게 가지면 팀원이 수행하는 업무의 시간이 늘어나고 결국 많은 에너지를 소비하게 되어 장기적으로는 부정적인 영향을 미치게 된다. 반면 팀원은 업무 성과가 높으 면 업무 지원정도를 높이게 되고 업무적 지원을 많이 받으면 성과도 올라간다. 이 런 경우에 성장의 한계라는 형태를 띠게 된다.
<그림 4-14> 양의 피드백 루프와 음의 피드백 루프가 공존하는 예시
지금까지 시스템 다이내믹스의 개념 및 방법에 대해 살펴보았다. 시스템 다이내 믹스 연구방법은 현재 계량화 되어 있지 않으며, 전 산업분야와 연관이 있는 마린 메카트로닉스 산업의 활성화를 위한 방안을 마련하는데 아주 적합한 방법임을 알 수 있다.
3.2.1 마린 메카트로닉스산업의 수요
메카트로닉스산업의 기본구조 파악을 위해 메카트로닉스제품의 수요에 대한 인과 모델을 작성하면 <그림 4-15>와 같다. 수요에 관한 인과모델은 마린 메카트로닉스 에 대한 수요의 특성을 보여줄 수 있도록 편의상 기존 육상중심의 범용 메카트로닉 스제품과 해양에 특성화된 첨단 마린 메카트로닉스제품으로 구분하여 작성하였다.
먼저 범용 메카트로닉스제품 소요량에 대한 인과모델을 보면 단순 메카트로닉스 제품 소요량(A)의 증가는 범용 메카트로닉스제품 구매량(B)을 늘리게 되어 두 변 수간의 인과관계는 양(+)의 관계를 가지게 된다. 범용 메카트로닉스제품 구매량(B) 과 산업화율(C)간 역시 구매량이 증가하면 목표하고자 하는 산업화율 또한 증가하 기 때문에 두 변수간의 인과관계 역시 양(+)의 관계를 가지게 된다. 그러나 범용 메카트로닉스기술의 산업화율이 증가하면 범용 메카트로닉스 기술적용 제품에 대 한 소요가 감소하기 때문에 두 변수 간에는 음(-)의 관계를 가지게 되며 따라서 전 체적인 루프는 음(-)의 피드백 루프를 가지게 된다.
<그림 4-15> 범용 메카트로닉스제품 수요 인과모델
이를 시간의 흐름에 따라 보면 <그림 4-16>과 같이 일정시점까지는 증가하다 수 렴(收斂, convergence)하는 형태를 가지게 된다.
<그림 4-16> 범용 메카트로닉스제품의 수요 동태성
해양에 특성화된 첨단 마린 메카트로닉스제품의 수요에 대한 인과모델은
<그림 4-17>과 같다. 마린 메카트로닉스제품의 수요에 관한 인과모델의 기본 형태 는 범용 메카트로닉스제품의 수요와 동일하다. B 피드백 루프와 같이 마린 메카트 로닉스 제품 소요량(A)의 증가는 마린 메카트로닉스제품 구매량(B)을 늘리게 되어 두 변수간의 인과관계는 양(+)의 관계를 가지게 된다. 마린 메카트로닉스제품의 구 매량(B)과 산업화율(C)간 역시 구매량이 증가하면 목표하고자 하는 산업화율 또한 증가하기 때문에 두 변수간의 인과관계 역시 양(+)의 관계를 가지게 된다. 그러나 마린 메카트로닉스기술의 산업화율(C)이 증가하면 마린 메카트로닉스제품에 대한 구매소요량(A)이 감소하기 때문에 두 변수 간에는 음(-)의 관계를 가지게 되며 따 라서 전체적인 루프는 음(-)의 피드백 루프를 가지게 된다.
