하는정부보고서이다. 제기된이슈는논의를통해백서 (White Paper) 로발간되는경우가많다. 제 4 장독일의 4 차산업혁명 97
그림 4-3. 노동 4.0 의진행상황 자료 : BMAS 홈페이지, http://www.arbeitenviernull.de/( 검색일 : 2017. 5. 12). 3. 인더스트리 4.0 의주요분야별추진현황과과제 가. 표준화를위한체계 독일은성공적인인더스트리 4.0을이루기위해서가장우선적으로필요한부분이표준화라고판단하고있으며, 표준화작업을위해서는연구-산업-표준관련업계의협력이중요한요인가운데하나로작용한다. 117) BITKOM, VDMA, ZVEI는 2013년공동으로플랫폼을결성하며공통적으로중요하게여기는이슈에대해워킹그룹을플랫폼차원에서만들기시작했다. 이중에서도 4차산업혁명에대응하기위해서는표준화에대한작업이이루어져야한다는데합의하고워킹그룹을만들었다. 표준화워킹그룹의가장큰성과중하나는 RAMI 4.0 모델을개발했다는것이라고볼수있다. 118) 117) DIN, DKE, and VDE(2016), p. 32. 118) RAMI4.0: Referenz Architektur Modell für Industrie 4.0( 독어 ) Reference Architecture 98 주요국의 4 차산업혁명과한국의성장전략 : 미국, 독일, 일본을중심으로
RAMI 4.0은인더스트리 4.0이스마트그리드의표준화모델인 Smart Grid Architecture Model(SGAM) 의개념을적용하여확장시킨것이다. 119) RAMI 4.0은최대한모든영역에서의기술이포함되도록 3차원모형을사용하여만들었다. 독일은 RAMI 4.0을만들며국제표준을최대한활용하여신규표준수립에들어가는시간및비용을최소화하고자하였다. 120) 이는향후 RAMI 4.0이국제표준의기준이될수있음을고려한부분이기도하다. 121) 독일의로봇팔제조업체로잘알려진 KUKA Robotics 는플랫폼의워킹그룹을시초로마련된 RAMI 4.0이독일기업들이신기술개발에있어표준을사전에마련해줌으로써많은오류와착오를피하게될수있었다고평가했다. 122) 독일의산업계와정부는표준화작업의운영체계를마련하기위해표준위원회 I4.0(Standardization Council Industrie 4.0) 을결성하고 3개산업협회 (BITKOM, VDMA, ZVEI), 표준기관 (DIN, DKE), 학계 / 연구소등 3개그룹이지정한대표단으로구성하였다. 플랫폼은최고의사결정역할을담당하고, 표준화워킹그룹을통해나온내용들과더불어국제협력등의의견을표준위원회로전달하면해당위원회는이와관련된운영방안을만들고추진하는체계를갖추고있다. 플랫폼이제시하는표준화의방향성을표준위원회 I4.0이실행하는방안을만들어낸다고볼수있다. 표준위원회 I4.0이전략들을실행하는역할을담당하고있지만해당전략들이실질적으로기업들에의해적용되고올바른방향으로실행되고있는지일일이검토하기는어렵다. 이를보완하기위해 Labs Network Industrie 4.0(LNI 4.0) 을만들고기업들이표준화관련작업들을지원할수있도록하였다. 현재 LNI 4.0은 Siemens, SAP, Deutsche Telecom 등 3개기관이운영중이며각기업내직원중 LNI 4.0 프로그램전담자를지정하여운영하고있 Model for Industry 4.0( 영어 ). 119) DIN, DKE, and VDE(2016), p. 32. 120) 김인숙, 남유선 (2016), p. 66. 121) RAMI4.0 에대한상세부분은 2 장참고. 122) KUKA Robotics 인터뷰당시내용 (2017. 6. 27). 제 4 장독일의 4 차산업혁명 99
다. LNI 4.0의가장큰특징은정부측에서해당기관의역할에대한필요성을언급하자 3개기업들이자발적으로구성한것이라는점이다. 123) 현재 LNI 4.0의주요업무는독일내표준관련테스트베드의정보들을취합하는것과이를중소기업에소개시켜주는역할이다. 중소기업이관심있는기술에대한정보를요청하면적합한테스트베드를 LNI 4.0이찾아매칭시켜주는것이며, 실험결과들을기업들의동의하에표준위원회 I4.0으로전달하고있다. 이를전달받은위원회는이러한결과들을분석하여새로운표준화가필요한기술등의여부를플랫폼에보고한다. 표준화관련 3개기관은상호간의상향식과하향식양방향의소통구조를지니고있는것이다 ( 그림 4-4 참고 ). 그림 4-4. 표준화관련 3 개기관관계도 자료 : Labs Network Industrie 4.0, https://lni40.de/the-association/about/?lang=en( 검색일 : 2017. 7. 6). 123) 관계자에따르면, LNI 4.0은현재아무런정부지원을받고있지않다. Labs Network Industrie 4.0 관계자인터뷰 (2017. 6. 29, 베를린독일 ). 100 주요국의 4 차산업혁명과한국의성장전략 : 미국, 독일, 일본을중심으로
표준위원회 I4.0에따르면, 플랫폼에서는표준화관련방향성을제시하고표준위원회에서는이를전략화시키는역할을담당하며, LNI 4.0의네트워크에포함되어있는기업및연구소들은새로운기술개발을담당하고있다. 124) 결국기업들이 LNI 4.0을통해자신들이개발한기술및해당기술에대한표준화내용을표준위원회 I4.0에제안하고검토후이를플랫폼과정부가함께표준화도입을고려하는방식이라고볼수있다. 또한장기적으로는 LNI 4.0 참여기업이증가하게되면이들중에서도같은기술에대한다른방식의표준화를추진하는경우가생겨날수있다. 플랫폼과표준위원회는이러한민간업계에서의경쟁이보다효율적인표준화로이어질것으로기대하고있다. 하지만현재 LNI 4.0은규모가작아업무분야를확대하기힘든상태이며, 아직대기업들의활동이주를이루고중소기업들은미온적인입장을보이고있어단기적으로큰성과를기대하기는힘들다. 하지만관련기관들은인더스트리 4.0이단기간안에실행되기힘들다는점을감안하고단계적으로천천히프로그램을진행하여점진적으로확대해나갈계획을갖고있다. 125) LNI 4.0의특징중하나는테스트베드에대한네트워크구축이다. LNI 4.0 출범한 2016년 5월당시네트워크내테스트베드수는 11개에불과했으나 2017년 6월말현재 40개까지늘어난것으로파악된다. 독일연방정부는이를통해독일내대학, 연구소, 기업들이추진중인 4차산업혁명기술연구에대한정보를취합하고, 이를바탕으로앞서언급한바와같이중소기업과의매칭, 표준화를위한데이터구축등보다인더스트리 4.0을이룰수있는기반을조성하고필요에의해서는국제협력에도네트워크를활용할수있도록하고있다. 테스트베드와더불어표준화작업에있어서중요한점은실질적용사례 (use-case) 다. 독일은산업의다양성으로인해산업자동화에일관된표준이 124) Standardization Council Industrie 4.0 관계자인터뷰내용 (2017. 6. 26). 125) 관계자에따르면, LNI 4.0은네트워킹이벤트등을통해해당프로그램을좀더적극적으로홍보하여참여기관수를확대하는계획도갖고있다. 제 4 장독일의 4 차산업혁명 101
없기때문에 use-case 의경우포괄형 (generic type) 에국한될수밖에없다. 하지만 DIN, DKE, and VDE(2016) 는 use-case가기술을실행하는데있어해당기술에대한기초적인이해를하는데도움이되고, 이를통해사용자, 데이터교환, 조건등기술의실행에서필요한부분들을식별함과동시에세부사항들에대한개념을도출해내는데활용가치가높다고보고있다 ( 그림 4-5 참고 ). 인더스트리 4.0에서핵심기술중하나가기계간 (M2M: machineto-machine) 소통이며, 독일을포함한모든국가에서 4차산업혁명을이루기위해서는자국내기계간소통기술개발에집중해야한다. 이와더불어글로벌화를통해국가간교류가활발히이루어지고있기때문에무역에있어서도통일된기계간소통언어가필요하다. 이러한부분을고려할때 use-case 를활용한기술에대한공통적인이해는필수적이라고할수있다. 그림 4-5. DKE 의 use-case 분석절차 자료 : DIN, DKE, and VDE(2016), p. 40. 또한독일정부는표준화관련기술에대한연구개발도적극지원하고있다. 연방경제에너지부는인더스트리 4.0 미래프로젝트관련기술정책의일환으로 AUTONOMIK für Industrie 4.0 프로그램을만들었다. 해당프로그램은 102 주요국의 4 차산업혁명과한국의성장전략 : 미국, 독일, 일본을중심으로
2017 년현재 14 개연구프로젝트를지원하고있으며이에 100 여개의산학기 관및기업, 단체등이참여하고있다. 독일연방정부는관련프로젝트지원에 4,000 만유로규모의예산을투입하고있다 ( 표 4-6 참고 ). 126) 표 4-6. AUTONOMIK für Industrie 4.0 프로젝트 프로젝트명 프로젝트주제 참여기관 Festo Lernzentrum Saar,* Brabant & Lehnert, 1 APPsist DFKI-Deutsches Forschungszentrum für Künstliche 스마트생산지원 Intelligenz, Festo, Fraunhofer AIO, imc information 시스템 multimedia communication, MBB Fertigungstechnik, Ruhr-Universität Bochum 2 CoCoS Robert Bosch,* DFKI-Deutsches Forschungszentrum 생산공정의 für Künstliche Intelligenz, DMG Electronics, trustsec 네트워크화 IT-Solutions, TU Berlin, XETICS 3 인간의육성 / 몸짓을 FTF out of Jungheinrich,* Basler, Götting, Universität zu 통한자율주행 the box Lübeck, IPH 이동수단개발 4 GEMINI Universität Paderborn,* Atos IT Solutions and 4차산업혁명사업 Services, CONTACT Software, Fraunhofer IPT, 모델 Ruhr-Universität Bochum, SLM Solutions, UNITY 5 InnoCyFer TU München,* BSH Bosch und Siemens Hausgeräte, 맞춤형생산시스템 Festo Didactic GmbH & Co., Fraunhofer IWV, HYVE 제작 Innovation Community 인간-로봇 neusta mobile solutions,* Hubert Schmitz, 6 InSA 공동작업구역의안전 / 보안체계 ThyssenKrupp System Engineering, Universität Bremen 7 InventAIRy Fraunhofer IML,* Aibotix, Panopa Logistik, 재고조사용 Rheinische Friedrich-WilhelmsUniversität Bonn, 자율비행로봇개발 Spedition Wiedmann GmbH & Co. 8 MANUSERV 생산시스템및산업용서비스로봇개발 RIF e. V. - Institut für Forschung und Transfer,* Albrecht Jung GmbH & Co., KHS Corpoplast, GEA Farm Technologies, Icarus Consulting 126) BMWi(2016b). 제 4 장독일의 4 차산업혁명 103
표 4-6. 계속 프로젝트명프로젝트주제참여기관 9 motioneap 10 OPAK 11 ReApp 12 SMART FACE 13 SMARTSITE 14 SPEEDFAC TORY 생산공정효율성증대및지원 공장디자인 3D 엔지니어링플랫폼 재활용가능스마트로봇매칭시스템 자동차산업분산제조관리 도로공사차량의자율화및네트워크화 스포츠용품및좌석커버맞춤형제조자동화 주 : * 는각프로젝트컨소시엄리더기업임. 자료 : BMWi(2016b) 를토대로저자작성. Audi,* BESSEY Tool GmbH & Co, GWW, Hochschule Esslingen, KORION, Robert Bosch, Schnaithmann Maschinenbau, Universität Stuttgart Festo AG & Co.,* ASYS Automatisierungssysteme, elrest Automationssysteme, Festo Didactic GmbH & Co., fortiss, Hochschule Ostwestfalen-Lippe, 3S-Smart Software Solutions Fraunhofer IPA,* BMW, Dresden Elektronik Ingenieurtechnik, Fischer IMF GmbH & Co., Fluid Operations, fortiss, FZI Forschungszentrum Informatik, Industrielle Steuerungstechnik, InSystems Automation, Karlsruher Institut für Technologie KIT, Ruhrbotics, Sick Logota Digital Solutions GmbH,* Continental Teves AG & Co. OHG, FLS FUZZY Logik Systeme GmbH, Fraunhofer IML, Lanfer Automation GmbH & Co. KG, Sick AG, Technische Universität Dortmund, VOLKSWAGEN AG Drees & Sommer Infra Consult und Entwicklungsmanagement,* Ammann Verdichtung, ceapoint aec technologies, Ed. Züblin, Topcon Deutschland, Universität Hohenheim adidas,* fortiss, Johnson Controls, PFAFF Industriesysteme und Maschinen, RWTH Aachen 나. 국제협력 플랫폼이인더스트리 4.0 에있어가장중요하게여기는요소중하나가국제 협력이다. 독일이 4 차산업혁명전략인인더스트리 4.0 을정부와산업계가합 심하여적극적으로추진하자세계다수국가에서의협력수요도늘어나고있 104 주요국의 4 차산업혁명과한국의성장전략 : 미국, 독일, 일본을중심으로
