[칼럼] 기술의 가치사슬과 엔지니어링 혁신
디지털 지식전문가 조형식의 지식마당
현재 기업의 최고의 키워드는 지속가능성(sustainability)과 회복력(resilience), 디지털 기술(digital technology)이라고 할 수 있다. 지속가능성이란 어떤 상태, 상황, 행위가 계속 유지되거나 유지될 가능성이다. 기업에서의 지속가능성이란 시장 환경이나 경제 환경, 환경 자원의 변화에도 불구하고 기업의 기능을 수행하고 존재할 수 있는 상태를 의미한다. 기업은 지속 가능성을 위해서 차별적인 경쟁 우위를 소유하고 계속적으로 경쟁 우위를 점하도록 혁신과 변화를 해야 한다.
그림 1. 혁신이란(세종시 정부청사 회의실 벽에서 직접 촬영)
리질리언스 또는 회복력이란 원래 공학 용어인 ‘탄성력’이었으나 긍정심리학에서 심리학 용어로 사용되었고, 현재에는 비즈니스 용어로 확장되었다. 이는 기업이나 개인이 심각한 상황에서도 좌절하지 않고 기존보다 더 나은 방식으로 재기할 수 있는 고유한 성질을 의미한다.
디지털 기술이란 현재 부상하고 있는 디지털 관련 기술들이다. 대표적인 디지털 기술로는 클라우드 컴퓨팅, 사물인터넷, 빅데이터, 3D 프린팅, 드론, 디지털 현실, 센서, 인공지능, HMI, AGV, 블록체인, 사이버-물리 시스템(CPS), 협동로봇(cobot) 등이 있으며 이런 기술은 새로운 디지털 비즈니스 환경을 만들고 있다. 디지털 트윈, 스마트 공장, 협업 플랫폼, 메타버스, 스마트 시티, 스마트 제조, 자율주행차는 여러가지 디지털 기술이 결합한 결과물이다. 현재 한국에서 가장 회자되는 것은 디지털 기술이다. 어떤 사람들은 ICBM(IoT, Cloud, Big data, Mobile)이 중요하다고 하고, 어떤 사람들은 디지털 전환이 중요하다고 한다. 그러나 이러한 주장은 단편적인 주장이라고 할 수 있다.
최근 혁신에 관한 논문에서 발견한 그림을 통해 자금, 지식, 기술, 혁신에 대해서 제조와 엔지니어링 기준을 다시 생각해 보았다. 근본적이고 혁신적인 변화를 원한다면 가장 큰 전체 그림을 만들어야 한다. 요즘 유행하고 있는 디지털 전환도 근본적인 자금, 지식, 기술, 혁신의 생태계를 이해하고 시작해야 한다. 이런 기업의 생태계를 이해하는 것이 기업의 지속가능성, 회복력에 도움이 된다. 단편적인 디지털 기술을 도입하거나 컨설팅 회사들이 주장하는 디지털 전환을 도입한다고 조직이 변할 수 있다는 생각은 아주 순진한 생각이다.
그림 2. R&T, R&D 혁신 삼각형(출처 : Casanove 논문)
엔지니어링 혁신의 생태계는 <그림 2>와 같이 돈과 지식과 기술의 삼각 관계이다. 그러나 많은 국내 기업은 이런 기술 연구, 연구 개발, 엔지니어링의 생태계가 약해서 기술을 도입하거나 라이선스 생산에 익숙해졌다. 지식, 기술, 엔지니어링 혁신의 가치 사슬(engineering value chain)이라고 할 수 있는 선순환 생태계의 구축이 가장 필요하다.
한 보고서에 의하면 엔지니어링 R&D 시장은 2025년까지 1조 7000억 달러까지 성장할 것으로 예상하고 있다. 한국처럼 늦게 산업화한 나라는 100년~200년 전에 산업혁명을 한 선진국보다 엔지니어링, R&D 분야가 매우 취약하다. 지난 몇 년 간 한국의 스마트 공장 전략은 단기적이다. 중소기업에 엔지니어링 소프트웨어를 보급한다고 해서 국가 전체의 엔지니어 역량이 발전하는 것은 아니다. 결국 한국의 미래는 엔지니어링과 연구, 개발에 달려 있다.
현재 선진국에서 엔지니어링 R&D의 다섯 가지 핵심 트렌드는, 향후 10년 동안의 기술 환경이 인더스트리 4.0과 스마트 운영의 다섯 가지 주요 트렌드에 의해 주도될 것이라고 한다. 지능형 및 메타 모빌리티, 디지털 헬스케어, 지속가능성 및 우주 시스템이다. 보고서는 디지털 엔지니어링과 데이터 분석, 인공지능 기계학습, 사물인터넷, 5G 기술 및 사이버 보안과 같은 기술에 대한 지출이 이러한 성장의 많은 부분을 설명할 것이라고 지적했다.
기업이 제품을 디지털화하고 빠르게 변화하는 고객 기대치를 충족하며 운영 효율성을 높이려면 이러한 기술에 투자해야 한다. 디지털 기술은 오늘날 제품에서 가장 중요한 기능으로 부상했으며, 작년에 전체 엔지니어링 R&D 지출의 27% 이상인 약 3600억 달러를 차지했다. 디지털은 전반적인 엔지니어링 성장을 주도하고 있다. 향후 4년 동안 디지털 엔지니어링은 약 12%로 성장할 것이며, 이는 기존 엔지니어링에 대한 지출의 예상 증가 속도인 4%를 크게 초과할 것이라고 한다.
결론적으로 장기적으로는 지식, 기술, 엔지니어링 이노베이션의 선순환 생태계를 구축하는 것이고, 단기적으로는 엔지니어링의 디지털 전환이라고 할 수 있는 디지털 엔지니어링의 보급과 확산이다. 또한 디지털 엔지니어링의 여섯 가지 분야에 대한 세부적 디지털 적용이 필요하다. 그 여섯 가지 분야를 구분해 보면 요구 분석, 개념 설계, 기본 설계, 상세 설계, 시제작 및 테스트, 양산 준비이다.
“자신이 접하는 모든 정보를 기록하라. 기록한 아이디어를 설명하기 위해 그림, 낙서, 스케치 등으로 보완하라.”
- 토머스 에디슨
조형식
항공 유체해석(CFD) 엔지니어로 출발하여 프로젝트 관리자 및 컨설턴트를 걸쳐서 디지털 지식 전문가로 활동하고 있다. 현재 디지털지식연구소 대표와 인더스트리 4.0, MES 강의, 캐드앤그래픽스 CNG 지식교육 방송 사회자 및 컬럼니스트로 활동하고 있다.
보잉, 삼성항공우주연구소, 한국항공(KAI), 지멘스에서 근무했다. 저서로는 ‘PLM 지식’, ‘서비스공학’, ‘스마트 엔지니어링’, ‘MES’, ‘인더스트리 4.0’ 등이 있다.
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작성일 : 2022-12-01