그러나 R 피드백 루프에서 보듯 마린 메카트로닉스 제품 소요량의 증가(A)는 외생적 환경 요인인 주요 산업경쟁국 마린 메카트로닉스 기술화(D)를 증가시키므
로 양의 관계를 가지게 된다. 산업경쟁국 마린 메카트로닉스 기술화(D)를 증가는 산업요구성능(E)을 증가시키게 되므로 두 변수 간 인과관계 역시 양(+)의 관계를 가지게 된다. 산업요구성능(E)을 증가는 마린 메카트로닉스제품 소요량(A)의 증가 시키고 이는 마린 메카트로닉스제품에 대한 구매량(B)을 증가시키게 되므로 전체 적으로 지속적으로 증가시킬 요인이 항상 존재하게 되는 것이다.
<그림 4-17> 마린 메카트로닉스제품 수요 인과모델
따라서 양(+)의 피드백 루프인 R 피드백 루프가 음(-)의 B 피드백 루프보다 강하 게 작용한다면 마린 메카트로닉스에 대한 수요에 대한 동태성은 <그림 4-18>와 같이 지속적으로 상승하는 형태를 가지게 된다.
<그림 4-18> 마린 메카트로닉스제품 수요 동태성
<그림 4-19>은 그 동안의 범용 메카트로닉스산업의 성장과정과 한계를 나타내는 인과모델로 우리나라 전반적인 메카트로닉스산업의 발전과정과 현재의 모습을 잘 표현하고 있는 인과모델이라 할 수 있다.
<그림 4-19> 범용 메카트로닉스산업의 성장과 한계 인과모델
메카트로닉스제품에 대한 R&D 투자(B)를 늘리게 되고(+), 증가된 R&D 투자(B)는 국내 범용 메카트로닉스제품 성능(C)의 향상(+)을 가져와 국내 범용 메카트로닉스 제품 수요(D)를 증가(+)시키는 선 순환적 구조를 가지게 된다. 뿐만 아니라 R2 피 드백 루프에서와 같이 국내 범용 메카트로닉스제품 성능(C)의 향상은 해외 범용 메카트로닉스재품 수입(F)을 줄여, 음(-)의 관계에 있는 국내 범용 메카트로닉스제 품 매출(A)을 증가(+)시키게 된다.
B1 피드백 루프는 국내 범용 메카트로닉스제품의 수요(D)가 증가(+)하면 양(+)의 관계에 있는 국내 범용 메카트로닉스 기술 산업화율(G)이 완료되면서, 결국 음(-) 의 관계에 있는 국내 범용 메카트로닉스 제품 수요(D)의 감소를 가져오게 된다.
그러나 이러한 선 순환적 피드백 구조는 B1과 R1이 통합된 피드백 루프인 B2 피드백 루프에서 전체 시스템적으로는 <그림 4-20>과 같이 성장이 한계를 맞는 결과를 낳게 된다. 즉, 국내 범용 메카트로닉스제품의 매출(A) 증가(+)로 인해 순 차적으로 국내 범용 메카트로닉스제품 R&D 투자(B)의 증가(+), 국내 범용 메카트 로닉스제품 성능(C)의 증가(+), 국내 범용 메카트로닉스 제품 수요(D)의 증가(+)를 순차적으로 가져와, 결국 국내 범용 메카트로닉스 기술 산업화율(G)을 증가(+)시키 고, 국내 범용 메카트로닉스제품 수요(D)를 감속시켜, 결국 국내 범용 메카트로닉 스제품 매출(A)을 지속적으로 감소(-)시키게 된다. 범용 메카트로닉스산업 성장과 한계 인과모델은 <표 4-5>과 같이 순환과정을 거치게 된다.
<표 4-5> 범용 메카트로닉스산업 성장과 한계 인과모델의 순환과정
구 분 루 프
R1 A → B → C → D → A R2 C → F → A → B → C
B1 D → G → D
B2 A → B → C → D → G → D → A
<그림 4-20> 범용 메카트로닉스산업의 성장과 한계 동태성
3.2.2 마린 메카트로닉스산업 활성화를 위한 R&D투자
마린 메카트로닉스산업화에 영향을 미치는 R&D 투자부문에 관한 인과모델은
<그림 4-21>와 같다. 박헌준 등(2004)은 R&D 투자정책 등의 효과성에 대한 장기 적인 순환효과 및 그 연구를 통한 정책설계의 체계적 접근을 위해 시스템 다이내 믹스 인과모델을 활용하였으며, 조윤숙 (2012)은 산업별 R&D 투자의 파급효과 분 석을 위해 산업연관분석 등 계량적 모형을 시스템다이내믹스 모델링 방법을 통해 구현함으로써, 기존 계량적 방법의 수치적 정확성을 확보할 뿐만 아니라 변수의 동태적 변화를 반영할 수 있도록 하였다.