다. 독일은플랫폼을통하여미국, 일본, 프랑스, 이탈리아, 중국, 체코등의국 가와 4 차산업혁명협력을추진하기로합의한바있다. 127) 1) 독일-미국독일의플랫폼과미국의산업인터넷컨소시엄 (IIC: Industrial Internet Consortium) 은 2016년 3월공식적으로 4차산업혁명관련협력을추진하기로합의했다. 양측은공식합의하기이전에도만남을가지며상호간에협력가능한부분을파악했다. 128) 양기관대표들은플랫폼의 RAMI 4.0과 IIC의 IIRA(Industrial Internet Reference Architecture) 의성격을파악하고국제표준에맞춰협력할수있는부분을찾아로드맵을작성하기로했다. 129)130) 이를위해 2016년 5월공동워크숍을열고두기관의표준의상호작용이가능한부분을찾아상호간운용이가능하도록작업했다. 이와더불어양기관은테스트베드와 4차산업혁명기술의기업적용사례에대해서도협력할수있는방안을모색하고있다. 131) 표 4-7. Plattform Industrie 4.0 과 IIC 비교 구분 Plattform IIC 주체 독일연방정부 글로벌대기업 주요이해관계자 산 학 연 산 학 연 지원형태 정부산업정책 개방형비영리컨소시엄 중점산업 제조기반산업 제조업, 에너지, 운송, 헬스케어, 전력 수도 가스, 도시, 농업 127) Plattform Industrie 4.0(2017c). 128) Plattform Industrie 4.0(2016b). 129) 양기관의참조아키텍쳐는모두 4차산업혁명기술에기반을두고있지만독일의 RAMI 4.0은제조업에초점이맞춰져있는반면, 미국 IIC의 IIRA는 4차산업혁명기술적용에있어교차영역에대한부분을다루고있다. 결국 IIRA의범위가 RAMI 4.0보다넓다고할수있으며플랫폼은제조업관련부문에서 IIC와협력할수있는부분을찾고있는것이다. 130) 두개의플랫폼성격비교는 [ 표 4-7] 참고. 131) Plattform Industrie 4.0(2016a). 제 4 장독일의 4 차산업혁명 105
표 4-7. 계속 구분 Plattform IIC 중점기술 공급망조직화, 임베디드시스템, device communication, 데이터흐름, 자동화, 로봇장치제어 / 통합, 예측분석, 산업자동화 중심기반 하드웨어 소프트웨어, 하드웨어, 통합 중점지역 독일 글로벌시장 지원기업형태 중소기업 모든형태의기업 최적화분야 생산의최적화 자산의최적화 표준화작업 IIC가필요한부분파악후표준관련어젠다기반하향식접근기반 132) 기관에전달하는상향식접근 경제적접근법 규범경제학적접근 실증경제학적접근 경영접근법 사후대응 선도적대응 자료 : MAPI Foundation(2015) 를토대로저자작성. 2) 독일-중국독일경제에너지부와중국공업신식화부 ( 工业和信息化部 ) 는스마트제조및상호연계성생산공정분야의양국기업협력을지원하기로하고 2015년 7월 MOU를체결했다. 이를통해양국은같은해 12월중 독표준협력위원회 (Sino-German Commission on Standardization Cooperation) 의워킹그룹을결성하고지식기반생산 / 인더스트리 4.0 분야에서협력하는체계를구축했다. 133) 또한독일연방교육연구부와중국과학기술부는이듬해 1월스마트제조및스마트서비스분야에서협력하기로합의했으며, BMWi는독일원조기관 GIZ를지정하여관련분야의양자간협력프로젝트를발굴및모니터링하는역할을담당하는동시양국간대화를체계화하도록하였다. 132) Industrie 4.0은표준화작업을주요어젠다로설정하고연구하는반면, IIC의경우자체적으로연구하며발생하는표준관련이슈들에대한고려사항을표준관련기관에게전달하고있다. IIC는표준을별도의어젠다로설정하고있지않다. 133) 해당워킹그룹은독일의 BMWi, DKE, DIN과중국의공업신식화부, 국가표준화관리위원회 (SAC), CESI가공동으로지원하고있다. 106 주요국의 4 차산업혁명과한국의성장전략 : 미국, 독일, 일본을중심으로
3) 독일-일본독일연방경제에너지부와일본경제산업성은 2016년 4월말하노버선언을통해 IoT 분야에협력하기로했다. 공동합의당시 Plattform Industrie 4.0과일본의 RRI(Robot Revolution Initiative) 도함께협력하기로공동선언문을내며 IoT 기술과 4차산업혁명관련표준화작업, 국제규제개혁, R&D 등다양한분야에서협력기회를창출해내기로합의한바있다. Plattform Industrie 4.0은온라인지도를만들어 4차산업혁명기술들이연구 실현되고있는현황관련정보를제공하고있다. 독일산업및정부는 4차산업혁명기술들을성공적으로실현시키기위한주요전략이개방형혁신 (Open Innovation) 이라고생각하고해당전략의일환으로온라인지도를통해 4차산업혁명기술관련정보들을제공하고있다. 134) 온라인지도에는 4차산업혁명기술들이실제로이용되고있는 200개이상의사례들에대한정보를제공하고, 4차산업혁명기술혁신을꾀하고있는기업들이해당정보를통해자신들이기술을연구할수있는네트워크를찾을수있도록하는것이다. 135) 해당서비스는현재영문으로도제공되고있어독일기업뿐만아니라해외네트워크를창출하는데도기여하고있다. 플랫폼은국가간에필요한부분들을식별하여이에대한협력을추진하고있기때문에국가별협력추진전략은상이하다. 기본적으로연방정부가속해있는고위급의사결정기구인플랫폼차원에서타국가와의협력추진의사를표준위원회 I4.0에전달하면위원회가협력방안을마련하는체계를갖고있다. 플랫폼과표준위원회 I4.0은인더스트리 4.0에있어필수요소인인터넷인프라가발달한한국에도상당한관심을보이고있으며, 4차산업혁명과관련하여한국이어떠한움직임을보이고있는지지속적으로모니터링하고있다. 136) 134) 독일과일본간온라인지도공유에대해서는제5장에서후술한다. 135) 특히독일정부는정보력이대기업대비부족한중소기업들이온라인지도정보를활용하기를적극권장하고있다. 136) Standardization Council Industrie 4.0 관계자인터뷰 (2017. 6. 26) 및 BITKOM 관계자인터뷰 제 4 장독일의 4 차산업혁명 107
다. 중소기업정책 : Mittelstand 4.0 앞서언급한바와같이독일의인더스트리 4.0은상품의제조단계부터물류를넘어상품관련서비스까지가치사슬상의모든단계를네트워크화하는것이목표다. 자본력과정보력에서앞서가는대기업들은시대의변화에민감하게반응하며이에대한대응책을자체적으로마련하는동시에트렌드를선도하기도하고있다 ( 글상자 4-1 참고 ). 글상자 4-1. KUKA 의인더스트리 4.0 KUKA Robotics 는로봇팔로잘알려진독일첨단기술산업용로봇제조업체로 1898년독일아우크스부르크에서설립되었다. 공정의자동화가이루어짐에따라 KUKA 의산업용로봇은자동차, 식료품, 금속조형등다양한제조공장등에활용되고있으며, 미국, 중국, 인도, 한국을포함한 25개국에자회사를갖고있다. KUKA 는단순히로봇생산에그치는것이아니라해당로봇에대한시스템소프트웨어를제공하여관련서비스상품도제공하고있다. KUKA도여느독일대기업과마찬가지로인더스트리 4.0을자체사업의핵심으로고려하고있으며 1 연결성 (connectivity) 2 투명성 (transparency) 3 효율성 (efficiency) 을인더스트리 4.0을이루기위한필수요소로고려하고있다. KUKA는기본적으로인더스트리 4.0을통해협력사-자사-물류-서비스를연결하는데핵심을두고움직이고있다. 50개가량의협력사들도함께디지털화와자동화를받도록유도하여자신들의인더스트리 4.0 시스템에참여하게하는것이목표중하나다. 이과정은쉽지는않지만플랫폼에서기업들을포함한여러기관들이함께마련한 RAMI 4.0이표준에대한틀을잡아줌에따라협력사들과첨단기술에있어공동으로작업하는데큰도움이되었다. 내용 (2017. 6. 29). 108 주요국의 4 차산업혁명과한국의성장전략 : 미국, 독일, 일본을중심으로
글상자 4-1. 계속 KUKA 는인더스트리 4.0 을통해모든시스템을통합하고이를통한새로운사업모 델을구상하고있다. Connyun 이라는사내벤처를설립하고회사의모든시스템은물 론다른기업들의시스템도한군데담아정보를공유할수있는사업모델을구상하고 추진하고있다. 장기적으로는 KUKA 를포함한다수공장에대한정보를자신들의클 라우드 (cloud) 에저장하여이를파트너사의클라우드와더불어해당정보에대한접 근성을희망하는사업자와도공유하는체계를계획하고있다. 클라우드에등록된정보 들은다양한사업자들이접근하여공정, 서비스등에관련된어플리케이션 (application) 개발을통해새로운사업모델이창출될것이라고기대하고있다 ( 그림 4-6 참고 ). 자료 : KUKA 홈페이지 (https://www.kuka.com, 검색일 : 2017. 7. 7) 및 KUKA Robotics 관계자인터뷰 (2017. 6. 27. 아우크스부르크독일 ) 내용정리. 그림 4-6. KUKA 의 Connyun 사업모델 자료 : KUKA Robotics 관계자인터뷰 (2017. 6. 27. 아우크스부르크독일 ). 제 4 장독일의 4 차산업혁명 109
그림 4-7. TW 의 learning factory 도면 자료 : Prozesslernfabrik CiP, http://www.prozesslernfaborik.tu-darmstadt.de( 검색일 : 2017. 7. 6). 그러나중소기업들은여건상산업변화에빠른속도로대응하기가쉽지않다. 독일은히든챔피언으로도잘알려져있는중소기업이매우강한나라이지만, 대기업에비해서인더스트리 4.0에대응할수있는여건이부족한점과중요성에대한인식은떨어지고있다. Schröder(2016) 는연구를통해독일중소기업의 5% 만이사업의철저한네트워크화가이루어져있다며중소기업의인더스트리 4.0 전략도입에있어 1 디지털화전략 2 자원 3 표준 4 데이터보안부족이주요장애요인으로작용한다고분석했다. 137) 타국대비중소기업층이두터운독일로서는 4차산업혁명에대한중소기업의인식은높을수는있지만, 대기업대비새로운기술도입에대한보수적인입장을취하고있는것만은사실인것으로판단된다. 독일정부는독일중소기업들이성공적으로인더스트리 4.0 전략안에서함께성장할수있도록지원하고있다. 독일정부는다방면에서중소기업들을지원하고있지만그중에서도가장직접적으로 4차산업혁명에대응하는중소기 137) Schröder(2016), p. 4. 110 주요국의 4 차산업혁명과한국의성장전략 : 미국, 독일, 일본을중심으로
업지원정책은 Mittelstand-Digital 4.0(Mittelstand 4.0, 이하중소기업 4.0) 이다. 138) 중소기업 4.0의핵심은디지털화에있어대기업대비경쟁력이떨어지는중소기업들이정부가구축한네트워크를통해 4차산업혁명관련기술들을이전받고습득할수있도록하여디지털활성화를시키는것이다. 139) 독일정부는대기업-중소기업네트워크구축전략의일환으로테스트베드의정보를종합하여제공하고중소기업이관심있는기술들에대한정보, 실험가능장소, 컨설팅문의등인더스트리 4.0에보다적극적으로참여할수있도록유도하고있다. 140) 중소기업 4.0은독일내지역별로 Excellence Competence Center들을지정하고해당센터내테스트베드의내용을공개하고관심있는중소기업들이해당테스트베드의기술을직접참여하여시연해보고경험할수있는기회를제공한다. 2017년 6월현재독일내 10개의센터가있으며센터별로다른주제의기술에대한노하우를보유하고있다. 이들은중소기업 4.0 프로그램의운영에있어서로간의노하우를분기또는반기기준으로미팅을갖고공유하며프로그램진행상황에대해서도논의하여보다효율적인프로그램운영을꾀하고있다. 다름슈타트공대 PTW 연구소의경우, 2016년 4월중소기업 4.0 프로그램운영을개시했으며연방경제에너지부로부터개시일로부터 3년동안총 600만유로를지원받는다. 필요의경우 2년연장요청이가능하지만정부의지원금계획은아직구체적으로발표된내용이없다. PTW 연구소는 learning factory 에대한개념을중소기업에교육시키는데에중점을두고있다. 해당연구소는반기별로중소기업 4.0 프로그램을운영하고있으며, 국책연구기관 138) Mittelstand 는독일어로중소기업을뜻한다. 139) BMWi(2017). 140) 본보고서에서는 Technische Universität Darmstadt( 다름슈타트공대 ) 내 PTW(Institut für Produktionsmanagement, Technologie und Werkzeugmaschinen) 연구소가운영중인 Mittelstand 4.0을위주로설명하고있다. 제 4 장독일의 4 차산업혁명 111
