[REPORT] ‘제3차 산업혁명’ 예고하는 디지털 제조 하드웨어 설계 공유·디지털 도구 활용해 개인이 직접 제조 최근 제조업 방식의 진화에 따라 다품종 대량 생산방식의 디지털 제조(Digital Fabrication)가 새롭게 등장했다. 정보통신정책연구원은 최근 보고서를 통해 오픈소스 하드웨어의 등장, 온라인 커뮤니티의 활성화, 디지털 제조기계의 등장에 따라 점점 가속화되고 있는 제조업의 디지털화는 모든 제품을 플랫폼화시키고 사물인터넷 환경 구축을 촉진하는 등 변화를 가져올 것으로 전망했다. 최근 제조업 방식의 진화에 따라 다품종 대량 생산방식의 디지털 제조(Digital Fabrication)가 새롭게 등장했다. 이는 오픈소스 하드웨어를 통해 설계도를 구하고 온라인 커뮤니티를 통해 설계를 발전시키며 3D프린터, 레이저 커터 등의 기계를 통해 직접 제조함을 뜻하며, DIY(Do It Yourself) 또는 제조자 운동(Maker Movement) 등으로도 불리고 있다. 이코노미스트지는 제조업의 디지털화를 ‘제3차 산업혁명(The third industrial revolution)’이라고 표현했으며, 미국 정보기술 전문지 와이어드의 전 편집장인 크리스 앤더슨은 그의 저서 ‘메이커스(Makers)’에서 제조자 운동이 향후 산업의 패러다임의 바꾸게 될 것이라고 예측하기도 했다. 최근 정보통신정책연구원(KISDI, 원장 김동욱)에서는 ‘KISDI Premium Report’(13-10) ‘디지털 제조의 이해와 정책 방향’이라고 보고서를 발간했다. KISDI 미래융합연구실 이대호 부연구위원이 작성한 이 보고서에는 디지털 제조의 정의 및 디지털 제조가 확산되고 있는 이유와 함께 디지털 제조가 가지고 올 변화를 예측하면서, 이에 대비하기 위한 정책적 시사점을 담고 있다. 개인이 직접 제조하는 ‘디지털 제조’ 이 보고서에 따르면 디지털 제조(Digital Fabrication)는 ‘하드웨어 설계와 아이디어를 온라인 커뮤니티를 통해 공유하고, 공유된 정보를 바탕으로 디지털 도구를 활용해 개인이 직접 제조하는 일련의 움직임과 그 움직임의 확산’을 뜻하며, 이는 하향식이 아닌 일반인들로부터의 상향식 변화라는 점에서 주목할 만하다. 기존의 대량 생산의 제조업 체제는 생산비용을 감소시키고 개인의 업무를 전문화해 효율성을 극대화한다는 장점은 있으나, 제품의 개인 맞춤화가 불가능했고 기술 주도(Technoloy Push)의 제조방식이라는 단점을 가지고 있었다. 기술 주도라는 것은 기업이 전략을 세우고 제품을 만들어 시장에 일방적으로 공급하는 것이기 때문에 소비자의 실제 수요와는 다른 제품이 소비자에게 강요되는 형태다. 높은 초기 투자비용과 기술의 발전으로 인한 높은 진입장벽으로 독과점의 문제를 발생시켰으며 독과점 하에서는 오히려 소비자 후생이 감소할 우려가 있다는 것도 단점으로 지적된다. 