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RE-081

디지털 신산업 혁신생태계 연구

김준연산업정책연구실 수석연구원
강송희 역대연구원
박강민AI정책연구실 선임연구원

2020.04.20

13318

1. 연구의 배경과 구성
연구의 배경
ㅇ 전산화(Digitization)에서 정보화(Digitalization)를 거쳐 최근에는 산업구조와 사회, 개인역량까지도 변화시키는 디지털 전환(Digital Transformation)이 심화
- 그간 전산화, 정보화는 산업의 구조를 변화시켰지만, 디지털 전환으로 사회 전반이 변화를 겪으면서 그간의 투입과 산출, 선택과 집중의 패러다임으로는 사회 변혁에 효과적으로 대응할 수 없음
- 그간 국가 과학기술 거버넌스도 기술, 산업 혁신 시스템(innovation system)에서 다층적 접근론(multi-level perspective) 관점에서 논의되기 시작함
ㅇ 디지털 혁신으로 인한 사회 체제의 전환이 기술과 사회 간의 공진화 과정을 통한 결과물이라고 보고, 이러한 관점에서 디지털 기술에 의한 사회체제 전환 유형과 저해요인, 사회적 합의형성의 조건과 전환의 수준을 측정
- 특히 1차년도 연구에서 사례를 통한 유형과 정책적 시사점을 도출했다면 2차년도 연구에서는 구체적 정책 수립에 기반이 되는 측정 모델을 개발하고자 함
연구의 구성
ㅇ (1차 년도) 이론적 모델과 산업별 디지털 전환의 유형 도출
- 디지털 전환에 대한 사회체제전환의 이론 검토와 다양한 개념을 정의
- 사회체제의 디지털 전환을 분석하는 프레임워크 도출
- 분야별 디지털 전환의 특성, 전환의 저해요인 및 유형 분석
- 분야별 디지털 전환을 종합하여 정책적 시사점 도출
ㅇ (2차 년도) 시뮬레이션, 측정, 모델 제시
- 디지털 전환에 대한 사회 여론형성 시뮬레이션과 사회적 수용의 조건제시
- SW투입에 따른 산업별 생산성의 기여도 측정으로 디지털 전환의 수준 비교
- 효과적 디지털 전환을 위한 정책적 전위 전략(Shift Strategy) 제시
2. 1차년도 연구의 요약
ㅇ 혁신 시스템은 혁신을 만들어내는 시스템이 어떻게 동작하는지에 관한 논의로 혁신 주체와 네트워크, 제도, 지식의 관점에서 분석하고 있으며, 크게 기술, 산업, 국가 단위의 혁신 시스템으로 분류할 수 있음
ㅇ 한편 다층적 접근론은 틈새 혁신, 사회-기술레짐, 거시적 환경으로 구성되며, 이들 구성요소 간의 비선형적인 상호작용으로 인해 사회-기술체제의 전환을 설명
- 이러한 관점은 신기술을 둘러싼 다양한 주체 이외에 고령화, 환경문제와 같은 거시 환경과 사회문화적 환경 등 다양한 관점에서 분석
ㅇ 다층적 접근론은 기존의 체제(regime)가 다른 체제로 변화하는 과정을 대체 (substitution), 변환(transformation), 재구성(reconfiguration), 이탈 및 재정렬 (de-&re-alignment)로 구분함
- 각각의 체제 전한의 유형별로 혁신 주체와 기술의 특성이 다르며, 이에따라 혁신의 저해요인을 도출할 수 있음
ㅇ 1차년도 연구에서는 디지털 헬스케어, 디지털 혁신제약, 디지털 물류, 푸드테크, 프롭테크, 스마트 모빌리티, 스마트 디바이스, IoT가전을 대상으로 분석
ㅇ 분석 결과, 재구성과 대체의 전이유형에서 사회적 이해집단간의 합의 미형성, 인센티브 부족 등 사회적 이슈가 디지털 전환을 가로막는 저해요인으로 나타났으며, 변환과 이탈 및 재정렬의 경우, 주로 기술적 요인이 저해요인으로 분석