인프라운호퍼등과컨소시엄을구성하여함께프로그램에참여하고있다. 141) 중소기업들에게공고를통해프로그램에대한정보를전달하고기업들의지원서를받아세션별로최대 20개기업을프로그램에참여시킨다. 프로그램에참여하는중소기업들은다수의워크숍을통해 PTW 연구소의 learning factory 관련기술에대해설명을듣고해당시설및기기들을직접운영해보는기회를갖게된다. 142) Learning factory 는해당연구소의고유기술과노하우이며, 이는중소기업 4.0에참여하는중소기업들과직접적인연관성은없다. 다만중소기업들에게인더스트리 4.0 기술을시연하고직접경험해볼수있는기회를제공함으로써중소기업들의인더스트리 4.0에대한인식을제고시키고자신들의사업을디지털화에참여하게되는 계기 로작용하도록의도하고있는것이다. 143) 중소기업 4.0이인더스트리 4.0의추진일환으로마련된정책이긴하지만독일정부는다른부분에서도중소기업지원방안을마련하고있다. 예를들어, 독일정부는기존에운영중이던중소기업혁신관련지원프로그램인 ZIM(Zentrales Innovationsprogramm Mittelstand) 144) 의적용대상을확대하고절차를간소화했다. 이외에도 Future of the German Mittelstand Action Programme 을통해중소기업의인더스트리 4.0 진흥을위해다양한지원방향을제시하고이를위한지원정책을새로만들거나기존정책들을확대하고있다 ( 표 4-8 참고 ). 141) learning factory 관련시설은 PTW 내시설을사용하지만, 교육프로그램, 워크숍등에는컨소시엄참여기관들이함께진행하고있다. 142) 다름슈타트공대관계자인터뷰내용 (2017. 6. 26). 143) PTW 연구소는중소기업 4.0 참여중소기업이 learning factory 기술을자신들의사업에도입하기를희망하는경우검토단계를통해맞춤형컨설팅을제공하기도한다. 단, 이는 Mittelstand 4.0 프로그램의일부가아니므로해당컨설팅관련비용은중소기업이모두부담하게되어있다. 144) 영문명 : Central Innovation Programme for SMEs. 112 주요국의 4 차산업혁명과한국의성장전략 : 미국, 독일, 일본을중심으로
표 4-8. Mittelstand Action Programme 주요분야 1 기업가정신 (entrepreneurship) 진흥 2 스타트업자금지원방안강화 / 기업금융접근성증대 3 기술부족관련지원및난민직업트레이닝통합 4 규제개선및완화 5 디지털화 (digitisation) 활용 6 혁신역량강화 7 글로벌화기회활용 8 유럽중소기업지원정책마련에대한지원 9 구조적으로경쟁력이약한지역내중소기업강화 10 에너지전환 (energy transition) 으로인한신규사업개발지원자료 : BMWi(2016d). 중소기업 4.0에서알수있듯이, 독일의 4차산업혁명의대응방안은중장기적인관점으로바라보고있다. 독일중소기업들이국가적으로추진하고있는인더스트리 4.0에대한관심을좀더가지도록유도함으로써장기적으로그에참여하여함께성장하는것을계획하고있으며, 이에대해인내심을갖고한단계씩나아가고있다고판단된다. 제 4 장독일의 4 차산업혁명 113
제 5 장 일본의 4 차산업혁명 1. 일본의 4 차산업혁명추진전략 2. 주요분야별 4 차산업혁명추진현황과로드맵 3. 일본의 4 차산업혁명실행체계 : 관민, 산관학협력기구를중심으로
1. 일본의 4 차산업혁명추진전략 가. 성장전략과 4 차산업혁명 2012년 12월출범한현아베내각은소위아베노믹스의세번째화살인성장전략을 일본재흥전략 ( 日本再興戦略 ) 이라는타이틀로매년각의결정하고있다. 아베내각이발표하는성장전략은단순히국가경제정책방향을제시하는데그치지않고, 그것을실행하기위한구체적예산배분이나규제개혁프로그램등을수반한다는점에서의의가크다. 아베내각의성장전략에서 4차산업혁명을명시한것은 2015년판성장전략 ( 日本再興戦略改訂 2015) 이다. 물론독일정부가 High Tech Strategy 2020 을각의결정하여인더스트리 4.0에관한논의를시작한시점이 2010년, 미국의 GE(General Electric), AT&T, Cisco 등의기업이 IIC(Industrial Internet Consortium) 라는미국판 Indusrtie 4.0의플랫폼을결성한시점이 2014년임을감안하면, 일본정부의 4차산업혁명에대한대응은다소늦었다고볼수있지만, 정부가 4차산업혁명을국가전략에포함시켰다는점에서는매우의의가크다고할수있다. 2015년 1월일본정부는 로봇신전략 을수립하여로봇을일본의 4차산업혁명을주도할신기술로주목하였으나 2015년판성장전략은로봇기술만으로는기업의사업모델이나사회상전체를근본적으로변혁할수없다고판단하고, IoT, AI, 빅데이터를정부가주목해야할신기술에추가하였다. 나아가 2015년판성장전략은 IoT, 빅데이터, AI가초래할산업구조와취업구조 ( 고용기회 ) 의변화를검토하고, 이것에기초하여일본정부가취해야할기본전략을도출해야한다고강조하였다. 145) 145) 日本経済再生本部 (2015), pp. 10 11. 116 주요국의 4 차산업혁명과한국의성장전략 : 미국, 독일, 일본을중심으로
일본정부는 4차산업혁명에대한기본전략을경제산업성의자문기구인산업구조심의회 ( 産業構造審議会 ) 가 2016년 4월발표한 신산업구조비전: 중간정리 에서다음과같이제시하였다. 146) 우선현재일본은 4차산업혁명을둘러싼국제경쟁구도에서 갈림길 에있다고진단한다. 즉현재상태처럼일본기업들이기업, 계열, 업종이라는벽과폐쇄적이노베이션 147) 에갇힌상태에서는, 디지털경제의모바일플랫폼처럼장차등장하게될빅데이터플랫폼을해외기업에의존할수밖에없을것인데, 이것은일본기업이해외의플랫폼오너에게부가가치를흡수당하고그플랫폼에서일본산업은 하청업체 로전락할가능성이높다는것이다. 게다가기존산업구조가그대로유지되고노동시장이여전히경직된상태에서 4차산업혁명이전개된다면일본은고용기회의상실과함께임금저하에따른중산층붕괴와양극화가사회적문제로대두될것이라고지적하였다. 다만 IoT나로봇을활용하여소비자들에게상황에맞는맞춤형서비스를제공하는등새로운비즈니스가속속등장하고, 모든공장과기업이 IoT로연결되어재고제로, 즉각적인주문생산등생산성의급격한증가가실현되면일본이안고있는저출산 고령화, 인구감소에따른사회 경제적문제, 즉노동력부족문제와국내시장축소문제도 4 차산업혁명을통해해결할수있는기회라는점도강조하였다. 일본이위와같은최악의시나리오를면하고 4차산업혁명을주도하는데필요한기본전략을수요측면과공급측면으로나누어, 전자의경우는 AI 등의기술혁신과빅데이터를활용하여새로운수요를발굴하고, 후자의경우는 AI 등의기술혁신을통해새로운제품과서비스를창출하는것이라고정의하였다. 148) 이와같은기본전략을달성하기위해서는기업 계열의벽을초월한데 146) 経済産業省 (2016), pp. 22~24. 147) 일본에서는오픈이노베이션과대비되는폐쇄적이노베이션을 自前主義 라는용어로표현하는데, 이는기업이자사혹은그룹기업 ( 계열사 ) 만의자원과기술을활용하여제품을개발하려는경향을지칭한다. 148) 経済産業省 (2016), p. 23. 제 5 장일본의 4 차산업혁명 117
이터플랫폼의구축, 빅데이터활용을축으로한교육 인재육성시스템의구축, 외국인력의활용, 노동시장 고용제도개혁등십수가지의구체적대응책을제시하였다. 일본이인구감소시대를맞이하여구조적성장제약을타파하기위해 4차산업혁명을주도할 IoT, AI, 빅데이터, 로봇등의기술혁신을통해, 이것을선도할수있도록대담한경제 사회시스템개혁을강조한것이다. 특히눈에띄는부분은 GAFA(Google, Apple, Facebook, Amazon) 로상징되는미국의 IT 기업들이플랫폼혁명을통해 가상데이터 (Virtual Data) 를둘러싼데이터경쟁에서주도권을확보하였지만, 앞으로는 IoT를통해수집하는개인정보나제품의가동상황등 현실데이터 (Real Data) 축으로경쟁패턴이옮아갈것으로보고, 일본은강점인 현실데이터 생산능력을데이터와결합하여 4차산업혁명을주도해야한다고강조한부분이다. 다만일본은로봇이나센서등 현실데이터 를수집하는기기 (Physical Device) 의기술역량과, 고속데이터통신망등수집된데이터를교환하는데필요한통신인프라측면에서는세계적으로경쟁력이확고하지만, AI의기술개발이나활용, 소프트웨어개발, Data Scientist 와같은 IT 인재육성, 나아가모바일플랫폼구축등새로운사업모델창출력의결여와같은약점을보완해야만 1990년대이후일본의전자산업이경험한갈라파고스화현상을되풀이하지않을것이라고지적하였다 ( 표 5-1 참고 ). 149) 149) 経済産業省 (2016), pp. 22 24. 118 주요국의 4 차산업혁명과한국의성장전략 : 미국, 독일, 일본을중심으로
표 5-1. 일본의강점과약점 : Industry 4.0 관점 분야데이터수집데이터교환 통신 Big Data AI 등의활용사업모델선도 상업화 강점과약점 ( 강점 ) 로봇, 센서등 physical device ( 약점 ) Mobile OS, device ( 강점 ) 최첨단고속데이터통신망 ( 약점 ) 데이터센터의유지관리비 ( 강점 ) Local Big Data( 의료, 교통등 ) ( 약점 ) 데이터공유, 교환 ( 강점 ) Super Computer 기술 ( 약점 ) AI 기술개발및활용 /Software 제품개발 / 수리 의학분야의기초연구 /Data Scientist, Security 인재 ( 강점 ) 소비자의양질제품 서비스에대한수요 ( 약점 ) 규제장벽, 산업구조조정지연, 기업의자사기존기술에대한자부심 (legacy cost), 3D Printer 기술및활용미진 자료 : 経済産業省 (2016), p. 24. 2015년판성장전략이정부의대응책촉구에초점을맞추었다면, 2016년판성장전략은위의 신산업구조비전: 중간정리 내용을바탕으로 4차산업혁명에대한정부, 민간의역할을다소구체화한다음, 추진체계구축을강조하였다. 즉일본이 4차산업혁명경쟁에서살아남기위해서는제조업현장등일본이경쟁력을보유하고있는분야와, AI 등 4차산업혁명기술을어떻게그리고얼마나빨리융합하느냐가관건이라고보고, 민 에의한새로운사업모델의창출, 관 에의한규제 제도개혁, 민관협력 에의한기술개발추진과데이터플랫폼의창출촉진이필요하다고정리하였다. 이를바탕으로정부가중점적으로추진해야할시책으로서첫째, 4차산업혁명의컨트롤타워인 4차산업혁명관민회의 150) 설치, 둘째, 인공지능기술전략회의 151) 의연구개발 산업화전략의 150) 4차산업혁명관민회의 ( 第 4 次産業革命官民会議 ) 는 2016년 6월출범하였으나 2016년 9월미래투자회의 ( 未来投資会議 ) 로흡수 대체되었고, 당시 3대중점과제는건강 의료등유망분야를특정하여데이터를공유 활용하는플랫폼을구축하는것, 민간의기술개발동향을감안하여선도적으로규제 제도를개혁하는것, 4차산업혁명시대에걸맞는인재를육성하는것이었다. 首相官邸 (2016. 5. 19), 平成 28 年 5 月 19 日産業競争力会議 ( 온라인자료, 검색일 : 2017. 8. 27). 제 5 장일본의 4 차산업혁명 119
구체화, 셋째, 규제 제도개혁, 데이터이용 활용프로젝트추진과보안확보, 넷째, 사업재편의원활화, 다섯째 4차산업혁명인재육성추진회의의인재육성 교육관련시책의구체화, 여섯째, 중견 중소기업의 4차산업혁명대응지원을제시하였다. 152) 나. 2017 년판성장전략 : Society 5.0, 4 차산업혁명, Connected Industries 2017년판성장전략 ( 未来投資戦略 2017) 은지금까지의아베노믹스성과를강조하면서, 일본경제가직면하고있는장기침체 (secular stagnation), 즉수요측면의새로운수요창출부족과공급측면의장기적생산성정체를극복하기위해서는 4차산업혁명이필요하다는입장을재차확인하였다. 다만이번성장전략에서는 IoT, AI, 빅데이터, 로봇등 4차산업혁명의첨단기술을제조업등산업은물론이고사회모든분야에도입 보급하여, 현재일본이직면하고있는사회적, 경제적과제를해결하고, 장기적으로는 Society 5.0 을구현해야한다고강조하였다. 153) Society 5.0 이라는개념은인류사의발전을 수렵사회, 농경사회, 공업사회, 정보사회, Society 5.0 등 5단계로구분한데따른것으로, 일본정부가 2016년 1월각의결정한 제5차과학기술기본계획 이정의한것이다. 즉 Society 5.0은 IT기술의발전으로사회가사이버공간과물리적공간이융합 151) 인공지능기술전략회의 ( 人工知能技術戦略会議 ) 는 2016년 4월, 총무성, 문부과학성, 경제산업성등 3 개정부부처산하의 5개국립연구기관, 즉정보통신연구기구 (NICT), 이화학연구소 (RIKEN), 산업기술종합연구소 (AIST), 과학기술진흥기구 (JST), 신에너지 산업기술종합개발기구 (NEDO) 를묶어서, AI에관한연구개발을추진함과동시에, AI를이용하는측인산업관련정부부처와협력하여, AI 보급을확대하기위해설치한컨트롤타워이다. 인공지능기술전략회의와관련된자료는 NEDO가운영하는 AI 포털 ( 온라인자료, 검색일 : 2017. 7. 9) 에서찾을수있다. 152) 日本経済再生本部 (2016), pp. 5 7. 153) 日本経済再生本部 (2017), p. 8. 120 주요국의 4 차산업혁명과한국의성장전략 : 미국, 독일, 일본을중심으로
되는 超스마트사회 로변화됨에따라, 구성원들이필요한재화나서비스를필요한때에필요한만큼제공받아활기차고쾌적하게살수있는사회를의미한다. 154) 다만 [ 그림 5-1] 에서알수있듯이일본정부는 4차산업혁명이라는개념을 AI, 빅데이터등기술관점에서파악하고, 그러한기술혁신의결과로구현되는사회를 Society 5.0이라는개념으로파악하고있다. 나아가일본정부는 4차산업혁명으로자국산업이목표로하는모습을 Connected Industries 라는개념으로이해하고있는데, 그간일본정부가제창한 IoT, AI, 빅데이터, 로봇등을활용한 4차산업혁명의추진을의료분야나교통분야등모든산업분야로확대하겠다는것이다. 그림 5-1. 일본정부의 4 차산업혁명과 Society 5.0 개념 자료 : 経済産業省 (2017a), p. 4. 를약간수정하여작성. 154) 内閣府 (2016), 第 5 期科学技術基本計画 ( 온라인자료, 검색일 : 2017. 7. 12), p. 11. 제 5 장일본의 4 차산업혁명 121
