04 - 파괴적 혁신으로서의 3D 프린팅 기술과 기업프로세스의 변화
3D 프린팅은 미래 기업프로세스를 바꿀 가장 촉망받는 기술 중 하나이다. 아직까지 중소기업과 일반인에 보급된 정도는 미흡하지만 보급이 확대되면서 혁신 대중화(Commoditization)의 전형적인 패턴을 보이고 있다.
3D 프린팅이 어떤 형태의 변화를 초래할 것인가에 대해 제조 프로세스의 효율성 측면과 기업의 가치사슬 및 가치전달 네트워크 변화 차원에서 살펴보고 기업의 대응영역을 제안하고자 한다.
최근 기술의 발달과 함께 파괴적 혁신(Disruptive Innovation)이라는 단어를 기업뿐만 아니라 일반 개인들도 친숙하게 접하게 되었다.
학자들 사이에서도 배경에 따라서 파괴적 혁신의 정의에 대한 다양한 의견을 제시하지만 가장 일반적으로 받아들여지고 있는 정의는 기술발전의 S-곡선에서 향상된 신규 S-곡선을 만들어내는 기술 및 관련 프로세스를 의미한다.
반면에 동일 S-곡선의 하단에서 상단으로 이동하도록 하는 기술 및 프로세스는 점진적 혁신(Incremental Innovation)으로 정의한다.
파괴적 혁신은 기존의 기술 또는 프로세스를 대체한다는 특성으로 인해서 ‘파괴적’이라는 단어를 사용하고 있고, 이로 인해서 조직 또는 기업들은 ‘파괴적 혁신’이라는 단어를 사용하고 받아들이는 것에 심리적(Psychological) 그리고 감정적(Emotional)인 거부감을 가지고 있다.
때로는 파괴적 혁신 실행(Implementation) 초기단계의 성과가 점진적 혁신을 하는 것보다 낮은 경우가 발생하기 때문에 기업들은 근시안적(Myopia)으로 혁신을 바라보기도 하고 파괴적 혁신의 수용에 대해서 회의적이다.
더욱이 조직 내부에서는 성과의 일시적 하락이 파괴적 혁신을 받아들이지 않는 근거로 활용되기도 한다.
파괴적 혁신이라는 단어가 주는 부정적인 인식에도 불구하고, 일반적으로 예상하는 것 이상으로, 파괴적 혁신은 과거 20년간 기업경영과 시장의 변화에 많은 영향을 미쳐 왔다.
특히 조직 내부의 프로세스 그리고 제조 프로세스에 많은 영향을 주었고, 파괴적 혁신에 적응하지 못한 기업은 시장에서 도태되는 결과를 초래하였다.
파괴적 혁신이 기업 프로세스에 미치는 영향
인터넷의 보급을 바탕으로 이루어진 다양한 형태의 기업활동의 디지털화 자체가 하나의 파괴적 혁신이었지만, 디지털화로 인한 다양한 파생적인 파괴적 혁신들도 발생하였다.
예를 들어, 2015년 현재 경영정보시스템(Management Information Systems)은 더 이상 파괴적 혁신기술로 간주하는 것에 대해서 의구심을 가지게 될 정도로 보편화되었다.
그러나 MRP(Material Resource Planning)를 본격적으로 도입하는 1980~1990년대까지만 하더라도, 기업들은 ERP와 같은 정보시스템을 파괴적 혁신의 일환으로 도입하였고, 2000년대 초반 전체 기업 투자액의 30~50%까지도 차지하였다.
그리고 이러한 정보시스템의 도입은 기업으로 하여금 비즈니스 프로세스 재조정(BPR: Business Process Reengineering)을 필요로 하였다.
정보시스템 도입 및 이로 인한 프로세스 재조정은 기업의 업무효율을 향상시켰다.
비슷한 사례는 의료기관에서도 찾을 수 있다. 불과 20년 전에는, 병원에서 X-Ray를 찍은 사진을 들고 다니는 사람들을 쉽게 볼 수 있었다.
그러나 현재 병원에서 사진이 든 서류봉투를 들고 다니는 사람을 보는 일은 드물다.
이러한 변화가 우리가 의식하지 못하는 사이에 일어났지만, 이러한 변화에는 PACS(Picture Archiving and Communication Systems)와 Digital Imaging과 관련한 기술이 큰 역할을 하였다.
2014년 미국 리서치 기관의 조사에 따르면, 미국 병원들의 PACS 도입은 향후에도 약 14% 정도 증가할 것으로 보고하였다.
비슷한 수준의 변화는 음악시장에서도 발생하였다.
더 이상 물리적 생산물(CD 또는 마그네틱테이프)이 아닌 디지털화된 음원(예: MP3)의 확산을 통해서 새로운 가수 및 곡의 소개를 전 세계적으로 동시에 가능하도록 하였다.