이러한 상황에서 미국을 중심으로 다품종 소량 생산의 디지털 제조방식이 등장하기 시작했으며, 디지털 제조의 방식은 ‘제3의 산업혁명’이라 불리며 향후 산업의 패러다임을 바꿀 것으로 전망된다. 디지털 제조 촉진 요인들 디지털 제조의 등장 배경으로는 오픈소스 하드웨어의 등장, 온라인 커뮤니티의 활성화, 3D 프린터와 같은 디지털 제조 기계의 등장으로 인한 제조의 용이성, 마지막으로 선진국들을 중심으로 소비자의 구매력 향상과 자아실현 욕구의 상승으로 요약할 수 있다. 첫째, 오픈소스 하드웨어(Open Source Hardware)의 등장은 하드웨어 기술에 대한 진입장벽을 대폭 낮췄다. 오픈소스 하드웨어는 오픈소스 소프트웨어(Open Source Software)와 마찬가지로 소스 코드 혹은 설계도 등을 통해 유용한 기술을 인터넷 등을 통해 무상으로 공개하고, 누구나 그것을 사용․계량․배포할 수 있도록 하는 오픈소스 문화를 기반으로 한다. 오픈소스의 경우 라이선스 비용을 절감할 수 있고 세계 수많은 개발자가 참여하기 때문에 발전속도가 빠르며 높은 신뢰성을 제공한다는 장점이 있다. 오픈소스 하드웨어 역시 오픈소스 소프트웨어와 마찬가지로 오픈소스의 모든 장점을 공유한다. 다만 하드웨어는 물리적인 형태를 가지고 있기 때문에 오픈소스 소프트웨어가 소스 코드만을 공유했다면, 오픈소스 하드웨어의 경우 원본 디자인 파일, 재료 명세서, 하드웨어 구동을 위한 소프트웨어 소스 코드 등 해당 하드웨어의 제조에 필요한 모든 리소스들이 공개돼야 한다. 오픈소스 하드웨어 협회에서는 오픈소스 하드웨어를 ‘누구나 그 디자인이나 디자인에 근거한 하드웨어를 배우고, 수정하고, 배포하고, 제조하고 팔 수 있는, 디자인이 공개된 하드웨어’라고 정의하고 있다. 오픈소스 소프트웨어가 개인용 컴퓨터와 소프트웨어 개발 툴로 공개된 소프트웨어 소스 코드를 손쉽게 수정하고 인터넷을 통해 빠르게 배포할 수 있었기 때문에 성공할 수 있었듯이, 오픈소스 하드웨어가 진화하는 데는 오픈소스 하드웨어 플랫폼의 역할이 크다. 현재 오픈소스 하드웨어 플랫폼 시장에서 널리 사용되는 플랫폼으로는 아두이노(Arduino), 라즈베리 파이(Raspberry Pi)를 들 수 있다. 둘째, 온라인 커뮤니티가 활성화됨에 따라 많은 전문가들의 도움과 조언을 보다 쉽게 얻을 수 있는 환경이 조성돼 이제는 기술에 대한 전문 지식이 없어도 누구나 손쉽게 하드웨어를 제조할 수 있는 여건이 마련됐다. 커뮤니티를 통한 개방형 혁신 환경은 기존의 혁신 환경에 비해 ▲여러 사람이 커뮤니티를 통해 의견을 제공하므로 혼자서 개발할 때보다 더 싸고 빠르게 개발할 수 있으며 더 우수한 성과를 도출할 수 있고 ▲따로 시장을 분석할 필요 없이 커뮤니티의 반응을 통해 시장의 반응을 예측해볼 수 있으며 ▲커뮤니티의 구성원들을 통해 직․간접적인 홍보의 효과도 누릴 수 있다는 장점을 제공한다. 온라인 커뮤니티는 오픈소스 하드웨어의 발전과 확산을 위해서는 상호 보완적인 관계를 가지고 있다. 