2. 주요분야별 4 차산업혁명추진현황과로드맵 2017년판성장전략은 Society 5.0 을구현하기위해 5대전략분야를선정하고각분야별구체적전략을제시하였다. 5대전략분야란구체적인산업을지칭하는것이아니고, 1 건강수명의연장 2 이동혁명의실현 3 서플라이체인의차세대화 4 쾌적한인프라 도시조성 5 Fintech으로지칭하고있는데, IoT 관점에서보면각각 1 Smart Care 2 Smart Mobility 3 Smart Supply-Chain 4 Smart City and Infrastructure 5 Fintech 분야로범주화할수있다. 이하에서는편의상 Smart Mobility와 Smart Supply-Chain 두분야에국한하여일본정부가표방한 2030년까지의로드맵과추진현황을살펴본다. 가. 스마트모빌리티 (Smart Mobility) 155) 일본정부가표방하는 이동혁명의실현 은 Smart Mobility 개념에거의수렴하는데, 특징은 이동 (mobility) 대상을사람과화물로구분하여, 전자는완전자율주행차, 156) 후자는트럭의 대열주행 과드론을 4차산업혁명시대의대표적이동수단으로인식하고있는점이다. 157) 단, 여기서는완전자율주행차와트럭의 대열주행 을함께살펴보고드론은별도로살펴보기로한다. 155) 스마트모빌리티 (Smart Mobility) 분야인자율주행차와드론의국가전략특구활용에관해서는산업연구원 (2017) 의제7장 지역산업육성을위한규제개혁방안 을참고할것. 단, 본고는일본의자율주행차와드론개발을국가전략특구에국한하지않고정부의산업육성관점에서더포괄적으로다루고있다. 156) 일본에서는자율주행이아닌자동주행 ( 自動走行 ) 이라는단어를사용하고있으나본보고서에서는우리나라의용법에따라자율주행, 자율주행차라는단어로사용한다. 157) 2017년판성장전략에는 자동운항선 도 이동혁명 의수단으로열거하고있으나, 개발에관한구체적인플랜은제시하지않고선박의개발, 건조, 운항에이르는모든공정에 ICT가도입된다는 이미지 만을제시 ( 日本経済再生本部 2017, p. 19) 하고있어, 여기서는제외한다. 122 주요국의 4 차산업혁명과한국의성장전략 : 미국, 독일, 일본을중심으로
1) 자율주행차일본정부는 2016년 9월미국 SAE International이정한 SAE J3016의정의를수용하여, 자동차의자율운전시스템이어느범위까지운전업무를수행하느냐에따라자율운전레벨및그것을실현하는자율주행시스템 운전지원시스템을레벨 0 레벨 5로여섯등급으로구분하고있다. 단, 레벨 0은운전자가모든운전업무를수행하는것이므로사실상자율운전은다섯등급으로구분하고있는셈이다. 158) 일본정부는각단계별자율주행차의상용화목표시점을레벨 2는 2017년, 레벨 3은 2020년, 레벨 4는 2025년으로설정하였다. 159) 단, [ 그림 5-2] 에표시한바와같이, 기업의사업모델이나경영전략의차이를반영하여자율주행레벨 2에서레벨 4로곧바로점프하는루트와자율주행레벨 2 레벨 3 레벨 4로단계적으로접근하는루트가있을수있다. 일본정부가자율주행실현로드맵을작성하면서특별히강조하고있는부분은 [ 그림 5-2] 의좌측상단에표시한트럭의 대열주행 이다. 예를들어 25톤카고형트럭과같은대형트럭 3대이상이대열을이루어주행을하는상황에서첫번째선두트럭에는운전기사가탑승하여운전을하지만, 두번째트럭과세번째트럭은차량간통신제어시스템과선행차량트랙킹센서등을장착한자율주행시스템을사용하여자율주행을실현하겠다는구상이다. 저출산 고령화에따른인구감소로운전기사구인난이심각한상황에서는이와같은트럭의대열주행이여러가지측면에서대안이라는입장이다. 158) SAE(Society of Automotive Engineers) International은국제자동차기술협회를의미한다. 레벨 1( 운전지원 ) 은자율주행시스템이전후, 좌우둘중하나의차량제어와관련되는보조운전업무를수행하는단계이고, 레벨 2( 부분자율운전 ) 는전후, 좌우모두를시스템이담당하는단계이다. 레벨 3( 조건부자율운전 ) 과 SAE 레벨 4( 고도자율운전 ) 는도로 교통환경이나속도, 시간대등의 한정범위 내에서자율운전시스템이운전업무를수행한다는점에서는동일하나, 전자는자율운전시스템이계속작동하기곤란한경우운전자가시스템의개입요구등에적절히응답하는것이기대되나, 후자는그렇지않다는점에서차이가있다. 레벨 5( 완전자율주행 ) 는어떠한환경에서도자율운전시스템이운전업무를수행하고, 시스템이계속작동하기곤란한경우, 운전자가시스템의개입요구등에적절히응답하는것이기대되지않는단계이다 ( 内閣府 2017, p. 3을참고 ). 159) 内閣府 (2017), p. 4. 제 5 장일본의 4 차산업혁명 123
그림 5-2. 일본정부의자율주행실현로드맵 자료 : 経済産業省 (2017a), p. 46 을참고. 일본경제산업성과국토교통성은 2016년부터신토메이 ( 新東名 ) 고속도로에서의트럭 대열주행 에관한시범운행사업을준비하였는데, 2017년에는주행장소와방법을확정하였고 2018년부터는후속유인시범운행, 2019년부터 2020년까지는후속무인대열시스템의시범운행사업을추진하고, 최종적으로는빠르면 2022년부터고속도로에서트럭의대열주행을사업화하겠다는계획이다. 160) [ 그림 5-2] 의 Y축하단은국가전략특구나대학캠퍼스와같은전용공간에서기업이시범운행을실시하는단계를의미하는데, 2017년 7월현재일본에서는다양한형태의자율주행시범운행이진행중이다. 당초자율주행에대한법 규제로인해국가전략특구를중심으로시범운행이추진되었으나최근에는내각부와국토교통성, 경제산업성등정부부처가합세하였고, 여기에지자체나지방대학들이자체적으로자율주행에관한시범운행을다각도로추진하고있다 ( 표 5-2 참고 ). 160) 経済産業省 (2017a), p. 52. 124 주요국의 4 차산업혁명과한국의성장전략 : 미국, 독일, 일본을중심으로
한편 [ 표 5-2] 을보면도요타자동차나혼다, 닛산과같은일본의자동차업체들은일본내자율주행시범운행에전혀모습을드러내지않고있음을알수있다. 그렇다고해서이들자동차업체가자율주행차개발을등한시하고있는것은아니다. 예를들어, 도요타자동차는자율주행차의핵심기술인제어알고리듬개발에주력하고있는데, 2015년 AI 개발자회사 TRI(Toyota Research Institute) 를미국실리콘밸리에설립하였고, 2020년까지 5년간에걸쳐총 10 억달러를투자할계획을밝혔다. 2017년 3월에는 TRI가개발한 AI 기술을탑재한자율주행차를공개하였고, 5월에는미국벤처기업 NVIDIA와공동개발한 DRIVE PX 라는 AI를활용한자율주행플랫폼을공개하기도하였다. 161) 2020년까지미국 SAE 레벨 4 자율주행과, 도요타자동차가 Guardian 이라부르는고도운전지원시스템의실용화를목표로하고있다. 특기할것은도요타자동차가 Google의협력제의를거부함으로써자율주행의성패를좌우하는 AI 기술을오픈이노베이션방식이아닌 自前主義 로고수하고있고, 162) 레벨 5의완전자율주행차의상용화에는신중한입장을취하고있는점이다. 163) 혼다역시 2020년까지고속도로에서차선변경이가능한자율주행차를상용화한다는계획이고, 닛산은 2016년에고속도로동일차선에서자율주행이가능한미니밴을시판하였고, 2018년에는고속도로에서차선변경도가능한자율주행차를시판함과동시에 DeNA와제휴하여국가전력특구지역인하네다공항주변일반도로에서레벨 4의시범운행을계획하고있다. 164)165) 161) NVIDIA는원래온라인게임의화상처리분야에서 GPU(Graphic Processing Unit) 로유명했으나 2010년이후에는독일 Audi나 BMW와협력하는등 AI의 Deep Learning 기술을무기로자율운행분야로진출하였다. 桃田健史 (2017), トヨタもびっくり! 自動運転で自動車産業構造が根底から覆る危険性 ( 온라인자료, 검색일 : 2017. 6. 26). 162) AI 自前主義のトヨタ 5 年で1000 億円超投資 (2017. 5. 10). 163) トヨタ 実用化には慎重 (2017. 7. 2). 164) ニュースここがポイント: 自動運転車 (2017. 5. 5) 및 無人運転開発に追い風 (2017. 4. 14). 165) 그밖에도 Softbank 그룹이복수의지자체와협력하여자율운전노선버스등의사업화에도착수하였다. 無人運転開発に追い風 (2017. 4. 14). 제 5 장일본의 4 차산업혁명 125
표 5-2. 일본의자율주행시범운행현황 주체개요 - 2017년 9월 2019 년 3월에걸쳐자동차전용도로, 일반도로, 테스트코스에서시범운행사업실시예정내각부 (SIP) 1) - 2017년 3월부터오키나와현난죠시 ( 사업자 : SB Drive, 선진모빌리티 ) 와이시가키시에서버스자율주행시범운행실시 - 2016년 11월, 센보쿠시 ( 사업자 : DeNA) 에서일반도로버스자율주행 ( 레벨 4) 시범운행실시 - 2016년 3월, 센다이시초등학교교정에서로봇택시주식회사가완전자율주행 ( 레벨 4) 시범운행실시. 도호쿠대학은재해지에서소형 EV 로내각부봇기술의시범운행실시. ( 국가전략특구 ) 2) - 2016년 2월, 후지사와시에서로봇택시주식회사가레벨 3의완전자율정부주행시범운행실시. 2017년 4월부터는 1년간야마토운수와 DeNA 가시범운행실시. 2018년에는하네다공항주변일반도로에서레벨 4의시범운행실시예정 - 2018년이후, 트럭 대열주행 과 Last One Mile 자율운행의일반도경제산업성 로시범운행에관한 스마트모빌리티시스템연구개발 실증사업 을실국토교통성시예정 ( 검토중 ) - 2017년여름, 중산간지역의도로역을거점으로한자율주행서비스시범사업시행 : 아키타현가미코아니촌 ( 사업자 : 야마토발동기 ), 도치기국토교통성시 ( 사업자 : DeNA), 시가현히가시오미시 ( 사업자 : 선진모빌리티 ), 시마네현이이난쬬 ( 사업자 : Aisan Tech.) 등 5곳 - 2016년 8월, 마쿠하리쇼핑센터에서자율운전버스 로봇셔틀을시험운행 DeNA - 2016년 12월, 큐슈대학, NTT Docomo, 후쿠오카시와함께대학캠기업퍼스에서자율운전버스의주행실험실시 - 기타큐슈시, 야즈쬬, 하쿠바촌, 하마마츠시등과협정을체결, 차세대 SB Drive 모빌리티서비스실용화사업추진 - 2016년 5월, 15개시등지에서자율운전시범운행. 사업자는나고야아이치현대학, ZMP, Aisan Tech. - 2016년 8월, 센다이시, 미야기현, 도호쿠경제연합회와컨소시엄설립. 도호쿠대학도호쿠대학이나시내과소지역에서시험운행지자체 - 2016년 9월, 이시카와현수주시에서 2015년부터실시하고있던자율가나자와대학대학등주행차의일반도로시험운행을공개와지마 - 2016년 11월, 이시카와현와지마시일반도로에서자율주행에의한전상공회의소동카트 ( 야마하제품 ) 의시범운행실시 - 2016년 12월, 차세대모빌리티사회실장연구센터 설립. 기류시내일군마대학반도로를이용한자율주행시범운행. 주 : 1) 내각부가 2017 년 3월부터추진중인전략적이노베이션창조프로그램 (SIP) 임. 2) 내각부가 2014 년부터추진중인국가전략특구사업중 2015 년 8월이후지정된지방창생특구를대상으로함. 자료 : 内閣官房 IT 総合戦略室 (2017), p. 3 및 p. 5를참고. 126 주요국의 4 차산업혁명과한국의성장전략 : 미국, 독일, 일본을중심으로
2) 드론 2017년 5월일본정부는드론을 하늘의산업혁명 ( 空の産業革命 ) 으로명명하고, 2018년무렵에는레벨 3, 2020년무렵에는최고단계인레벨 4의드론비행을실현하겠다는로드맵을발표하였다. 166) 현재조종자육안에의한상시감시가가능한범위내에서의비행을뜻하는레벨 1과레벨 2는국토교통성의허가없이도자유롭게비행이가능하고레저용뿐만아니라상업용으로도일부활용되고있다. 그러나현행항공법상가시권을벗어나는비행은국토교통성장관의승인을요구하고있고, 나아가보조자배치원칙을두고있다. 또한 제3자상공에서의비행 은 무인항공기비행에관한허가 승인심사요령 이원칙적으로인정되지않고있다. 요컨대일본정부가계획하고있는레벨 3과레벨 4의드론개발과활용을실현하기위해서는 [ 표 5-3] 에서제시한바와같이, 가시권을벗어나는지대에서의드론비행이가능하기위해서는어떠한요건이필요하며, 제3자상공에서의비행을허용하기위해서는기체성능이어느수준에도달하여야하는지, 드론의기체및비행주체등에관한기준을명확히하는작업이매우중요하다는것이다. 특히레벨 4의드론활용을실현하기위해서는위와같은기술개발과환경정비를통한안전성강화뿐만아니라, 소음이나사생활보호등의문제에대해서어떻게대처할것인지도검토해야한다고지적하였다. 167) 166) 일본정부의드론비행에관한 레벨 구분을보면, 레벨 1은가시권내의조종비행이고, 레벨 2는가시권내비행 ( 조종없음 ), 레벨 3은무인 ( 無人 ) 지대에서의가시권을벗어난비행 ( 보조자배치없음 ), 마지막으로레벨 4는유인 ( 有人 ) 지대에서의가시권을벗어난비행 ( 보조자배치없음 ) 이다. 経済産業省 (2017), 空の産業革命に向けたロードマップ: 小型無人機の安全な利活用のための技術開発と環境整備, 補足資料 ( 온라인자료, 검색일 : 2017. 6. 12), p. 2를참고. 167) 経済産業省 (2017), 空の産業革命に向けたロードマップ: 小型無人機の安全な利活用のための技術開発と環境整備, 補足資料 ( 온라인자료, 검색일 : 2017. 6. 12), pp. 4~6을참고. 제 5 장일본의 4 차산업혁명 127