R&D 투자부문의 변수 설정은 연구자의 연구의도에 따라 시장 규모, 기존의 투 자 규모, 투자액, 기업규모, 업종 시장상황, 대외지향성, 매출액, 시장점유율, 기업 규모, 감가상각, 현금흐름, 특허, 당기 순이익 등의 다양한 변수들을 사용하는데 본 마린 메카트로닉스산업 활성화를 위한 R&D 투자 인과모델을 <그림 4-21>에서와 같이 현재 해양산업의 주요한 요소를 반영한 7개의 피드백 루프가 생성되며, 모든
먼저, R1 피드백 루프는 마린 메카트로닉스산업 R&D 투자(B)는 양(+)의 관계에 있는 마린 메카트로닉스산업 R&D 수준(C)을 높이고, 마린 메카트로닉스 기술융합 수준(D)을 증가시켜, 결과적으로 마린 메카트로닉스산업 수출경쟁력(E) 및 수출량 (F)을 증가시켜 다시 마린 메카트로닉스산업 R&D 투자(B)를 증가시키는 피드백 루프이다.
R2 피드백 루프는 R1 피드백 루프와 같이 마린 메카트로닉스산업 R&D 투자(B) 는 R&D 수준(C)의 향상과 마린 메카트로닉스 기술융합 수준(D)을 증가시키고, 국내 마린 메카트로닉스 기술매력도(G)를 높여 음(-)의 관계에 있는 마린 메카트로닉스제 품 수입(H)을 줄여, 역시 음(-)의 관계에 있는 마린 메카트로닉스산업 매출(A)을 증 가(+)시키고, 이로 인해 다시 마린 메카트로닉스산업 R&D 투자(B)를 늘리게 된다.
R3 피드백 루프는 마린 메카트로닉스산업 R&D 투자(B)는 R&D 수준(C)의 향상 으로 마린 메카트로닉스 기술융합 수준(D)을 증가시키고, 이로 인해 해양과학기술 개발 가능성(I)을 높여, 수요 다변화(J)를 가져와 결국 마린 메카트로닉스산업 매출 (A)을 증가시키기고, 다시 마린 메카트로닉스산업 R&D 투자(B)를 증가시키는 피 드백 루프이다.
R4 피드백 루프는 R2 피드백 루프와 같이 높아진 국내 마린 메카트로닉스 기술 매력도(G)로 해양창조산업 R&D 투자의지(K)를 높여 해양창조산업 R&D 투자(L)를 증가시키고, 이로 인해 마린 메카트로닉스 업체 간 공동개발 프로젝트 수(M)가 증 가하여, 해양과학기술 개발 가능성(I)을 증가시키고, 이는 수요 다변화(J)를 가져와 마린 메카트로닉스 산업의 매출(A) 증가로 마린 메카트로닉스산업 R&D 투자(B)를 증가시키는 피드백 루프이다.
R1 ~ R4 피드백 루프에서 특징은 마린 메카트로닉스산업 R&D 투자(B)와 마린 메카트로닉스산업 R&D 수준(C) 간에는 시간지연이 존재하며, 이러한 시간지연은 R&D 투자(B)가 다시 매출(A)로 이어지는데 있어서도 작용하게 되는 특징이 있다.
R5 피드백 루프는 해양창조산업 R&D 투자(L)의 경우 해양창조산업 R&D 수준 (P)을 높여, 국내 마린 메카트로닉스 기술매력도(G)를 높이고 양(+)의 관계에 있는 해양창조산업 R&D 투자의지(K)를 높여 해양창조산업 R&D 투자(L)가 늘어나는 피 드백 루프이다. R5 피드백 루프에서 특징은 해양창조산업 R&D 투자(L)와 해양창조 산업 R&D 수준(P) 간에는 시간지연이 존재하며, 이러한 시간지연은 R&D 투자(L) 가 다시 R&D 투자의지(K)로 이어지는데 있어서도 작용하게 되는 특징이 있다.