실제로 아두이노, 라즈베리 파이 등의 오픈소스 하드웨어 기업들은 자사 제품의 활용과 확산을 위해서 온라인 커뮤니티 서비스를 제공하고 있다. 오픈소스 하드웨어의 에코시스템은 시장, 오픈소스 하드웨어 기업, 커뮤니티로 구성되며 오픈소스 하드웨어 기업은 커뮤니티에 오픈소스 하드웨어를 제공하고, 커뮤니티는 이를 구성원의 활동을 통해 각각의 상황과 요구에 맞는 다양한 혁신 제품으로 완성하기 때문에 이러한 지식 공유 문화는 기술의 진화를 촉진시킨다. 디지털 제조와 관련된 해외의 온라인 커뮤니티로는 해커스 페이스(Hackerspaces), 메이크(Make) 등이 대표적이다. 이러한 커뮤니티들은 개인 발명가와 같은 일반인들이 참가, 자유롭게 의견을 주고받음으로써 상대의 프로젝트에 대한 정보를 얻고 자신의 프로젝트를 발전시킬 수 있도록 도와준다. 셋째, 디지털 제조 기계의 등장은 일반인들이 스스로 제품을 설계, 제조하는 것을 보다 쉽고 빠르게 만들어줬다. 메이커봇(MakerBot)에서 제공하는 3D 스캐너로 제조하고자 하는 물건의 3D 이미지를 만들고, 잉크스케이프(Inkscape)나 아도브 일러스트레이터(Adobe Illustrator)와 같은 CAD 프로그램을 통해 디자인 파일을 만든 다음 3D 프린터나 레이저 커터, CNC 기계 등의 디지털 제작 도구를 활용하면 손쉽게 자신이 원하는 물건을 제조할 수 있다. 3D 프린터와 CDC, 레이저 커터 등만 있으면 집에서도 원하는 물건을 제조해볼 수 있기 때문에 막대한 제조업의 초기 투자비용이나 대량 생산의 낮은 한계비용의 문제는 더 이상 개인의 제조업 참여를 막는 장벽이 되지 않는 것이다. 특히 최근에는 팹랩(Fab Lab)과 같은 디지털 제조 실험실들이 생겨남에 따라 3D 프린터 등과 같은 디지털 제조 기계를 직접 구입하지 않더라도 이를 직접 사용해보고 자신의 아이디어를 시제품으로 만들어 볼 수 있는 기회가 제공되고 있다. 팹랩은 현재 전 세계 40여 개국에서 운영되고 있으며 설치된 팹랩의 수는 110개를 넘는다. 마지막으로 선진국들을 중심으로 소비자들의 구매력이 향상됨에 따라 가격이 조금 높더라도 차별화된 제품에 대한 수요가 증가하고 있으며, 여가시간에 자아실현의 욕구를 발현하기 위해 직접 제조에 뛰어드는 사례가 늘어나고 있다. 디지털 제조의 시대에서 소비자의 역할은 그 어느 때보다도 크다고 할 수 있다. 사용만 하면 되었던 과거와는 달리 생산부터 소비까지, 즉 공급을 하는 것도 소비자이고 수요를 형성하는 것 역시 소비자인 셈이다. 아무리 좋은 디지털 기계가 공급되고 제품의 생산 단가가 내려간다고 하더라도 제조를 할 사람이 없다거나 제조된 제품을 소비할 수요가 없다면 디지털 제조 생태계의 순환은 발생할 수 없다. 특히 중국의 등장으로 제조에 들어가는 비용이 많이 낮아졌고 특별한 공간이 없어도 3D 프린터 등을 통해 직접 개인이 제조할 수 있다고 하더라도 다품종 소량 생산은 소품종 대량 생산과 비교했을 때 비용 측면에서 우위를 갖기란 쉽지 않다. 