표 5-3. 일본정부의드론활용로드맵 (2017 년 5 월기준 ) 현재 ~ 2018 년경 ~ 2020 년경 ~ Level Level 1 Level 2 Level 3 Level 4 - 섬, 산간지역화물 -농약살포 - 공중사진측량배송 - 도심지역물류, 경비활용 - 영상콘텐츠공중촬영 - 태양광패널등 - 재해상황조사, 수색 - 재해직후의피난유도등분야 - 교량, 송전선등점검설비점검등 - 도심지역인프라점검등 - 장대한인프라점검 - 기체, 비행주체등에관한기준의명확화 - 가시권외에서의 - 가시권외에서의비행요건검토 - 운항관리 (UTM) 룰정비비행심사요령개정 - 조종사나운항관리자의 - 제3자상공비행자격제도정비요건검토제도 - 기체인증 식별 등록에환경의관한제도정비 - RTF에서의성능평정비 - 기체의성능평가기준수립 - 제3자상공비행심사요가 : 국제표준화령개정 - 시범사업환경의정비 - 후쿠시마로봇테스트필드 (RTF) 정비 - 일본판 Regulatory Sanbos 도입검토주 : 후쿠시마로봇테스트필드 (RTF) 란후쿠시마현이미나미소마시에정비하는육 해 공로봇의실험부지로서 2018년부터단계적으로운영계획. 자료 : 経済産業省 (2017), 空の産業革命に向けたロードマップ ( 온라인자료, 검색일 : 2017. 6. 12) 및経済産業省 (2017), 空の産業革命に向けたロードマップ: 小型無人機の安全な利活用のための技術開発と環境整備, 補足資料 ( 온라인자료, 검색일 : 2017. 6. 12) 참고. 일본정부는드론활용로드맵을실현하기위해, 자율주행차시범운행과마찬가지로, 2016년부터국가전략특구중지방창생특구를대상으로드론시범운행사업을추진하고있다. [ 표 5-4] 은지금까지일본의국가전략특구에서시행된드론시범운행을정리하는것이다. 물론대부분의시범운행이상기드론활용의어느레벨에속하는지분명하지않지만, 대부분레벨 3을겨냥한것으로추정할수있다. 이런측면에서 2016년 11월치바시인근도쿄만해변의물류창고에서약 700m를해상비행하여육지로도서등을배송한드론택배시 128 주요국의 4 차산업혁명과한국의성장전략 : 미국, 독일, 일본을중심으로
범운행은레벨 3 을겨냥한것이지만, 상기항공법상의허가요건중높이 150m 이상높이의공역에서도드론비행이가능하도록규제를완화해주었다 는점에서주목을끌기에충분하였다. 표 5-4. 국가전략특구내드론시범운행현황 (2017년 7월현재 ) 특구지역 사업주체 내용 시범운행일자 도쿄권치바시 Rakuten( 楽天 ), NTT Docomo, 자율제어시스템연구소 ( 주식회사 ) 드론택배 2016 년 11 월 Luce Search 측량사업 2017년 4월도쿄권 Skyseeker 및 DJI Japan 재해상황실시간파악 2017년 4월아이치현 Prodrone 영상촬영 2016년 7월 센보쿠시 센다이시 히로시마현 이마바리시 Prodrone, 정보통신연구기구 (NICT) NTT Docomo/Vcube Robotics Japan 도서운송 조난자수색 2016 년 4 월 2016년 11월및 2017년 2월 Energia Communications 물자운송 2016년 10월 Luce Search 산림지역의측량사업 2016년 11월 자료 : 内閣府地方創生推進事務局, 国家戦略特別区域会議 ( 온라인자료, 검색일 : 2017. 7. 14) 에업로드된자료를참고하여작성. 그러나 2016년 12월개최된국가전략특구자문회의에서는상기자율주행과드론의시범운행이수백미터의운행에불과함에도불구하고특구당국과의과도한사전협의와절차를요하고있다고비판하면서, 적어도국가전략특구에서는원칙적으로자유로운시범운행을보장하는 Regulatory Sand Box 를가능한한빨리도입할것을제안하였다. 기체의사양등에관한사전규제는과감히폐지하되, 시범운행결과를반영하여기체의성능평가기준을설정하고정보공개, 감시, 제3자평가, 분쟁처리절차등사후적규제는철저히하자는취지였다. 168) 이와같은국가전략특구내에서의자율주행과드론의시범운행에 168) 内閣官房 IT 総合戦略室 (2017), p. 13. 제 5 장일본의 4 차산업혁명 129
관한절차간소화조치는 2017 년 6 월 국가전략특구법 개정안의국회통과로 결국실현되었다. 나. 스마트공급망 (Smart Supply-Chain) 169) 1) 개요 2017년판성장전략에서표방한 Society 5.0 을구현하기위한 5대전략분야중 Smart Supply-Chain(Manufacturing) 분야는제품의개발, 제조, 판매, 소비에이르는모든단계의데이터를실시간으로취득, 이용가능하게하여, 고객개인의수요에맞는혁신적인제품과서비스를창출하고, 공장 기업간데이터연결로서플라이체인을효율화하며, 스마트공장 (Smart Factory) 을통해안전하고생산성높은제조공정을실현하는것을추구해야할사회상으로제시하였다. 170) 그중에서도일본정부는 Smart Manufacturing, 즉스마트공장에서생산된각종데이터를공장내기기간은물론이고기업내에서, 나아가기업간에연계하여사회전체적으로새로운사업모델을창출하고이분야에서일본이국제경쟁력을확보하는데고심하고있다. 일본정부의 Smart Manufacturing 전략은제조업분야의데이터활용관점에서자국이놓인강점과약점분석에서출발한다. [ 표 5-5] 는경제산업성이 2017 년 5월발표한 신산업구조비전 에서발췌한것인데, 전반적으로일본은하드웨어부분, 즉데이터를취득하는채널 ( 제품이니기기 ) 에서는상당한경쟁력을보유하고있지만데이터를분석 해석하는소프트웨어분야에서는미국이나유럽기업에뒤떨어져있다고본다. 나아가일본의대기업조차도기기간, 기업내데 169) 2017년판성장전략에서언급하고있는 Smart Supply-Chain 은아직일본내에서도정착된용어로보기어렵고, 오히려 스마트제조 ( スマートなモノづくり,Smart Manufacturing) 라는용어가더넓게통용되고있다. 김규판 (2017) 은본고의일본 4차산업혁명분야중스마트제조 ( スマートなモノづくり,Smart Manufacturing) 부분만을발췌 정리하였다. 170) 日本経済再生本部 (2017), p. 21. 130 주요국의 4 차산업혁명과한국의성장전략 : 미국, 독일, 일본을중심으로
이터연결, 즉사내 IoT 화는많은기업이시작하고있지만기업을뛰어넘는기업 간 IoT 화는아직시도하지않고있다. 171)172) 표 5-5. 일본정부의 Smart Manufacturing 잠재력분석 데이터취득채널 ( 제품 기기등 ) 데이터분석툴 요소 일본의경쟁력 시장점유율 산업용로봇 일본 56.5%, 유럽 25.2% 제품 자동차 유럽 31.3%, 일본 23.9%, 미국 17.4% 공작기계 중국 32.9%, 유럽 29.3%, 일본 20.6% 공작기계용제어반 CNC 일본 60.1%, 유럽 34.5% PLC( 컨트롤러 ) 미쓰비시전기 18%( 세계 1위 ) 기기 MES(Manufacturing IBM, SAP, Siemens, Execution System) Fujitsu, NEC CMOS 이미지센서 일본 45.5%, 미국 28.3%, 한국 16.9% ERP(Enterprise Resources SAP 26%, ORACLE 17%, Planning) Microsoft 11% 제품개발시스템 Siemens(Team Center), Dassault, PTC 자료 : 経済産業省 (2017a), p. 86. 위와같은상황인식에기초하여일본정부는자국이지향해야할 Smart Manufacturing 전략을국제협력하에서 Real Data Platform 을구축하는것, 기업이공정하고자유로운환경에서데이터를활용하도록제도를정비하는것, 중소기업의 IoT 도입을적극지원하는것으로요약하고있다. 특히 Real Data Platform 구축시에는기업간경쟁영역과비경쟁영역을구분하여, 정부 171) 経済産業省 (2017a), pp. 85~86. 172) 다음절. 2) 사례 : Smart Manufacturing, IoT화에서는일본제조업의 IoT화를대표하는 Fujitsu와 Omron 두기업을대상으로이들이자사공장내 IoT화를어떻게추진하고있는가를구체적으로살펴보고있는데, 기업을뛰어넘는기업간 IoT화는아직시도하지않고있다는일본정부의현상인식을뒷받침하고있다. 제 5 장일본의 4 차산업혁명 131
는비경쟁영역, 즉서플라이체인간사물이동 ( 수주 발주 ) 에관한데이터공유에 주력해야한다는점을강조한다. 173) 단, 일본정부의 Smart Manufacturing 전략에대해서는절을바꿔살펴보기로한다. 표 5-6. 일본의 Smart Manufacturing 로드맵 시기 단기 (~2018 년 ) 중기 (~2020 년 ) 장기 (2020 년 ~) 개별공장이나기업틀을넘어데이터를서로공유 데이터연결에의해최 목표 활용하는시스템을전국 적화된서플라이 체인 50군데에창설, 독일과협력하여국제표준화 구축 1 국제공동시범사업실시 - 전국 50군데에데이터연결에관한사례를창출하 고 Real Data Platfrom 구축 Smart Supply Chain의구축정책 시책국제협력 자료 : 経済産業省 (2017a), p. 88. 2 Data Profile 작성 / 계약가이드라인검증 - 2017년도에통일된데이터기술포맷 (Data 민간부문의 Smart Suppy Profile) 을작성하고, 2020년까지국제표준제안 Chain의확대 3 중소기업의데이터활용지원 - IT 로봇동비관련전문가파견 (2017 년도말까지 1 만개기업대상 ) - 2년내에 스마트제조응원단 거점을전국 40군데에설치독일과의협력강화 : 하노버선언일본의 ( 제조 ) 현장개선 - 실천적커리큘럼수립 : 모델, Data Profile의국제조인력의디지털스킬제표준화습득을지원 2) 사례 : Smart Manufacturing, IoT 화 가 ) Fujitsu: 전자기기 부품 Fujitsu( 富士通 ) 는슈퍼컴퓨터, 서버, 네트워크장치, PC 스마트폰, 전자부 173) 経済産業省 (2017a), p. 87. 132 주요국의 4 차산업혁명과한국의성장전략 : 미국, 독일, 일본을중심으로
품등을일본국내에서개발 생산하고있는기업이다. 2003년부터는이른바도요타생산방식을도입하여제조업현장에서 생산혁신활동 을본격화하였고, 2010년부터는제품개발 생산공정에 ICT를적극도입하였다. 2014년에는일본에서는유일하게미국 IIC(Industrial Internet Consortium) 의운영위원회 (steering committee) 멤버로참여하였고, 2014년 11월에는클라우드기반 IoT 플랫폼 ( Human Centric IoT ) 을공개하였다. IoT 플랫폼은애플리케이션개발환경을클라우드상에서쉽게이용할수있고, 현실성을검증한 IoT 모델과함께 Fujitsu의센서디바이스, 네크워크, 미들웨어, 애플리케이션등을조합할수있는토털시스템환경이다 ( 그림 5-3 참고 ). 174) 그림 5-3. Fujitsu 의 IoT 플랫폼 (Human Centric IoT) 자료 : 富士通 (2014. 11. 13), ビジネス創出とグローバルエコシステム形成に向けた IoT プラットフォームを提供 ( 온라인자료, 검색일 : 2017. 6. 24). 2017 년 7 월현재, Fujitsu 의 IoT 플랫폼은제조업, 보수 보전, 모빌리티, 물류, 디지털마케팅, 식품 농업, 도시인프라등사회전분야에활용되고있는 174) 富士通 (2014. 11. 13), ビジネス創出とグローバルエコシステム形成に向けたIoTプラットフォームを提供 ( 온라인자료, 검색일 : 2017. 6. 24). 제 5 장일본의 4 차산업혁명 133
데, 특히제조업의경우 Intel의페낭공장에서의공동시험사업, 중국上海儀電의 스마트제조프로젝트 참여, 일본 TOTO의베트남공장적용등에서볼수있듯이, 해외진출에매우적극적이고, 175) 일본국내의 RRI와 IVI는물론미국의 IIC, 독일의 Plattform Industrie 4.0에도참여하고있다. 그림 5-4. Fujitsu 의 Smart Manufacturing 구상 개념 실전 자료 : 松枝外 (2015), p. 84. 한편 Fujitsu는 2015년 3월, 제조업에서 ICT, 빅데이터, IoT 등을활용한 Smart Manufacturing ( スマートなものづくり ) 구상을발표하였다. [ 그림 5-4] 는그구상을개념과실제로나누어보여주고있다. 이구상의핵심아이디어는가상공간 (Virtual/Cyber Space) 과물리적공간 (Real Space) 을서로연결 (Connect) 하고투영 (Project) 하는것이다. 먼저가상공간의제품개발 검증환경에서는생산 제조기술을포함한공통기반기술을, 제품속성에맞춘 175) Fujitsu의 IoT 플랫폼의도입사례는 Fujitsu 웹사이트, ヒューマンセントリックIoT: 導入事例 (http://jp.fujitsu.com/solutions/business-technology/iot/case-study 온라인자료, 검색일 : 2017. 7. 4) 에서확인할수있다. 134 주요국의 4 차산업혁명과한국의성장전략 : 미국, 독일, 일본을중심으로