R6 피드백 루프는 해양창조산업 R&D 투자(L)의 증가는 마린 메카트로닉스 업 체 간 공동개발 프로젝트 수(M)를 증가시키고, 마린 메카트로닉스업체간 네트워크 수준(N)을 높여 마린 메카트로닉스산업간 지식공유수준(O)을 향상시키고, 이는 다 시 마린 메카트로닉스 기술융합 수준(D)을 향상시켜, 결국 국내 마린 메카트로닉 스 기술매력도(G)를 높여 해양창조산업 R&D 투자의지(K) 향상으로 해양창조산업 R&D 투자(L)가 늘어나는 피드백 루프이다.
R7 피드백 루프는 해양창조산업 R&D 투자(L)의 증가는 R6루프와 같은 단계를 거쳐 해양창조산업의 R&D 수준(P)향상에 영향을 미치게 되고, 결국 해양창조산업 기술의 근간인 국내 마린 메카트로닉스 기술매력도(G)를 높여 해양창조산업 R&D 투자의지(K) 향상으로 해양창조산업 R&D 투자(L)가 늘어나는 피드백 루프이다.
마린 메카트로닉스 R&D투자 인과모델의 자세한 순환과정은 <표 4-6>과 같이 나타낼 수 된다.
<그림 4-21> 마린 메카트로닉스 R&D 투자에 관한 인과모델
<표 4-6> 마린 메카트로닉스 R&D투자 인과모델의 순환과정
구 분 순환과정
마린 메카트로닉스산업
R&D 투자
R1 B → C → D → E → F → A → B R2 B → C → D → G → H → A → B R3 B → C → D → I → J → A → B
R4 B → C → D → G → K → L → M → I → J → A → B
해양창조산업 R&D 투자
R5 L → P → G → K → L
R6 L → M → N → O → D → G → K → L R7 L → M → N → O → P → G → K → L
3.2.3 마린 메카트로닉스산업의 기술개발체제
첨단 마린 메카트로닉스산업을 통해 생산되는 제품은 분야에 따라 차이가 있지만 대부분 강한 보안성이 요구되는데, 이는 메카트로닉스제품의 생산과정에는 많은 예 산이 소요되나, 제품아이디어 및 설계도만으로도 손쉽게 모방할 수 있기 때문이다.
따라서 대체로 기술융합 주체의 참여가 제한될 수밖에 없으며, 결국 이러한 제한은 기술적 기회원천의 다양성을 제한하게 된다. 따라서 기술적 기회원천이 대부분 내부 R&D를 중심으로 기술융합의 기회를 창출하게 된다. 반면 폐쇄적인 구조를 통해 생 산되는 마린 메카트로닉스제품의 특성상 해당 지식에 대한 독점성은 타 산업에 비 해 높다고 할 수 있으며, 이러한 관계를 인과모델로 표현하면 <그림 4-22>와 같다.
<그림 4-22> 마린 메카트로닉스 기술개발체제 관한 인과모델
R1 피드백 루프는 외부 R&D 활성화(A)가 증가할수록 양(+)의 관계에 있는 기 술적 기회원천의 다양성(B)이 증가하나, 음(-)의 관계에 있는 기술적 보안수준(C)을 낮추나, 낮아진 보안수준(C)으로 결국 음(-)의 관계에 있는 외부 R&D(A)는 더욱 활성화되는 피드백 루프이다.
R2 피드백 루프는 외부 R&D 활성화(A)가 증가할수록 양(+)의 관계에 있는 참여기회 수준(E)이 많아지고, 결국 기술 독점수준(F)은 낮아져 오히려 기술 요구 수준 및 복잡성 (G)은 높아지게 되어, 외부 R&D 활성화(A)가 더욱 촉진하게 되는 피드백 루프이다.
R3 피드백 루프는 외부 R&D 활성화(A)가 증가할수록 양(+)의 관계에 있는 참 여기회 수준(E)이 많아지고, 결국 기술 독점수준(F)은 낮아져 기술적 보안수준(C) 또한 낮아져, 외부 R&D(A)는 더욱 활성화 되는 피드백 루프이다.