그럼에도 디지털 제조에 대한 수요가 존재하는 가장 큰 이유는 선진국들을 중심으로 구매력이 향상하고 있기 때문이다. 디지털 제조 시대의 소비자들은 제조에 대한 욕구를 가지고 있으며 이는 자아실현 욕구를 해소하는 한 양상이 된다. 디지털 제조, 모든 제품의 플랫폼화 구현 인터넷의 발전은 개인용 PC, 스마트폰 등 디지털 제품들의 등장과 함께 사람들의 삶을 변화시켜 왔으며, 디지털의 영역을 넘어 아날로그 제조 영역에도 영향을 주고 있다. 디지털 제조는 기존의 공장을 몰아내는 것이 아니라 기존의 제조 시스템에 보완재 형태로 결합해 생산의 효율성을 높이는 방향으로 현재 진화하고 있다. 향후 디지털 제조는 결국 모든 제품을 플랫폼화 시킬 것이다. 가령 스마트폰 제조사에서 자사의 스마트폰 케이스를 오픈소스 하드웨어화해 설계도를 공개하고 누구나 이 설계를 수정하고 제작해 공개하도록 한다면, 색상, 형태, 재질 등에서 차별화된 다양한 스마트폰 케이스가 쏟아져 나올 수 있다. 케이스뿐 아니라 다양한 부품이나 기능을 오픈소스 하드웨어화할 경우 마치 iOS나 안드로이드라는 OS 플랫폼 위에 다양한 애플리케이션이 존재하듯이 기업이 공개하지 않은 하드웨어 플랫폼 위에 다양한 오픈 소스 하드웨어들이 결합될 수 있다. 스마트폰뿐 아니라 모든 제조산업에 적용될 수 있으며, 이미 자동차 제조사인 포드에서는 오픈소스 하드웨어인 아두이노와 오픈소스 소프트웨어인 안드로이드 OS를 결합해 차량용 인터페이스 플랫폼인 OpenXC의 베타 버전을 공개하기도 했다. 디지털 제조는 사물 인터넷(Internet of Things : IoT)의 환경 구현을 촉진시킬 것이다. 인텔에서는 IoT와 웨어러블 컴퓨터를 겨냥해 저전력 소형 코어 제품인 인텔 쿼크 SoC X1000 칩을 내놓았는데, 이미 아두이노에서는 인텔과 파트너십을 체결하고 쿼크 칩을 장착한 갈릴레오 보드의 개발에 들어간 상태다. 영국에서는 다양한 오픈소스 하드웨어 플랫폼을 지원하는 클라우드 서비스 자이블리(Xively)가 작년 5월에 상용화되기도 했다. 사물 인터넷의 경우 지금까지 구현의 가능성에 대해서는 많이 언급돼 왔으나, 표준의 부재와 시장성에 대한 불활실성 등의 문제로 인해 아직까지 미래의 기술로 인식되고 있는 경향있다. 오픈소스 하드웨어 플랫폼을 기반으로 소비자들이 주도하는 디지털 제조 시장이 개척된다면 사물 인터넷의 발전은 더욱 가속화될 전망이다. 디지털 제조는 제조업의 자국으로의 회귀(Reshoring)를 가져올 것이다. 과거 노동집약적이라는 제조업의 특성상 생산시설을 인건비가 낮은 개도국에 두는 경우가 많았지만, 산업용 로봇의 성능이 향상되고 인건비가 상승함에 따라 저임금 국가에서 생산하는 이점은 감소하는 추세다. 이에 따라 생산시설을 자국으로 회귀하는 경향이 발생하고 있으며 디지털 제조는 제조시간을 단축시키고 비용을 낮춤으로써 이러한 회귀 현상을 가속화할 것으로 보인다. 