실시간의디지털데이터형식으로연결함으로써 Virtual Product 와 Virtual Factory 를구현한다. 그다음에는 Virtual Product 와 Virtual Factory 를투영하는형태로물리적제조현장을 정의 하고, 다양한설비, 사람등을 IoT로연결한다. 이로써실시간으로제품의개발 검증환경과공장이연결되고, 나아가공장과공장이연결된다는것이다 ( 그림 5-4의왼쪽그림 ). 176) 이와같은가상공간과물리적공간의연결및투영은물리적공간에서검증할수없는제품기획 개발, 제조, 경영상의다양한가설들을실시간시뮬레이션을통해검증가능케해준다. [ 그림 5-4] 의오른쪽그림은 Fujitsu의 Smart Manufacturing 구상의실전예를나타낸것이다. 지금까지는자사내에서빅데이터활용, IoT 플랫폼등다양한실전예를생산하고있지만, 공장전체, 나아가공장과공장을연결하는단계에까지는이르지못하고있는실정을감안하여, 엔지니어링분야에집중하였던 IoT화를조달, 생산, 물류 판매분야로까지확대하겠다는구상이다. 다소추상적인표현이지만, Fujitsu가추구하는향후실전예는원격지간통신, 설계자동화, 환경변화에대응 (Virtual Model의개선 ), 제조 Navigation, Dynamic Allocation 등이다. 예를들어설계자동화의경우는엔지니어의부담을줄이기위해, 제품개발에관한플랫폼을구축하겠다는것이다. 즉과거의설계사례를 지식화 하여학습하는 기계학습 을클라우드기반의플랫폼에적용하겠다는것이다. 177) 환경변화에대응 (Virtual Model의개선 ) 의경우는물리적공장 (Real Factory) 의 변화 를가상적공장 (Virtual Factory) 이 catch-up 하게하는시스템을구축하겠다는것인데, IoT 플랫폼을사용하여숙련기술공의동선, 설비동작, 작업타이밍등의정보를캐치하여가상적공장에자동반영하는것을말한다. 178) 176) 松枝外 (2015), pp. 82~84. 177) 松枝外 (2015), p. 85. 178) 松枝外 (2015), p. 86. 제 5 장일본의 4 차산업혁명 135
나 ) OMRON: 공장자동화기기 Omron은계전기, 스위치, 커넥터, 마이크로센싱디바이스, IoT 센서, 구동장치, RFID 시스템, PLC(Programable Logic Controller), 무선기기, Robotics 등제어기기와공장자동화시스템분야에서두각을나타내고있는데 179), IoT, AI, Robotics 등 3가지분야를제조업혁신의핵심분야로지목하고있다. Omron은이미 Sysmac Automation Platform(Sysmac) 이라는 IoT 플랫폼을개발하였고이것을구사쓰 ( 草津 ) 공장 ( 시가현소재 ) 과아야베 ( 綾部 ) 공장 ( 교토부소재 ) 에시범사업형식으로적용하고있다. Sysmac 은공장자동화에필요한다양한제어요소를하나로연결한다음하나의소프트웨어로관리하는 IoT 플랫폼인데, 제조공정에서빅데이터를활용할수있는하나의수단이다. 이로써 Omron은제조장치나공정에서발생하는온도나습도, 압력, 유량등제조공정상태를파악하는데중요한데이터를 Sysmac에집약하고있다. 이것을발판으로 Omron은 2020년까지공장자동화관련 10만개사양을 IoT화할계획인데, 각종센서를비롯하여계전기나스위치등전원장치까지를모두 IoT화함으로써잠재적개선사항을추출하고, 제품의품질강화, 생산성향상을실현하겠다는목표다. 180) [ 그림 5-5] 는 Omron의 공장 IoT화 사업을도식화한것이다. 2014년 1단계시범사업대상공장은구사쓰 ( 草津 ) 공장인데, 사업내용은앞에서언급한바와같이제조라인의상태를 Microsoft의 DB 애플리케이션 SQL 서버에직접송신할수있는 PLC Sysmac NJ series, 즉 Sysmac 이라는 IoT 플랫폼을기판장착라인에도입한것이다. [ 그림 5-5] 의왼쪽그림하단에 제조현장 에서 IoT로표시한부분이다. IoT화의대상인컨트롤러, PLC에는경량의 AI 엔진을내장하고있다. 181) 179) 구체적사업포트폴리오는 Omron 웹사이트 (http://www.omron.co.jp/products, 검색일 : 2017. 5. 27) 참고. 180) オムロン (2015. 9. 29), FAとICTの融合で止まらない工場の実現へファクトリーオートメーション機器 10 万仕様をIoT 対応化 ( 온라인자료, 검색일 : 2017. 6. 5). 136 주요국의 4 차산업혁명과한국의성장전략 : 미국, 독일, 일본을중심으로
2015년 2단계시범사업은구사쓰국내공장과같은방식으로중국상하이자사공장의조립셀라인에 IoT 플랫폼 (PLC Sysmac NJ series ) 를도입한다음, 클라우드를통해일본국내구사쓰공장의 IoT 플랙폼과연결하여데이터전송, 공유를실현한것이다 ( 그림 5-5의오른쪽그림참고 ). 다만 Omron은국내공장과해외공장의각종제조설비에관한데이터를수집하여분석하고자하였으나보안문제등으로공장자동화 (FA) 계 LAN을사무자동화 (OA) 계 LAN 에직접연결하지못하고, Microsoft 의클라우드서비스를선택했다. 그리고제조데이터를끌어올리는 IoT Gateway 는미국 Ciscosystem, 품질분석툴은 Toshiba, 타임라인분석툴은 Fujitsu에의존하고있다. 아직자사공장현장에서수집한데이터를경영에활용하는단계에까지는이르지못하고있고, 제조현장의생산성제고효과에주력하고있는양상이다. 182) 그림 5-5. OMRON 의 IoT 화 자료 : 日経ビジネス, インダストリー 4.0 Summit レビュー : オムロン ( 온라인자료, 검색일 : 2017. 6. 2). 181) 日経ビジネス, インダストリー 4.0 Summit レビュー : オムロン ( 온라인자료, 검색일 : 2017. 6. 2). 182) 日経ビジネス, 상게서. 제 5 장일본의 4 차산업혁명 137
3. 일본의 4 차산업혁명실행체계 : 관민, 산관학협력 기구를중심으로 가. 실행체계 1) 정부차원의컨트롤타워현재일본정부의 4차산업혁명에관한정책을총괄하는컨트롤타워는미래투자회의 ( 未来投資会議 ) 이다. 단, 미래투자회의는 4차산업혁명만을전담하지않고규제개혁과성장전략을포괄하는회의기구이다. 2016년 9월, 그간성장전략수립을담당하였던산업경쟁력회의 ( 産業競争力会議 ) 와설비투자촉진관민대화 ( 設備投資促進の官民対話 ) 를미래투자회의로흡수, 일원화하면서, 2016 년 5월 4차산업혁명의컨트롤타워로설치한 4차산업혁명관민회의 ( 第 4 次産業革命官民会議 ) 도미래투자회의로흡수된것이다. 미래투자회의가신설되면서 2017년부터성장전략명칭도일본재흥전략에서미래투자전략으로바뀌었다. 미래투자회의의의장은총리가맡고, 의장대리는부총리인재무성장관, 부의장은내각부내경제재생담당대신겸내각부특명담당대신, 내각관방장관, 경제산업성장관 3인이며, 의원은총리가지명하는국무대신과학계인사, 기업임원등으로구성된다. 183) 2) RRI 2015년 5월출범한로봇혁명이니셔티브협의회 ( ロボット革命イニシアティブ, Robot Revolution Initiative, 이하 RRI) 는사실상일본을대표하는 industry 4.0 관련민관협력기구로서경제산업성이설립을주도하였고, 미국 183) 미래투자회의의설치경위나의원리스트, 회의관련자료는未来投資会議웹사이트 (http://www. kantei.go.jp/jp/singi/keizaisaisei/miraitoshikaigi, 검색일 : 2017. 6. 24) 에서확인할수있다. 138 주요국의 4 차산업혁명과한국의성장전략 : 미국, 독일, 일본을중심으로
의 IIC(Industrial Internet Consortium) 와 국가로봇이니셔티브, 독일의 Plattform Industrie 4.0을벤치마크하여일본기계공업연합회 ( 日本機械工業連合会 ) 가실무작업을하였다. 경제산업성이당초 RRI 설립을주도한목적은내각부가 2015년 1월발표한 로봇신전략 의후속조치를실행할추진기구를조직하는것이었다. 로봇신전략은정부와민간부문이향후 5년간총 1,000억엔을투자하여실용기술을개발하여, 일본이글로벌경쟁력을자랑하고있지만중국과한국의 catch-up 이매서운산업로봇분야를국가전략산업으로육성하는것을주요취지로삼고있다. 경제산업성은 System Integrator 육성사업을통해중소기업의로봇시스템설계, 개발, 구입비용을일부지원하되, 로봇산업의가치사슬을구성하는재료 요소기술, 기계 전기전자부품, 로봇, System Integration, System Engineering 중경쟁력에중요한요소는재료 요소 기술과 System Integration 및 System Engineering 이어서, 로봇제조업체와 System Integrator 그리고최종수요자 ( 기업 ) 간협력이중요하므로산관학협력기구가필요하다는입장이었다. 184) 그러나일본정부가 RRI 설립을주도한더중요한목적은 4차산업혁명과관련한국제표준화에일익을담당하고있는 IEC(International Electrotechnical Commission) 의논의를미국과독일이주도하고있는상황에서, 향후 IEC의표준화가이드라인작성에일본이생각하는표준을반영하여일본제조업의저력을살려나갈수있는환경을조성해야하는데, 이를위해서는국제표준화를추진해갈산관학협력기구가필요하다는데있다. 185) [ 그림 5-6] 은 RRI의조직체계를도식화한것이다. 2017년 7월현재, RRI는 3개의워킹그룹 (WG) 을가동중인데, WG1은 IoT에의한제조비즈니스변혁 184) 구체적인내용은ロボット革命実現会議 (2015), pp. 1~6을참고할것. 185) 2015년 4월, 일본경제신문 ( 日本経済新聞 ) 의구로다 ( 黒田篤郎 ) 경제산업성제조산업국장과의인터뷰내용이다. 日本の製造業の強みを生かし による製造業の変容を後押しする (2015), 日本経済新聞 ( 온라인자료, 검색일 : 2017. 5. 4). 제 5 장일본의 4 차산업혁명 139
WG 이고 WG2 는 로봇이 활용추진 WG, WG3 은 로봇이노베이션 WG 이 다. 여기서는편의상 WG2 와 WG3 의활동내용은생략하고, 독일의인더스트 리 4.0 에 대응 하기위해경제산업성이설치한 WG1 을중심으로살펴본다. 그림 5-6. 로봇혁명이니셔티브 (RRI) 의조직체계 자료 : ロボット革命イニシアティブ (2017), p. 4. 2015년 5월출범당시 WG1에는 RRI 회원기업중미쓰비시전기, 히타치제작소등제어기기 네트워크기기제조업체, 후지츠, NEC 등의 IT 벤더, 미쓰비시중공업, 가와사키중공업, IHI, 히타치조선, 도요타자동차, 닛산자동차, 혼다등의최종수요자 (end-user), 상사, 연구기관등제조업관련 101개기업이참여하였고, 2016년 6월에는 147개기업 단체로확대하였다. 186) WG1의전반적활동방향은간사회가결정하나, 기업의현장과제를추출하는 분야별 Sub-WG 187) 과시책을검토하는 분야별 Sub-간사회 188), 그리 186) 三島 (2016. 6. 17), 政府主導の第 4 次産業革命団体 国際連携により発信力強化へ ( 온라인자료, 검색일 : 2017. 5. 4). 187) 2017년 7월현재, WG1 산하에설치된 분야별 Sub-WG 은다음 6개분야이다. 괄호안은리더기업을나타낸다. 1 현장정보의가시화와표준화 ( 아마다 ) 2 식품제조업관련 ( 이시다 ) 3 IT-FA 연계시스템도입 구축프로세스표준정비 ( 미쓰이와 ) 4 일본제조업의강점유지 강화 ( 미쓰비시종합연구소 ) 5 IT 시스템과 FA 현장의융합을위한정보연계 ( 미쓰비시전기 ) 6 스마트공장구축을지원하는새로운네 140 주요국의 4 차산업혁명과한국의성장전략 : 미국, 독일, 일본을중심으로
고시책을실행에옮기는 액션그룹 (AG) 체계를갖춤으로써 WG의활동은대체적으로 Bottom-up 방식을취하고있다. 단, 2016년 4월경제산업성과독일경제에너지부의 IoT/Industrie4.0 협력합의를계기로, RRI의의사결정권한과전략적판단을강화하기위해 WG 산하에자문위원회 (Advisory Board) 를신설하고기존의 분야별 Sub-간사회 는유지하되 WG의핵심역할을수행하는그룹을 3개 AG(Action Group), 즉국제표준화 AG, 중견 중소기업지원 AG, Use Case 창출과지원 AG으로개편하고, 2017년 4월에는산업보안 AG를신설하였다. 189) 3) ITAC 2015년 6월일본정부가발표한 2015년판성장전략의후속조치로서, 2015 년 10월경제산업성과총무성은공동으로 IoT 추진컨소시엄 (IoT 推進コンソーシアム, IoT Acceleration Consortium, 이하 ITAC) 이라는민관협력기구를설립했다. 설립당시 750개의기업등이참여하였으나 2017년 7월현재, 기업만으로도 2,945개로늘어났다. ITAC은 IoT, Big Data, AI 분야의기술개발과사업모델창출을목표로하고있고, 사업을추진하는과정에서불거지는자금 규제문제에대해정부에자금지원과규제개혁을제안하는역할도수행하고있다. 190) ITAC은산하에기술개발 WG( 기술개발, 실증, 표준화 ), 모델사업추진 WG(IoT Acceleration Lab), IoT Security WG, 데이터유통촉진 WG 등 4 개의워킹그룹을두고있다. 기술개발 WG은 IoT에관한기술개발, 실증, 표 트워크기술의실용화검토 ( 미쓰이와 ) Sub-WG 이다. 여기서는회원기업들이스스로멤버기업을모집하여각각의과제를해결하는데주력하고있다. 각각의활동내용은 RRI 웹사이트 (https://www. jmfrri.gr.jp/document/report/510/514, 검색일 : 2017. 5. 4) 에서확인할수있다. 188) 분야별 Sub-간사회 는산업기계와중견 중소기업 2분야로구성되어있고, 각각의활동내용은 RRI 웹사이트 (https://www.jmfrri.gr.jp/document/report/510/512.html, 검색일 : 2017. 5. 4) 에서확인할수있다. 189) ロボット革命イニシアティブ (2017), p. 7. 190) IoT 推進コンソーシアム웹사이트 (http://www.iotac.jp/, 검색일 : 2017. 7. 5). 제 5 장일본의 4 차산업혁명 141