B1 피드백 루프는 외부 R&D 활성화(A)가 증가할수록 양(+)의 관계에 있는 기술 적 기회원천의 다양성(B)이 증가하고, 마린 메카트로닉스 기술혁신 수준(D) 또한 증가하게 되나, 이로 인해 음(-)의 관계에 있는 외부 R&D 활성화(A)는 오히려 줄 어들게 되는 피드백 루프이다.
B2 피드백 루프는 외부 R&D 활성화(A)가 증가할수록 양(+)의 관계에 있는 참여 기회 수준(E)이 많아지고, 마린 메카트로닉스 기술혁신 수준(D)이 높아지나 외부 R&D 활성화(A)는 오히려 줄어들게 되는 피드백 루프이다. 마린메카트로닉스 기술 개발체계 인과모델의 자세한 순환과정은 <표 4-7>과 같이 나타낼 수 된다.
<표 4-7> 마린메카트로닉스 기술개발체계 인과모델의 순환과정
구 분 순환과정
R1 A → B → C → A R2 A → E → F → G → A R3 A → E → F → C → A B1 A → B → D → A B1 A → E → D → A
3.2.4 마린 메카트로닉스산업과 제도
마린 메카트로닉스 기술융합시스템에서 제도는 <그림 4-23>에서와 같이 기술융 합을 촉진 또는 제한하는 역할을 한다. 특히, 마린 메카트로닉스 기술융합시스템에 서 제도의 영향은 절대적인데, 많은 타 산업의 경우 제도는 산업이 성장할 경우 자원의 중복투자를 막고 효율적인 활용을 위해 B 피드백 루프와 같이 시장진입에 제한을 가져오는 전문화ㆍ계열화 제도를 시행하게 된다. 이러한 전문화ㆍ계열화 제도는 도입초기 그 목적을 달성하게 되지만, 마린 메카트로닉스 산업의 진입장벽 을 높이는 결과를 가져오게 된다.
즉, R 피드백 루프는 마린 메카트로닉스산업간 경쟁심화로 마린 메카트로닉스기 술의 비효율 수준(A)이 높아지면, 양(+)의 관계에 있는 전문화․계열화 수준(B)이 높아지게 되고, 마린 메카트로닉스산업 진입장벽(C)도 같이 높아지는 반면에, 마린 메카트로닉스산업간 경쟁(D)은 낮아지게 되어 마린 메카트로닉스산업간 R&D투자 경쟁(F) 또한 낮아지게 되며, 이는 마린 메카트로닉스 산업 경쟁력(F)을 낮추어 결 국 마린 메카트로닉스 자원활용의 비효율 수준(A)은 높아지는 피드백 루프이다.
B 피드백 루프는 마린 메카트로닉스 기술의 비효율 수준(A)이 높을수록 양(+)의 관계에 있는 전문화․계열화 수준(B)이 높게 되고, 이는 다시 음(-)의 관계에 있는 비효율 수준(B)을 지속적으로 낮추게 되는 피드백 루프이다.
R 피드백 루프에서 특징은 전문화․계열화 수준(B)과 마린 메카트로닉스산업 진 입장벽(C) 간, 마린 메카트로닉스산업간 R&D 투자경쟁(E)과 마린 메카트로닉스산 업 경쟁력(F)사이에 시간지역이 존재하며, 이러한 시간지연은 결국 마린 메카트로 닉스산업 경쟁력이 다시 마린 메카트로닉스기술의 비효율 수준(A)로 이어지는데 있어서도 작용하게 되는 특징이 있다.
<그림 4-23> 마린 메카트로닉스의 제도로 인한 인과모델
결국 <그림 4-24>에서 보는 바와 같이 산업 내 경쟁이 완화되고 이로 인해 지속 적인 기술융합을 통한 경쟁력 확보요소가 사라져 결과적으로 경쟁력을 약화시키는 결과를 가져올 것이다.
<그림 4-24> 마린 메카트로닉스의 제도로 인한 동태성