정책적 지원 통한 디지털 제조 활성화 기반 마련해야 미국의 오바마 대통령은 디지털 제조의 잠재력을 예측하고 디지털 제조가 활성화될 수 있는 환경 조성을 위해 3개의 혁신 센터를 설립하는 등 정책적 지원을 아끼지 않고 있으며, 중국 역시 상해정부기술위원회에서 100개의 해커스페이스 설립을 제안한 바 있다. 실제로 미국에서는 2013년 11월 현재 652개가 넘는 해커스페이스가 운영되고 있어 3D 프린터 등의 디지털 제조 기계를 직접 사용해보고 자신의 아이디어를 시제품으로 만들어 볼 수 있는 기회를 제공하고 있으며, 현재 전 세계 40여 개국에서 운영되고 있는 팹랩에서는 사용자들이 자신의 경험과 작업의 결과를 공유할 수 있는 시스템을 제공함으로써 사용자들이 서로를 가르칠 수 있는 환경이 마련돼 있다.이에 이 보고서를 통해 이대호 부연구위원은 디지털 제조 활성화를 위한 기반 마련을 위해서는 정부의 정책적 지원이 필요하고 모든 국민이 고르게 참여함으로써 지속적으로 혁신이 일어날 수 있는 환경 조성이 필요하다고 지적했다. 현재 국내에서는 팹랩 서울, 해커스페이스 서울 등 디지털 제조와 관련된 온라인 커뮤니티들이 운영되고 있으나 충분히 활성화되지 못했으며 정부의 지원도 없는 상황이다. 구글, 마이크로소프트, SK플래넷 등 민간기업의 지원 하에 메이크 코리아에서 2012년, 2013년 ‘메이커페어 서울(Maker Faire Seoul)’을 주관한 정도다. 제조업을 고급화하고 양질의 고용을 창출하기 위해서는 디지털 제조 활성화를 위한 기반이 마련돼야 하며, 디지털 제조로 인해 다양한 제품이 플랫폼화된다면 초기시장의 선점이 더욱 중요해진다. 융합기술 연구 지원 정책, 첨단 제조를 뒷받침할 인프라에 대한 정부 투자, 모든 산업 클러스터에 디지털 제조 실험 공간 제공 등 정부의 정책적인 지원이 필요한 이유다. 21세기 제조업에서는 혁신적인 웹 커뮤니티가 역동적으로 운영되고 다양한 분야의 창조적이고 재능 있는 사람들이 제품 개발에 참여할 동기가 부여되는 사회가 디지털 제조를 이끌어나갈 것으로 전망된다. 국내의 경우 오픈소스에 대한 인식이 부족하며 선진국에 비해 아직 충분한 구매력이 존재하지 못하고, 국내 직장인들의 경우 자아실현 욕구를 해소하기 위한 여가 시간이 부족한 실정이다. 소비자의 구매력이 지속적으로 향상되고 차별된 제품에 대한 욕구가 상승할 경우 다양한 디지털 제조업체들이 등장할 것이며, 관련 기술의 발전, 제품의 다변화로 디지털 제조의 단가가 하락하고 디지털 제조에 대한 정보가 확산돼 소비자의 참여를 이끌어내는 선순환 구조로 안착한다면 성공적으로 발전이 가능해질 것이다. 이와 함께 제조기업들의 생산공장이 회귀해 국내 디지털 제조를 활성화할 수 있도록 세제 혜택 등과 같은 국가 차원의 정책도 마련돼야 할 것이다. 미국의 경우 제조기업의 국내이전 비용을 지원하고 있으며, 미국과 일본에서는 제조기업의 환경 개선을 위해 법인세를 인하하기도 했다.