준화를추진하고, 정보통신연구기구 (NICT) 가사무국역할을수행하고있다. 일본정보경제사회추진협회 (JIPDEC) 가사무국역할을수행하고있는모델사업추진 WG은 IoT에관한각종프로젝트를창출하고프로젝트추진에필요한규제개혁사안을정부에제안하는역할을수행한다는점에서관심이높다. 모델사업추진 WG은활동내역기준으로 1 Lab Selection 191) 2 Lab Connetion( 매칭, 이벤트사업 ) 3 Lab Demonstration( 복수기업이참여하는 Test Beds 운영 ) 세가지로나눌수있다. 192) 그림 5-7. IoT 추진컨소시엄 (ITAC) 의조직체계 자료 : IoT 推進コンソーシアム웹사이트 (http://www.iotac.jp/wg, 검색일 : 2017. 7. 5) 를참고하여저자작성. 4) IVI 2015월 6월공식출범한 Industrial Value Chain Initiative( 이하 IVI) 는일본기계학회의 연계공장 (connected factory) 분과회가확대 개편된제조업중심의포럼이다. 즉 IVI는기존학회분과회에참여하였던제조업기업이중심이되어, 정회원인제조업체와서포트회원인 IT 벤더로구분한후실제제조업현장에서 일본판인더스트리 4.0 을실현하는과정에서직면하는문제를워킹그룹 (WG) 활동을통해다른기업과협력하면서해결해가는 실천의장 으 191) IoT, Big Data, AI 등에관한프로젝트를공모방식으로채택. 자금지원, Mentor 지원, 규제개혁 표준화지원. 단설립초기여서현재는공모절차진행단계임 (5 10건채택예정 ). 192) 더구체적인내용은 IoT Acceleration Lab(http://iotlab.jp/jp/demonstration.html, 검색일 : 2017. 7. 15) 참고. 142 주요국의 4 차산업혁명과한국의성장전략 : 미국, 독일, 일본을중심으로
로확대된조직이다. 공식출범설립당시에는정회원 38개사, 서포트회원 9 개사등으로출발하였으나, 2017년 7월현재는정회원 123개사 ( 대기업 67개사, 중소기업 56개사 ), 서포트회원 67개사 ( 대기업 32개, 중소기업 35개사 ) 등총 190개기업이정회원과서포트회원으로참여하고있다. 193) IVI는 느슨한형태의표준 (a loosely defined standard) 이라는개념에기초하여제조와 IT가융합하는 연결되는공장 (connected factory) 를구현하기위해설립되었다. IVI가이와같이 Bottom-up 방식으로학계가주도하여기업들의자발적인참여를이끌어내고있는이유는, 전통적으로일본제조업은 현장력 ( 現場力 ) 이라는표현이보여주듯제조현장에서의높은창의력을바탕으로기업내에서는 IoT나 ICT를활용하여공장내의설비등을 연결 (connect) 하는데는앞서고있지만, 공장내뿐만아니라기업전체, 나아가기업간을연결하기에는기업간경쟁문제로진전을보지못하고있다는데서찾을수있다. 194) 다시말해 IoT 시대를맞이하여제조업체들은자신의공장내부정보를외부에공개하지않는다면오픈이노베이션을지향하는글로벌흐름에도태될것이고, 그렇다고무턱대고공개하기에는기술유출의위험성이너무크다. 이와같은제조업체들의 딜레마 를해결하는하나의수단이바로 IVI가표방하는 느슨한형태의표준 이라는것이다. 즉 IVI는제조업체들의가치창출영역을경쟁영역과협조영역으로구분하여각각의기업들은경쟁영역인자신의기술이나노하우는공개하지않고, 다만생산관리나품질관리등협조영역에서는 연결 에필요한공통규범 (rule) 이나데이터항목등을워킹그룹 (WG) 활동을해가면서결정하자는것이다. 이렇게습득한정보는 IVI Reference Model 형태로축적하고그것을 DB화함으로써기업들이서로데이터를공유 연결할수있는환경을조성하겠다는것이다. 단 IVI는 IVI Reference Model 의일부만을외부공개한다는원칙이다. 195) 193) IVI 웹사이트 (https://www.iv-i.org, 검색일 : 2017. 7. 12) 및三島 (2015), つながる工場実現に向けた日本連合の土台へ IVIが設立総会を開催 ( 온라인자료, 검색일 : 2017. 7. 12). 194) 三島 (2015), 상게서 ( 온라인자료, 검색일 : 2017. 7. 12). 제 5 장일본의 4 차산업혁명 143
2017년 7월현재 IVI의워킹그룹 (WG) 은업무시나리오파트와느슨한표준파트로구성되는데, 최대 12개월간활동하는것을원칙으로한다는점이특징이다. 업무시나리오 WG은비즈니스협력위원회가 IVI 업무시나리오를기반으로, 거기서거론된과제를해결하기위한 Reference Model 을명확하고구체화하기위해조직된것이다. 여기서말하는 IVI 업무시나리오란, IVI가참여기업이공통으로직면할것이라고생각하는현상이나과제, 해결수단, 그리고추구하는이상형을말한다. 기업입장에서는 IVI 업무시나리오에따라개별프로젝트를수행하고, IVI Reference Model을활용하여다른기업들과협력하는방식으로새로운사업모델을구축할수있는기회를제공한다는계획이다. 2017년 7월현재, 작성이완료된 IVI 업무시나리오는총 26개이고, 작성중인것은총 45개다. 196) 그림 5-8. 인더스트리얼밸류체인이니셔티브 (IVI) 의조직체계 (2017 년 7 월현재 ) 주 : 1) 이사회는후지츠, 콘노제작소, 히다치제작소등 7 개기업인사로구성. 이사장은호세이대학디자인공학부의니시오카 ( 西岡靖之 ) 교수임. 2) 간사회또는각위원회가 WG 의설치여부를결정함. 자료 : IVI(2016. 6. 17), 一般社団法人インダストリアル バリューチェーン イニシアティブがスタートしました ( 온라인자료, 검색일 : 2017. 7. 12). 195) IVI(2015. 6. 15), ゆるやかな標準による時代の新たなネットワークづくりを目指すインダストリアル バリューチェ-イン イニシアチブが発足 ( 온라인자료, 검색일 : 2017. 7. 12). 196) IVI 웹사이트 (https://www.iv-i.org/activities/workinggroups.html, 검색일 : 2017. 7. 12) 참고. 144 주요국의 4 차산업혁명과한국의성장전략 : 미국, 독일, 일본을중심으로
나. 주요분야별추진현황 1) 스마트공장시범사업세계각국의기업들이인더스트리 4.0에관한새로운 Use Case 확립과정에서시행착오를거듭하고있는가운데, 경제산업성은 스마트공장시범사업 ( スマート工場実証事業 ) 을 2016년부터시행하고있다. 2016년도에는 14개프로젝트에 5억엔을지원하였고, 2017년도에는 3억엔을배정해놓은상태다. 197) 일본의스마트공장시범사업은각기업이로봇이나공작기계, 컨트롤러등각종기계 기기에서수집한데이터를다른기업들도공유할수있도록데이터전달공통포맷 ( 플랫폼 ) 을제작하거나중소기업도이용가능한데이터활용시스템을개발하는데주력하고있다. 198) 2017년 5월경제산업성은 2016년도사업중 10건에대한성과보고자료를공개 199) 하였는데, 이하에서는편의상 2 건의사례에대해소개한다. 첫번째사례는스루가정밀기기 ( 駿河精機 ) 의스마트공장화인데, 서플라이체인상에있는국내외복수공장이가공프로그램이나생산정보를공유함으로써시장수요에맞는유연한생산체계를구축하고, 지금까지는최적가공조건도출하는데숙련기술자의노하우에의존하였으나, 숙련기술자의작업에관한화상정보를활용한 AI의기계학습으로대체하여제품품질을제고하려는사업이다. 두번째사례는서일본플라스틱제품공업회 ( 오사카시소재 ) 가주도하고 5개사출성형기제조업체가참여하는스마트공장시범사업이다. [ 그림 5-9] 에서알수있듯이, 현재상태에서는사출성형기제조업체들이플라스틱제조업체에 197) 経済産業省 (2017c), p. 14. 198) 経済産業省 (2017c), p. 14. 199) 구체적사례는経済産業省웹사이트, スマートものづくり ( 온라인자료, 검색일 : 2017. 7. 15) 를참고할것. 제 5 장일본의 4 차산업혁명 145
납품하고있는성형기들은각자고유의데이터형식을지니고있어플라스틱제조업체입장으로서는성형조건등에관한데이터를통합관리할수없어거기서발생하는빅데이터를활용할수없는한계가있다. 스마트공장실증사업을통해서, 플라스틱제조업체에실린더온도, 사출속도, 금형온도등의데이터를글로벌규격으로통일하여수집 분석 활용할수있는 Middleware 를구축하겠다는것이다. 이것이실현되면성형조건정보를데이터를일괄적으로수집 분석 활용하여성형기의돌발적정지를예방하는등작업효율화효과가기대되고, 성형기뿐만아니라온도조절기나건조기등주변기기에대해서도 IoT화를실현하겠다는계획이다. 200) 그림 5-9. 서일본플라스틱제품공업회의스마트공장시범사업 자료 : 経済産業省 (2017c), p. 15. 200) 経済産業省 (2017c), p. 15. 146 주요국의 4 차산업혁명과한국의성장전략 : 미국, 독일, 일본을중심으로
2) 테스트베드 ITAC의모델사업추진 WG가추진중인 IoT Lab Demonstration( 테스트베드시범사업 ) 프로젝트는인더스트리 4.0에관한정부의중장기산관학공동프로젝트의대명사다. NEDO가 ITAC 회원을대상으로공모방식으로테스트베드사업 테마 를모집하고, 정부가실시해야할범위와민간부문이실시해야할범위를명확히구분한다음, 타당성조사 (FS) 를실시하고정부가일정금액의예산을지원하는방식으로추진한다. 단, 단일기업이아닌복수기업 연구기관 대학연합의시범사업이라는점, 기업이협조해야할최소한의규범, 예를들어업계공통의사양, 통일적인데이터양식, 기기의 ID 관리 인증방법등을수용하는경우에한해사업을추진한다는점이특징이다. 테스트베드사업을통해정부가기업과계열의틀을넘어서서데이터를공유하고활용하는플랫폼을구축하겠다는의지를보여주는대목이다. 201) 그림 5-10. 일본의 IoT 테스트베드 자료 : IoT Accerleration Lab, Lab Demonstration( テストベッド実証 ) ( 온라인자료, 검색일 : 2017. 7. 15). 201) 経済産業省 (2017b), p. 14. 제 5 장일본의 4 차산업혁명 147
2017년 7월현재, 아직시행초기여서가동중인테스트베드는존재하지않고, 테마 공모와타당성조사단계이다. 2016년 4월에시행한테마모집에는 25건이제안되었고, 이중 13건에대해타당성조사를실시혹은예정이다. 분야는제조업에국한되지않고, 스마트홈, 항공기, IoT 기기의보안, 물류, 의료 건강, 광물자원개발등으로다양하다. 2017년 2월에도 2018년도시범사업테마모집을시행하였는데, 73건이제안되었다. 202) 3) 중견 중소기업지원일본정부는 Smart Manufacturing 지원사업을통해중소기업의생산성제고는물론, 중소기업의하청관계탈피, 인력부족문제해소, 퇴직기술자의해외유출방지등을기대하고있다. 단, 현재중소기업의 Smart Manufacturing 추진이매우부진하다는점을감안하여중소기업의경영과제를다음과같이 4단계로구분하여각단계별지원대책을제시하고있다. 먼저중소기업이왜 IoT를도입해야하는지필요성을인식하지못하는제1단계에대해서는 IoT 도입사례집을발간하여홍보하고, 제2단계에있는 IoT를도입하여생산성을높이고자하는중소기업에게는 System Integrator 활용, IoT 컨설턴트활용, 툴개발등의대책을제시하였다. 거래처의품질, 납기등의요청에 IoT 도입으로대응하고자하는제3단계의중소기업에게는 IoT 컨설턴트활용, 중소기업간네트워크화를대응책으로제시하였고, IoT를활용하여고부가가치화를꾀하고판로를개척하고자하는제4단계의중소기업에게는툴정보의일원화, 데이터소유권규정의명확화, 중소기업간네트워크화, 중소기업이참여할수있는규격및룰제정이라는지원책을제시하고있다. 단, 정부의자금지원은별도로검토할필요가있다고지적하였다. 203) 202) 구체적내역은 IoT Accerleration Lab, Lab Demonstration( テストベッド実証 ) ( 온라인자료, 검색일 : 2017. 7. 15) 을참고. 203) ロボット革命イニシアティブ웹사이트, WG1 中堅 中小サブ幹事会中間とりまとめの公表について ( 온라인자료. 검색일 : 2017. 6. 28). 148 주요국의 4 차산업혁명과한국의성장전략 : 미국, 독일, 일본을중심으로
위와같은 RRI WG1의지원방침은 2017년 4월경제산업성이발표한일본의중견 중소기업에대한지원시책에그대로반영되고있는데, 첫째, 홍보활동, 둘째, 중소기업의 IoT화를지원할인력을파견하거나 IoT 툴을지원하는것, 셋째 IoT 투자지원으로요약할수있다. 204) 다만앞에서설명한경제산업성의스마트공장실증사업은대기업과중소기업에모두적용되는지원책이다. 가 ) 홍보활동일본경제산업성은중소기업의 IoT 도입을촉구하기위해일본기업중에서 IoT를적극활용하고있는사례를 Online Use Case Map 으로작성하여공개하고있다. IoT 도입에따른성과를가시화하고기업들이 Best Practice 를공유함으로써비즈니스협력을촉진한다는취지에서이다. 일본중소기업청은 플러스 IT 페어 라는기업의 IoT화촉진홍보이벤트를개최하고있는데, 2017년 3 4월에거쳐전국 10곳에서 IoT 도입사례, IT툴, IT도입보조금등을소개하는전시회를개최하였다. 이와함께전국 100곳에서 플러스 IT 세미나 를개최하고있다. 나 ) 전문가파견및 IoT 툴지원일본정부는수차례의 4차산업혁명에관한논의에서중소기업지원의사를표명하였는데, 예를들면 2016년 4월의 미래투자를향한관민대화 에서아베총리는 2020년까지중소기업의로봇도입비용을 20% 삭감하고로봇시스템도입을지원하는인재를 3만명으로배가하고, 향후 2년간 1만개중소기업에 IT 전문가를파견하겠다고약속하는등중소기업에대한 IT 전문가파견을중시하고있다. 중소기업청은기업에 IT 전문가를파견하는 전략적 CIO 육성지원사업 (CIO: Chief Information Officier) 을 2008년부터실시하고있다. 경제산업성은 2016년부터 스마트제조응원단 ( スマートものづくり応援 204) 経済産業省 (2017c), pp. 1~5. 제 5 장일본의 4 차산업혁명 149