과거에는 가수가 노래를 녹음한 후, 공장에 보내져 대량생산을 한 뒤, 세계에 공급하는 방식이었다.
그러나 이제는 단순히 0과 1로 이루어진 코드가 인터넷망을 통해서 전 세계에 공급되고, 이는 음반사의 물류비용의 급격한 감소를 가져왔다.
이상에서 소개하고 있는 파괴적 혁신의 예는 공통적으로 기업의 가치전달 네트워크 또는 가치사슬의 변화를 초래하였다는 것과 파괴적 혁신이 가지고 있는 특성으로 인해서 사용자들에게 도입 초기에는 환영받지 못했다.
정보시스템의 도입 또는 디지털화가 기업의 시장성과를 높였는가에 대한 직접적인 근거를 제시하는 데 한계점을 보여 왔기 때문에 기업들은 그 이상의 파괴적 혁신을 수용하고 활용하는 데 내·외부 저항에 직면했었다.
특히, 조직 내부저항의 근거로 앞에서 논의한 성과의 일시적인 하락이 주로 인용되었다.
하지만, 여기서 유의해야 할 점은 이러한 파괴적 혁신의 도입이 기업의 성과를 높이는 정도는 상대적이라는 것이다.
기업경영은 기본적으로 경쟁이라는 것을 기반으로 이루어지고 있다.
즉, 파괴적 혁신을 하나의 기업이 시장 또는 산업에서 독점하는 것이 아닌, 산업 내 대부분의 기업이 도입하고 있기 때문에, 파괴적 혁신을 도입했다고 하더라도 그 성과는 기업의 전략과 관리에 따라서 달라질 수 있다는 것이다.
예를 들어, 유통업에서 대부분의 기업이 가치사슬의 효율성을 높이기 위해서 정보시스템을 도입하였지만, 월마트(Wall Mart)의 비용절감 효과가 산업평균보다 약 20~30% 정도 높은 이유는 파괴적 혁신의 도입 자체보다 이러한 혁신을 어떻게 기업의 전략에 반영하고 관리하는가가 중요하다는 것을 보여주고 있다.
즉, 기업과 조직원들이 간과하지 말아야 할 부분은 파괴적 혁신 자체를 수용해야 하는가에 대한 논의가 아닌, 파괴적 혁신이 피할 수 없는 현실이라면 파괴적 혁신을 어떻게 수용하고 활용하여 기업의 성과를 극대화할 수 있을까에 대해서도 고려해야 한다는 것이다.
3D 프린팅이 기업에 미치는 영향
인터넷이 기업 프로세스의 디지털화를 촉진하고 다양한 파생적 형태의 파괴적 혁신을 만들어 낸 것과 비슷하게, 3D 프린팅은 미래에 기업 프로세스를 바꿀 가장 촉망받는 기술 중 하나이다.
인터넷이 대중들에게 보급되기 이전에 이미 군사용 그리고 연구용으로 광범위하게 사용된 것과 비슷하게 3D 프린팅 기술도 이미 약 20년 전부터 대기업 그리고 일부 대형 실험실에서 사용하여 왔다.
인터넷에 비해서 아직까지 일반 대중과 중소기업에 보급된 정도나 속도면에서는 떨어지지만, 현재 보급화가 진행 중인 혁신의 대중화(Commoditization)의 전형적인 패턴을 보이고 있다.
예를 들어, 초기의 3D 프린터는 인플레이션을 고려해도 평균 25,000달러였지만, 과거 2~3년 동안 1,200달러 수준의 3D 프린터가 중소기업이나 교육용으로 출시되었고, 최근에는 가정용으로 400USD제품이 출시되었다.
물론 현재 3D 프린팅에 사용되는 소재의 제약이 3D 프린팅의 활성화에 걸림돌이 되고 있지만, 앞에서 언급한 바와 같이 이러한 현상은 파괴적 혁신 초기에 발생하는 일시적인 것이다.
이러한 문제가 해결될 경우 기업의 효율성은 급격하게 상승하는 동시에 가치전달 네트워크 및 비즈니스 모델에 커다란 충격과 변화가 예상된다.
아직까지 기업들은 3D 프린팅 기술을 시제품 생산을 빠르게 하는데 초점을 두고 사용하고 있지만, 최근 일부 다국적 기업들은 3D 프린팅을 비즈니스 모델에 적용하여 그들의 가치전달 네트워크의 효과성과 효율성을 높이려는 움직임을 보여주고 있다.
가장 대표적으로 눈에 띄는 움직임을 보이고 있는 곳은 흥미롭게도 기술경영과는 거리가 있을 것으로 여겨지는 신발산업이다.