체제전이의 유형 구분 및 개념

<체제전이의 유형 구분 및 개념>
구분	체제전의 유형
대체 (substitution)	혁신의 주체가 신규 기업이며, 과감하고 파괴적 혁신의 특성을 보인다, 니치의 초기에는 경쟁관계를 형성하고, 기존 체제는 성숙하고 발달한 니치에 의해 대체됨
변환 (transformation)	혁신의 주체가 기존 기업이며, 점진적인 혁신의 특성을 보인다. 기존 기업에 의한 탐색적 혁신활동이 예상되며, 구기술의 점진적 개선이나 공생적 니치혁신이 진행되고, 신기술로의 방향전환은 (1) 기존기업이 신기술과 구기술 모두 개발하는 부분적 방향전환, (2) 기술적 대체로의 완전한 방향전환을 보인다.
재구성 (reconfiguration)	기존 기업과 니치간에 공생적 혁신, 새로운 연합관계가 형성된다. 혁신의 절차는 초기 부가기술→신-구기술의 새로운 조합→체제 구조의 변화를 만들어내는 혁신 연쇄효과가 예상된다.
이탈 및 재정렬 (de- & re-Alignment)	큰 변화가 갑자기, 다양하게 찾아오면 기존의 레짐에 참여하는 행위자들은 신뢰를 상실하고 기존 레짐으로부터 이탈하게 된다. 이때 만약, 충분히 발달한 니치가 없다면 복수의 니치들이 경합하게 될 것이고 새로운 지배적 설계가 선택되면 새로운 레짐을 형성할 가능성이 높음.