[REPORT] ‘제3차 산업혁명’ 예고하는 디지털 제조

하드웨어 설계 공유·디지털 도구 활용해 개인이 직접 제조

기사입력 2014-01-23 00:01:00

[산업일보]

최근 제조업 방식의 진화에 따라 다품종 대량 생산방식의 디지털 제조(Digital Fabrication)가 새롭게 등장했다. 정보통신정책연구원은 최근 보고서를 통해 오픈소스 하드웨어의 등장, 온라인 커뮤니티의 활성화, 디지털 제조기계의 등장에 따라 점점 가속화되고 있는 제조업의 디지털화는 모든 제품을 플랫폼화시키고 사물인터넷 환경 구축을 촉진하는 등 변화를 가져올 것으로 전망했다.

최근 제조업 방식의 진화에 따라 다품종 대량 생산방식의 디지털 제조(Digital Fabrication)가 새롭게 등장했다. 이는 오픈소스 하드웨어를 통해 설계도를 구하고 온라인 커뮤니티를 통해 설계를 발전시키며 3D프린터, 레이저 커터 등의 기계를 통해 직접 제조함을 뜻하며, DIY(Do It Yourself) 또는 제조자 운동(Maker Movement) 등으로도 불리고 있다.

이코노미스트지는 제조업의 디지털화를 ‘제3차 산업혁명(The third industrial revolution)’이라고 표현했으며, 미국 정보기술 전문지 와이어드의 전 편집장인 크리스 앤더슨은 그의 저서 ‘메이커스(Makers)’에서 제조자 운동이 향후 산업의 패러다임의 바꾸게 될 것이라고 예측하기도 했다.

최근 정보통신정책연구원(KISDI, 원장 김동욱)에서는 ‘KISDI Premium Report’(13-10) ‘디지털 제조의 이해와 정책 방향’이라고 보고서를 발간했다. KISDI 미래융합연구실 이대호 부연구위원이 작성한 이 보고서에는 디지털 제조의 정의 및 디지털 제조가 확산되고 있는 이유와 함께 디지털 제조가 가지고 올 변화를 예측하면서, 이에 대비하기 위한 정책적 시사점을 담고 있다.

개인이 직접 제조하는 ‘디지털 제조’

이 보고서에 따르면 디지털 제조(Digital Fabrication)는 ‘하드웨어 설계와 아이디어를 온라인 커뮤니티를 통해 공유하고, 공유된 정보를 바탕으로 디지털 도구를 활용해 개인이 직접 제조하는 일련의 움직임과 그 움직임의 확산’을 뜻하며, 이는 하향식이 아닌 일반인들로부터의 상향식 변화라는 점에서 주목할 만하다.

기존의 대량 생산의 제조업 체제는 생산비용을 감소시키고 개인의 업무를 전문화해 효율성을 극대화한다는 장점은 있으나, 제품의 개인 맞춤화가 불가능했고 기술 주도(Technoloy Push)의 제조방식이라는 단점을 가지고 있었다. 기술 주도라는 것은 기업이 전략을 세우고 제품을 만들어 시장에 일방적으로 공급하는 것이기 때문에 소비자의 실제 수요와는 다른 제품이 소비자에게 강요되는 형태다.

높은 초기 투자비용과 기술의 발전으로 인한 높은 진입장벽으로 독과점의 문제를 발생시켰으며 독과점 하에서는 오히려 소비자 후생이 감소할 우려가 있다는 것도 단점으로 지적된다.

이러한 상황에서 미국을 중심으로 다품종 소량 생산의 디지털 제조방식이 등장하기 시작했으며, 디지털 제조의 방식은 ‘제3의 산업혁명’이라 불리며 향후 산업의 패러다임을 바꿀 것으로 전망된다.

디지털 제조 촉진 요인들

디지털 제조의 등장 배경으로는 오픈소스 하드웨어의 등장, 온라인 커뮤니티의 활성화, 3D 프린터와 같은 디지털 제조 기계의 등장으로 인한 제조의 용이성, 마지막으로 선진국들을 중심으로 소비자의 구매력 향상과 자아실현 욕구의 상승으로 요약할 수 있다.

첫째, 오픈소스 하드웨어(Open Source Hardware)의 등장은 하드웨어 기술에 대한 진입장벽을 대폭 낮췄다.

오픈소스 하드웨어는 오픈소스 소프트웨어(Open Source Software)와 마찬가지로 소스 코드 혹은 설계도 등을 통해 유용한 기술을 인터넷 등을 통해 무상으로 공개하고, 누구나 그것을 사용․계량․배포할 수 있도록 하는 오픈소스 문화를 기반으로 한다. 오픈소스의 경우 라이선스 비용을 절감할 수 있고 세계 수많은 개발자가 참여하기 때문에 발전속도가 빠르며 높은 신뢰성을 제공한다는 장점이 있다. 오픈소스 하드웨어 역시 오픈소스 소프트웨어와 마찬가지로 오픈소스의 모든 장점을 공유한다.