전 세계 최대 스포츠 용품업체인 NIKE社는 3D 프린팅 기술을 활용하여 아직 일부이기는 하지만 축구화에 사용되는 미끄럼 방지용 밑창의 시제품을 제작하여 작업의 효율성을 높이고 있다.
NIKE社가 개별 선수들의 발에 맞는 미끄럼 방지용 밑창을 만들지는 않는 반면에, 경쟁사인 New Balance社는 3D 프린팅 기술을 활용하여 개별 육상선수들의 발에 맞춤화된 운동화를 제작하기 시작하였다.
3D 프린팅이 기업 프로세스의 파괴적 혁신이 될 수 있다면, 어떠한 형태의 변화를 초래할 것인가?
이에 대해서는 다양한 의견이 제시될 수 있지만, 이들은 (1) 제조 프로세스의 효율성(Efficiency)증대와 (2) 기업의 가치사슬 및 가치전달 네트워크의 변화로 정리될 수 있다.
첫째, 제조 프로세스의 효율성 증대에 대해서는 다양한 보고서에서 제시되어 왔다. 제조 방식의 근간인 주물(Casting), 주조(Molding), 성형(Forming) 등의 작업이 원재료 또는 금형을 깎아 제조하는 절삭가공이라면, 3D 프린팅은 점진적으로 재료를 더하는 적층가공이다.
따라서, 3D 프린팅을 사용할 경우, 절삭으로 인해서 발생하는 재료의 낭비를 줄일 수 있고 금형의 필요성을 줄여서 제조비용을 감소시킬 수 있을 것이다.
또한 절삭가공을 사용 할 경우, 부품 또는 제품의 내부와 외부를 분리해서 작업해야 하고 이로 인해서 제조 프로세스가 늘어나거나 부품의 단순화를 추구하게 된다.
그러나 적층가공 방식일 경우, 과거에는 불가능하거나 고비용으로 고려되지 않았던 소비자 개개인의 요구에 맞춤화된 제품 및 복잡한 부품의 디자인 및 제조가 수월해질 수 있을 것이다.
이러한 이점을 인식하고 일부의 기업에서는 이미 3D 프린팅을 비록 대량생산은 아니지만 소량 전문화된 생산에 활용하기 시작하였다.
예를 들어, 유럽의 자동차회사 중 하나인 애스턴 마틴(Aston Martin)社는 F1 포뮬러에 참가하는 자동차의 엔진 및 부품을 3D 프린팅 기술을 활용하여 제작하고 있다.
그리고 보잉(Boeing)社는 전투기인 F18의 엔진 부품을 3D 프린팅 기술을 활용하여 제조하고 있고, 최근 제네럴 일렉트로닉(General Electronic)社와 롤스로이스(Rolls-Royce)社도 항공기 엔진의 부품을 제작하기 위해서 3D 프린팅을 사용한다고 발표했다.
소비자가 상대적으로 쉽게 접할 수 있는 제품으로는 얼라인 테크놀로지(Align Technology)社가 전 세계 소비자들에게 맞춤화된 교정기를 3D 프린팅 기술을 통해서 제공하고 있고, 지멘스(Siemens)社와 포낙(Phonak)社가 전 세계 소비자들의 귀에 개별적으로 맞춤화된 보청기를 제조하고 있다.
둘째로는 현재 기업이 가지고 있는 가치사슬 뿐만 아니라 가치전달 네트워크상의 변화를 가져올 수 있다.
3D 프린팅은 소비자들에게 맞춤화된 제품을 제공하는 데 현재의 시스템보다 높은 효율성을 가져다줄 수 있을 것이다.
대량생산 중심에서 맞춤화된 제품을 제공하는 것으로의 전환은 단순히 고객만족의 수준을 높인다는 것 이상의 의미를 기업에 주고 있다.
그림 4 는 3D 프린팅 기술이 기업의 가치사슬에 어떻게 영향을 미치는가를 도식화하여 보여주고 있다.
가치전달 네트워크에서 기업들은 값싼 노동력과 물류비용 감소를 위해서 생산 및 물류거점을 지정하고, 이들 거점 지역에서 대량 생산하여 관련 지역에 공급하였다.
그러나 맞춤화된 제품을 제공하는 것이 확산될 경우, 기업은 대량생산에 따른 원재료, 부품 그리고 완제품 재고보관의 필요성이 줄어들게 될 것이다.
소형 공장들을 수요지 중심으로 재배치하는 것이 더 높은 효율을 가져다줄 수 있을 것이고 대형 물류기지의 필요성이 줄어들 것이다. 그 결과 값싼 노동력을 찾아서 대형 공장을 이전해야 할 필요성이 줄어들 것이다.
맞춤화된 제품을 제공함으로써 기업들은 마케팅 중개자 없이 고객과 직접 의사소통을 하는 것이 가능해져 가치전달 네트워크에서 중개자의 역할이 줄어들 것이고, 기업은 고객과의 접점이 강화될 수 있는 기회가 확대될 것이다.