* 출처 : Geels(2016)을 참고로 필자가 재구성

3. 디지털 전환의 수준 측정
SW 투입과 경제성장
ㅇ 투입되는 자원과 그 생산성에 대한 연구는 노동과 자본에서 최근에는 ICT 자본으로 확장되어왔으며, 다양한 연구에서 ICT자본이 전체 생산성 향상에 상당부분 기여하는 것으로 나타남
- 지난 연구에서 성장회계를 통해 소프트웨어 자본이 우리 경제 성장과 생산성 향상에 기여한 정도를 분석했으며, 비록 투입자본의 비중은 미비하나 산업경쟁력 제고에 유의미한 영향을 끼치는 자본요소라는 것을 밝힘
ㅇ 하지만 그 정도가 국가 간, 산업 간의 효율성 차이를 설명하기에는 어려우며, 본 연구에서는 SW자본의 산업별 기여도와 국제 비교를 통해 디지털 전환의 수준을 가늠해 보고자 함
연구방법 및 데이터
ㅇ 효율성 비교에 사용되는 방식 중 개별 비교대상 간 효율성을 비교하는 비모수적 방법인 DEA를 활용하였으며, 개별 비교 대상의 시간에 따른 비교를 위해 Malmquist 생산성 지수를 활용함
ㅇ 또한 이들 생산성 기여도의 결정요인 분석을 위해 토빗(tobit) 추정 방식의 회귀분석을 활용함
ㅇ 데이터는 미국 및 유럽은 EU KLEMS, 한국과 일본은 Asia KLEMS를 활용하여 국가간 산업분류 재구분, 화폐변환 등을 실시함
연구결과
ㅇ 동일 시점, 통시적 시점에서 DEA분석으로는 우리나라의 효율성이 다른 국가에 비해 상당히 높은 것으로 나타나나,
ㅇ 시점별 생산성의 변화를 분석한 Mamquist 분석에서는 주력산업인 제조업에서는 향상되나 서비스업, 경공업, 농림수산업에서는 하락하고 있는 것을 확인함
ㅇ 생산성 기여도의 경우 SW자본재가 글로벌 기술반경과의 격차를 좁히는데 긍정적인 요인으로 작용하며, 규모수익가변 효율성의 향상에도 긍정적 영향을 보임
4. 디지털 전환과 역기능 : 산업별 갈등 지수와 유형별 대응
산업별 디지털 전환 갈등 현상과 분석의 틀
ㅇ 신규 혁신 주체와 전통적 시장 참여자 간 갈등은 의료, 금융, 운송, 유통, 농수축산업 등 규제 산업이나 정부가 보조·보호하는 산업에서 발생하며, 이들 산업에서는 공통적으로 신·구 주체간 디지털 역량과 규제의 비대칭성이 발견됨
ㅇ 이러한 기술력과 규제의 비대칭성 속에서 산업별 갈등 양상이 변화해가는 과정을 관찰한 바, 정부 정책은 갈등환경과 갈등 구조를 직·간접적으로 변경하여 인센티브 구조를 변화시키며, 이는 갈등 상황에 영향을 줌
갈등 지수 분석과 유형별 대응 전략
ㅇ (갈등 지수 분석) 디지털 전환과 관련된 기사를 수집하고, 산업별 갈등 사건 빈도, 정책 발표 빈도, 갈등 강도 변화 추이와 경제지표의 변화 추이를 분석
- 디지털 전환 갈등은 2013년 말부터 본격적으로 증가하였으며, 갈등 강도 변화의 양상은 선형적으로 증폭되었다가 해소되는 형태가 아니라 비선형적임
- 다각도의 최대우도 기반 다항식 멀티레벨 모형을 토대로 분석한 결과, 디지털 전환이 더디고 갈등 발생 빈도가 높으면 정책 발표 빈도도 높고, 소비자 가격 지수도 높으며, 디지털 전환이 빠른 경우 정책 발표가 잦으면 오히려 갈등 발생 빈도도 높음
ㅇ (유형별 대응) 디지털 전환 갈등을 이해관계자, 산업별 특성에 맞게 관리하고, 산업별로 모든 사업자가 공정 경쟁할 수 있도록 최소한의 포용적 규제틀을 마련
ㅇ 정부, 기업, 사회가 상호작용하는 데 있어 균형의 원칙을 강조하고 사회적 비용을 최소화함으로써 지속 가능할 수 있도록 안정적인 갈등 관리제도 마련 필요
- 다양한 산업이 서로 융합되고 경계가 희미해지는 디지털 전환 시대에는 범부처 협업을 통한 개선이 필요한 경우가 대부분이며, 규제 개혁은 여러 부처와 법령을 동시에 종합적으로 정비하는 방식의 새로운 접근이 요구됨
5. 디지털 전환과 정부의 역할 : 정책 시뮬레이션
시뮬레이션 및 모델링 방법론
ㅇ 사회기술시스템의 전환에 대한 이해를 넓히고 신뢰도를 향상시키기 위해 시뮬레이션 기법이 다양하게 활용되고 있음
- 특히 사회기술전환 연구에서 시뮬레이션 및 모델링 방법론은 관찰되지 않은 미래 상황을 추론하기 위해 현존하는 지식과 정보에 근거한 비선형적 상호작용을 설명하기 적합함
ㅇ 시뮬레이션 방법론은 추상화 정도에 따라서 시스템 다이나믹스, 이산사건모델링, 행위자기반 모델링 등이 있음
시스템 다이나믹스 방법론
ㅇ 시스템 다이나믹스란 시스템의 동적인 특성과 형태를 연구하는 접근법으로, 시스템적 사고를 통해 강화루프, 균형루프, 안정화 루프 등으로 구성됨
ㅇ 사회기술시스템의 레짐과의 상호작용을 통해 변화하며, 이 지속적 변화는 동적 균형(dynamic stable)을 형성함
ㅇ 지형(landscape) 니치(niche), 레짐(regime)을 시스템 다이나믹스의 구성요소로 대응시켜 인과지도를 수립하고, 유량흐름도를 구성한다면 전환과정의 예측이 가능
행위자기반모형
ㅇ 행위자기반모형은 비선형적이고 불연속적으로 상호작용하는 행위자간의 상호작용을 모델링함으로써 시스템 차원의 창발적 특성을 연구하는데 유리
ㅇ 행위자기반모형은 사회기술시스템의 다층적 구조인 지형, 니치, 레짐을 모두 한 모델에서 살펴볼 수 있으며, 이 때문에 다양한 연구가 행위자기반모형을 사회기술시스템에 적용하고 있음
사회기술시스템 기반의 정책효과 예측
본 연구에서는 공유 모빌리티 시장의 대상으로 시스템 다이나믹스와 행위자기반 모형의 적용가능성을 확인
ㅇ 사회기술시스템의 다층구조론에 모빌리티 시장의 갈등구조를 적용할 수 있으며, 니치, 레짐, 지형에 대응할 수 있음
- 시스템 다이나믹스의 인과순환지도를 수립하고, 재무자원, R&D투자, 규제비용으로 이뤄진 피드백 루프를 구할 수 있음
ㅇ 행위자기반모형으로 사회기술시스템의 전환과정을 분석하기 위해서는 전환의 시나리오를 먼저 수립할 필요가 있으며, 본 연구에서는 중국의 공유 모빌리티 시장을 대상으로 적용 가능성을 확인