隊 ) 이라는중소기업에전문인력을파견하는일대일맞춤형서비스를제공하고있다. 2017년 3월현재, 대학이나지역상공회의소, 협회, 재단등전국 21개거점에 스마트제조응원단 을설치하였는데, IoT 로봇분야의전문가나퇴직기술자를대상으로일정기간연수를시킨후각거점의매칭을거쳐중소기업에파견하는형태로운용하고있다. 일례로약 150개 IoT VR AR 관련기업이포진하고있는기후현 ( 岐阜県 ) Softpia Japan Area 에서는연수를마친 IoT 전문가팀을 3개중소기업에파견하였다. 일본상공회의소는전국에약 3,400명의경영지도원이라는네트워크를활용하여중소기업과소상공인이 IT를적극도입 활용하도록지원하고있는데, 2016년 4월정부의 IT 전문가파견확대계획과보조를같이하여, 기존 모노즈쿠리 거점지역을중심으로 IoT를포함한첨단 IT기술도입을팀제로지원하는 스마트모노즈쿠리 ( 가칭 ) 지원거점을전국적으로정비할계획이라고발표하였다. 205) 중소기업에대한 IoT 툴지원은 RRI가 스마트제조응원툴 ( スマートものづくり応援ツール ), 즉중소기업이간단하고저렴하게활용할수있는업무용앱이나센서모듈등소프트웨어툴을공모한다음평가를거쳐 RRI 웹사이트에공개하는사업이다. 2017 년 6월현재, RRI 웹사이트 206) 에는 106건의 스마트제조응원툴 이게재되어있다. 그중 스타디스트가개발한, 스마트폰이나태블릿에서매뉴얼작성 공유가가능하고기계화나자동화가불가능한숙련기술자의노하우를전승하는데유용한클라우드서비스와, 부슈공업 ( 武州工業 )( 주 ) 이개발한, 스마트폰등의단말기에내장된가속도센서와웹서버상의프로그램을연동시켜공장내작업상태를그래프형태로가시화한기계동작수집장치는특기할만하다. 207) 205) 日本商工会議所 (2016. 4. 21), 日商ニュース : 中小企業のIoT 推進に関する意見を公表 ( 온라인자료, 검색일 : 2017. 6. 29). 206) RRI 웹사이트, http://www.jmfrri.gr.jp/info/314( 검색일 : 2017. 7. 28). 207) 経済産業省 (2017c), pp. 10~13. 150 주요국의 4 차산업혁명과한국의성장전략 : 미국, 독일, 일본을중심으로
다 ) IoT 투자에대한자금지원일본정책금융공고는중견 중소기업의 IoT 도입을지원할목적으로 2017 년 4월부터 스마트제조응원단 등 IoT 전문가의지원을받는사업의설비투자에대해저리의융자제도를신설하였다. 한편일본중소기업청은중소기업이다른업종의중소기업과연계하여새로운사업을추진하거나, 대학 연구기관과연계하여연구개발이나시제품개발등을하는경우, 각각 신연계지원사업 과 사포인 (support industry) 이라는보조금지급사업을시행중인데, 이들사업을 IoT를활용하는경우에도적용하고있다. 208) 4) 국제협력 (1): 국제표준화대응 RRI는일 독표준화전문가회의에서인더스트리 4.0 관련, 각국의플랫폼또는국제표준화기구의 Reference Model을평가 분석 조화할수있도록 Unified Reference Model 을작성 논의하고, 2017년 2월 IEC에공식제안한상태이다. 여기서비교대상은독일의 Plattform Industrie 4.0, 미국의 IIC, 중국의 Made in China 2025, 미국 NIST(National Institute of Standards and Technology), ISO IEC JTC 1(IT 분야 ) 의 WG10, IEEE P2413(The Institute of Electrical and Electronics Engineers, IoT 분야 ), onem2m, 209) UN 산하 International Telecommunication Union의 ITU-T( 전자통신분야 ) SG20, ISO TC184, 일본의 IVI, IEC의 TC65 ahg3 ( 제어및공장자동화분야 ), 미국 OMG(Object Management Group, Industrial IoT 분야 ) 등이다 ( 표 5-7 참고 ). 208) 経済産業省 (2017c), pp. 20~22. 209) onem2m은 M2M과 IoT 분야의표준화기구이다. 8개의글로벌파트너 ( 표준기구 ) 와협회, 200개이상의기업체들이가입. 우리나라의 SKT와전자부품연구소에서도 onem2m 국제표준가이드라인에따라서 Mobius 및 &Cube라는플랫폼을개발하여중소기업및스타트업등에무상으로제공. 이외에도국내에서는달리웍스1에서 2013년개발하여서비스하는 Thing+ 가있고, ETRI, 핸디소프트, KT, 다음커뮤니케이션즈는 Comus2를개방형으로개발중. LG CNS는 2016년 IT서비스업계최초로 IoT 국제표준인증 onem2m 을획득하기도함. LG CNS(2017.1.10), IoT 플랫폼은지금전쟁중 ( 온라인자료, 검색일 : 2017. 7. 3). 제 5 장일본의 4 차산업혁명 151
그림 5-11. 일본 RRI 의 Unified Reference Model 주 : 표에서화살표로표시된영역은각국의플랫폼또는국제표준화기구가제시하고있거나이미추진중인표준화영역을나타냄. 자료 : Yutaka Manchu(2017), p. 9. 표 5-7. 일본 독일의 하노버선언 ( 협력어젠다 ) 협력분야사항 1 Cyber Security 국제표준화논의 2 국제표준화일본의 RRI의 Unified Reference Model 제안 3 규제개혁 4 중소기업지원 2016년 G7 정보통신장관회의에서합의한데이터유통원칙의추진, OECD 를활용한데이터유통원칙의효과측정협력 중소기업상호방문, 경험공유, 양국중소기업 lot 협력을양국정부가자금지원 5 R&D 일본산업기술종합연구소와독일인공지능연구소 (DFKI) 의 AI 분야협력 MOU 체결, 일본과독일기업간공동연구개발을양국정부가자금지원 6 Platform 민간 lot/industrie 4.0 추진단체간협력 7 디지털인재육성기술인력의디지털스킬의습득및스킬전환에관한정책협조 8 자동차산업 자동차산업정책협의. 충전인프라협력, 자율주행, connected car 분야에서의논의개시 9 정보통신분야 - 자료 : 経済産業省웹사이트 (2017. 3. 20), 世耕経済産業大臣がハノーバー宣言に署名しました : 第 4 次産業革命に関する日独協力の枠組みを構築 ( 온라인자료, 검색일 : 2017. 7. 19). 152 주요국의 4 차산업혁명과한국의성장전략 : 미국, 독일, 일본을중심으로
일본의 IVI 역시 2015년 6월공식출범후 20개의 WG이 Reference Model(IVRA) 210) 을작성하였고, 그결과물을독일 Hannover Messe 2016 에서발표하였다. IVRA(Industrial Value Chain Reference Architecture) 은독일의 RAMI 4.0 모델과유사하게, Smart Manufacturing 의 Reference Architecture 를구축한다음, 가상공간과물리적공간을연결하는플랫폼구조를설명하고, Smart Manufacturing 을구성하는단위, 예를들어자산 ( 공장, 제품, 방법, 사람 ), 활동 ( 계획, 실시, 해석, 개선 ), 관리 ( 품질, 원기, 납기, 환경 ) 들을 느슨한형태의표준 에따라연결하는방법론적틀을제시하고있다. 211) 5) 국제협력 (2): 양자간협력체계구축 가 ) 정부 : 경제산업성 2015년 3월일 독정상회의에서양국정상이인더스트리 4.0에관한협력을추진하기로합의하면서부터, 정부차원에서일본의국제협력은독일중심으로진행되고있다. 2016년 4월에는경제산업성이독일경제에너지부와차관급 IoT/Industrie4.0 협력에관한공동성명 에서명함과동시에, 매년국장급대화를실시하기로합의하는등 2015년의정상회의합의를구체화하였다. 2017년 3월에는일본경제산업성장관과총무성장관, 독일의경제에너지부장관이 CeBIT 하노버선언 에서명함으로써, 독일과의협력어젠다에합의하 210) IVI가표방하는 느슨한형태의표준 이란복수의기업들이인더스트리 4.0을추진하는과정에서서로다른장치와장치가직접접속하는경우, 엄격한규범과규약에근거한표준이필요한데, 실제제조현장에서는엄격하고지나치게자세한표준은오히려인간의창의력을저해할우려가있어최소한공통적인부분만규정하고부분적으로는변경이나개량을허용하는표준을의미한다. 한편 Reference Model 이란 느슨한형태의표준 으로서표준화의대상인공장설비나작업, 그리고그것들의관계를모델로서표현한것이다. 개별제품이나시스템은 Reference Model 의내용과엄밀하게일치할필요는없고, Reference Model 은참조혹은비교할때이용하는것이다.(IVI(2016. 6. 17), 一般社団法人インダストリアル バリューチェーン イニシアティブがスタートしました ( 온라인자료, 검색일 : 2017. 7. 12). 211) IVRA의구체적내용은インダストリアル バリューチェーン イニシアティブ (2016) 를참고할것. 제 5 장일본의 4 차산업혁명 153
는등협력방향성을명확히보여주었다. 2017년 3월일본의경제산업성 총무성과독일의경제에너지부가서명한 CeBIT 하노버선언 은 2016년 4월발표한차관급공동성명을각료급으로격상하고협력범위를다음과같은 9개분야로확정하였다 ( 표 5-7 참고 ). 212) 일본정부의 4차산업혁명관련미국과의국제협력은 시동 Next Innovator 2017 이라는글로벌인재육성프로그램이대표적이다. 이사업은 2015년 4월아베총리가실리콘밸리에서발표한 실리콘밸리와일본의가교프로젝트 의일환이다. 경제산업성이창업가나대기업신사업담당자를국내연수후미국실리콘밸리에연수 사찰차파견하는사업이다. 국내및실리콘밸리에서의연수 사찰은각각 12일간의프로그램으로구성된다. 2015년프로그램시행이후매년약 120명을선발 파견하고있다. 213) 나 ) 산관학협력기구일본의산관학협력기구중국제협력에적극적인곳은 RRI와 IVI다. RRI는 2015년설립이후독일 Plattform Industrie 4.0과표준화와산업사이버보안에관한전문가회의를개최하고 2016년 4월에는공동성명을발표하는가하면, 2017년 3월에는앞에서언급한 하노이선언 과관련하여 Plattform Industrie 4.0과표준화와산업사이버보안분야에서의협력과 Online Use Case Map 공유에합의하였다. RRI는미국 IIC 및 OpenFog Consortium 과표준화협력 MOU를체결 (de facto) 하였고, IEC와 ISO의 Smart Manufacturing 분야에참여하고있다. 나아가 2017년 6월에는체코의산업연맹 (Confederation of Industry of the Czech Republic) 과 IoT/ 212) 経済産業省웹사이트 (2017. 3. 20), 世耕経済産業大臣がハノーバー宣言に署名しました: 第 4 次産業革命に関する日独協力の枠組みを構築 ( 온라인자료, 검색일 : 2017. 7. 19). 213) 프로그램의구체적내용은経済産業省웹사이트, 始動 NextInnovator2017( グローバル起業家等育成プログラム ) に参加する起業家等の公募を開始しました ( 온라인자료, 검색일 : 2017. 7. 20) 에서확인할수있다. 154 주요국의 4 차산업혁명과한국의성장전략 : 미국, 독일, 일본을중심으로
Industry 4.0 분야, 그중에서도산업사이버보안과국제표준화분야에서협력하기로합의하였다. 214) 앞에서언급한 Online Use Case Map 공유란독일, 프랑스, 일본의 Industrie 4.0 관련산관학기구가각자작성한온라인지도 ( 그림 5-11 참고 ) 를서로공유하는것이다. 일본의경우 RRI가작성한 Use Case 약 200건을온라인에공개하였는데, 독일, 프랑스와 Best Practice를공유함으로써기업간비즈니스협력을이끌어내는것이목적이다. 그림 5-12. 일본과독일의산관학협력기구간협력 : use case 공유 자료 : ロボット革命イニシアティブ, IoT ユースケースマップ ( 온라인자료, 검색일 : 2017. 7. 14). IVI는 2017년 4월, 미국 IIC와 IIoT(Industrial Internet of Things) 추진협력에관한 MOU를체결하였는데, 215) 협력분야는 Use Case 공유, IIoT 아키텍쳐에관한정보공유, 제조업에서의 IIoT Best Practice의확립과공유, 공동테스트베드추진이다. 214) ロボット革命イニシアティブ웹사이트, RRI 活動 ( 온라인자료, 검색일 : 2017. 7. 19) 를참고. 215) IVI(2017. 4. 26), IVIとIICがインダストリアルIoT 推進で連携することを発表 ( 온라인자료, 검색일 : 2017. 7. 12). 제 5 장일본의 4 차산업혁명 155