부품의 수리나 교환을 위해서 기업이 부품을 보관하고 있을 필요성도 줄어들 것이다. 소프트웨어 산업에서 일어나고 있는 것과 비슷하게 일부 부품에 대해서는 소비자가 부품의 도면을 온라인으로 받아서 직접 부품을 만들어 수리하는 셀프서비스(Self-Service)의 시대가 제조업에 확산될 것이다.
신제품 개발 관련 R&D의 주체로서 고객의 영향이 확대될 수 있다. 3D 프린팅이 확산될 경우 소비자가 더 이상 소비의 주체만이 아닌 제품 계획단계에 주도적으로 참여할 수 있게 된다.
과거 많은 혁신적인 제품들(예를 들어 스노보드 및 비행기 등)이 사용자 맞춤화를 통해서 시작되었고, 이후 시장에 성공을 거두었다.
최근에도 신제품 개발 과정에 소비자 참여의 중요성이 강조되고 있지만 3D프린팅이 활성화될 경우, 신제품 개발 R&D에서 소비자의 개발 및 사용 경험을 기업이 흡수하는 역량, 소비자의 아이디어를 인식하고 관리하는 역량, 그리고 개방형 혁신역량이 더욱 강조될 것이다.
기업의 대응영역
3D 프린팅이 파괴적 혁신으로 이상에서 언급한 것처럼 기업에 영향을 미친다면 기업은 어떻게 대응을 해야 할 것인가?
3D 프린팅은 기존의 많은 기업들이 활용하여 왔지만, 활용은 일반적으로 시제품 제작의 효율성을 높이는 것에 초점을 두었고 이를 가치전달 네트워크에서 어떻게 활용할 것인가에 대한 고민은 적었던 것이 현실이었다.
일례로 필자가 중견관리자 중심의 모강의에서 3D 프린팅 기술에 관련된 기업 전략을 수립한 적이 있는지에 대한 질문을 하였는데 극소수만이 ‘그렇다’고 대답하였다.
그러나 이제는 3D 프린팅을 활용하는 것에 대한 기업의 대응전략에 대한 폭넓은 고민이 요구된다.
이상의 내용을 바탕으로, 기업이 스스로 던져야 할 질문은 4가지 영역에서 그림 5 와 같이 정리될 수 있을 것이다.
① 제조 프로세스: 현재 3D 프린팅을 제품 제조 또는 제품에 사용되는 부품 제조에 어느 정도 활용이 가능하고, 향후 10년 이내에 3D프린팅 기술의 진보와 함께 얼마나 늘릴 수 있을 것인가? 3D 프린팅이 과거에 불가능했던 제품 제조를 가능할 수 있게 할 것인가?
② 가치전달 네트워크와 비즈니스 모델: 미래의 3D 프린팅 기술이 나의 회사가 속한 산업군의 가치전달 네트워크를 어떻게 변화시킬 수 있고, 회사의 비즈니스 모델을 어떻게 바꿀 수 있을 것인가? 그리고 회사는 어떻게 대응전략을 수립하고 실행해 나가야 하는가?
③ 혁신의 원천으로서 고객: 3D 프린팅을 활용하여, 고객을 혁신의 원천으로 어떻게 활용할 것이고, 이를 위해서 기업은 어떤 전략을 수립해야 하는가?
④ 기술적 연관성과 신사업: 3D 프린팅의 유관기술을 보유하고 있다면, 3D 프린팅 산업에 진입할 것인가? 진입한다면 어떤 분야에 진입할 것인가? 3D 프린팅 산업을 신규 산업으로 인식할 경우, 현재 나의 회사가 어떤 방식으로 참여할 수 있을 것인가?
이상 질문에 대해서 스스로 응답을 하면서, 기업들은 지속적으로 3D 프린팅과 관련한 기술 수준에 대해서 끊임없이 모니터링하는 것이 필요하다.
특히 3D 프린팅 속도, 소재, 그리고 에너지 소모 등에 초점을 두어, 자신의 기업과 관련이 있는 부분에서 확산이 본격화되기 위한 최소임계치(Threshold)를 설정해 놓고 그 이상이 될 경우 언제든지 3D 프린팅을 활용할 수 있도록 준비해야 할 것이다.
이들 기술수준의 변화에 따른 다양한 시나리오를 개발하여 대응전략을 수립해야 할 것이다.
기업은 과거 인터넷과 디지털화라는 파괴적 혁신이 기업에 미친 영향은 기업의 활용도에 따라 차별적 이었다는 것을 인지하고, 이와 비슷하게 3D 프린팅도 기술 자체보다는 기업이 어떻게 대응하느냐에 따라 기업의 위기 또는 기회가 될 수 있다는 것에 대해서 이해해야 할 것이다.