Summary
- 1. Research Backgrounds and Purpose
- Recently, Digital Transformation, which changes the industrial structure, society, and even individual capacity, has been accelerated. Computerization and informatization have changed the structure of the industry. However, this view is to increase inputs to increase outputs, and to select and concentrate on the inputs. In the age of digital transformation, input-output paradigms are difficult to respond effectively to social transformation.
- This study examines the process of co-evolution between technology and society as the transition of the social system because of the digital transformation away from the input-output paradigm. In particular, in the first year of study, we derived the types and policy implications through industry cases. In the second year, we will develop a measurement model that is the basis for establishing a digital transformation policy.
- 2. Measuring the Level of Digital Transformation
- It has recently extended input resources from labor and capital to ICT capital. In the last year, we analyzed the software capital contributed to our economic growth and productivity using growth accounting. Although the proportion of SW input as a capital is insignificant, it revealed that this factor that has a significant effect on enhancing industrial competitiveness. However, it is difficult to explain the difference in efficiency between countries and industries. This study assesses the level of digital transformation through the contribution of SW capital by industry and international comparison.
- DEA (Data Envelopment Analysis), a non-parametric method of comparing the efficiency of individual comparables, is used. Malmquist productivity index is used to compare comparisons over time. We analyze the determinants of these productivity contributions by Tobit regression method.
- DEA analysis shows that Korea’s efficiency is significantly higher than that of other countries. The Malmquist analysis, which analyzes the change in productivity over time, confirmed that it improved in manufacturing but declined in services, light industry, and agriculture, forestry and fisheries. In the case of productivity contribution, SW capital is a positive factor in narrowing the gap with the global technology radius, and also has a positive effect on the improvement of efficiency of variable scale variable.
- 3. Adverse Impact of Digital Transformation
- Conflicts between innovators and traditional market participants occur in government-regulated industries or in government-assisted industries. In these industries, asymmetry in digital capability and regulation is commonly found.
- We gathered news articles related to digital transformation conflicts to analyze the relationship between conflicts and government interventions. As a result, conflicts has increased since the end of 2013, and the change in conflict intensity was nonlinear rather than amplified and resolved linearly. We found a close relationship between the frequency of conflict, policy presentation, and consumer price index.
- The implications of this study are as follows. First, digital transformation conflicts should be managed according to the characteristics of stakeholders and industries. Second, there should be a minimum inclusive regulatory framework for all businesses to compete fairly in each industry. There is a need for a stable conflict management system that can be sustained by emphasizing the principle of balance and minimizing social costs in government, business and society interactions.
- 4. Digital Transformation and The Government : Policy Simulation
- Various simulation models are used to broaden understanding of socio-technical system of digital transformation. Simulation models includes system dynamics, discrete event modeling, and agent-based modeling according to the degree of abstraction.
- System dynamics are an approach to studying the dynamics of a system. Predicting the transformation process is possible by establishing a causal map and constructing the flowchart by mapping the landscape niche and the regime of the socio-technical system with the components of the system dynamics.
- The agent-based model is helpful for studying emergent characteristics at the system level by modeling the interactions between nonlinear and discontinuously interacting actors. The agent-based model can look at the topography, niche, and regime of the multi-layered structure of social technology system in one model.
- This study confirms the applicability of system dynamics and agent-based models in the shared mobility market. The conflict structure of the mobility market can be applied to the multi-level perspective theory of socio-techncal system and can cope with niches, regimes, and topography.

- 제1장 서 론
- 제1절 연구 배경
- 제2절 연구의 구성
- 제2장 디지털 전환의 수준 측정
- 제1절 자본투입과 경제성장
- 제2절 연구의 방법론
- 제3절 분석의 데이터와 결과
- 제3장 디지털 전환과 역기능 : 산업별 갈등 지수
- 제1절 디지털 혁신과 전환 갈등 기존 연구
- 제2절 뉴스 데이터를 기반으로 한 산업별 갈등 지수 분석
- 제3절 신규 사업자의 유형별 사례 분석 : 스마트 모빌리티(O2O)
- 제4절 갈등 관리를 위한 거버넌스 전략 수립과 시사점
- 제4장 디지털 전환과 정부의 역할 : 정책 시뮬레이션
- 제1절 사회기술시스템 전환론과 시뮬레이션 방법론의 접목
- 제2절 사회기술시스템 기반의 정책효과 예측
- 제5장 결론
- 참고문헌
Table of Contents
- Chapter 1. Introduction
- Chapter 2. Measuring the Level of Digital Transformation
- Section 1. Capital Input and Economic Growth
- Section 2. Research Methods
- Section 3. Results and Discussions
- Chapter 3. Adverse Impact of Digital Transformation
- Section 1. Literatures on Digital Innovation and Conflicts
- Section 2. Analysis of Conflict Index Based on News Data
- Section 3. Case Study : Smart Mobility(O2O)
- Section 4. Implications: Governance for Conflict Management
- Chapter 4. Digital Transformation and The Government : Policy Simulation
- Section 1. Socio-technical Systems and Simulation
- Section 2. Policy Impact Analysis and Socio-technical Systems
- Chapter 5. Results
- References