다만 하드웨어는 물리적인 형태를 가지고 있기 때문에 오픈소스 소프트웨어가 소스 코드만을 공유했다면, 오픈소스 하드웨어의 경우 원본 디자인 파일, 재료 명세서, 하드웨어 구동을 위한 소프트웨어 소스 코드 등 해당 하드웨어의 제조에 필요한 모든 리소스들이 공개돼야 한다.

오픈소스 하드웨어 협회에서는 오픈소스 하드웨어를 ‘누구나 그 디자인이나 디자인에 근거한 하드웨어를 배우고, 수정하고, 배포하고, 제조하고 팔 수 있는, 디자인이 공개된 하드웨어’라고 정의하고 있다.

오픈소스 소프트웨어가 개인용 컴퓨터와 소프트웨어 개발 툴로 공개된 소프트웨어 소스 코드를 손쉽게 수정하고 인터넷을 통해 빠르게 배포할 수 있었기 때문에 성공할 수 있었듯이, 오픈소스 하드웨어가 진화하는 데는 오픈소스 하드웨어 플랫폼의 역할이 크다. 현재 오픈소스 하드웨어 플랫폼 시장에서 널리 사용되는 플랫폼으로는 아두이노(Arduino), 라즈베리 파이(Raspberry Pi)를 들 수 있다.

둘째, 온라인 커뮤니티가 활성화됨에 따라 많은 전문가들의 도움과 조언을 보다 쉽게 얻을 수 있는 환경이 조성돼 이제는 기술에 대한 전문 지식이 없어도 누구나 손쉽게 하드웨어를 제조할 수 있는 여건이 마련됐다.

커뮤니티를 통한 개방형 혁신 환경은 기존의 혁신 환경에 비해 ▲여러 사람이 커뮤니티를 통해 의견을 제공하므로 혼자서 개발할 때보다 더 싸고 빠르게 개발할 수 있으며 더 우수한 성과를 도출할 수 있고 ▲따로 시장을 분석할 필요 없이 커뮤니티의 반응을 통해 시장의 반응을 예측해볼 수 있으며 ▲커뮤니티의 구성원들을 통해 직․간접적인 홍보의 효과도 누릴 수 있다는 장점을 제공한다.

온라인 커뮤니티는 오픈소스 하드웨어의 발전과 확산을 위해서는 상호 보완적인 관계를 가지고 있다. 실제로 아두이노, 라즈베리 파이 등의 오픈소스 하드웨어 기업들은 자사 제품의 활용과 확산을 위해서 온라인 커뮤니티 서비스를 제공하고 있다.

오픈소스 하드웨어의 에코시스템은 시장, 오픈소스 하드웨어 기업, 커뮤니티로 구성되며 오픈소스 하드웨어 기업은 커뮤니티에 오픈소스 하드웨어를 제공하고, 커뮤니티는 이를 구성원의 활동을 통해 각각의 상황과 요구에 맞는 다양한 혁신 제품으로 완성하기 때문에 이러한 지식 공유 문화는 기술의 진화를 촉진시킨다. 디지털 제조와 관련된 해외의 온라인 커뮤니티로는 해커스 페이스(Hackerspaces), 메이크(Make) 등이 대표적이다. 이러한 커뮤니티들은 개인 발명가와 같은 일반인들이 참가, 자유롭게 의견을 주고받음으로써 상대의 프로젝트에 대한 정보를 얻고 자신의 프로젝트를 발전시킬 수 있도록 도와준다.

셋째, 디지털 제조 기계의 등장은 일반인들이 스스로 제품을 설계, 제조하는 것을 보다 쉽고 빠르게 만들어줬다.

메이커봇(MakerBot)에서 제공하는 3D 스캐너로 제조하고자 하는 물건의 3D 이미지를 만들고, 잉크스케이프(Inkscape)나 아도브 일러스트레이터(Adobe Illustrator)와 같은 CAD 프로그램을 통해 디자인 파일을 만든 다음 3D 프린터나 레이저 커터, CNC 기계 등의 디지털 제작 도구를 활용하면 손쉽게 자신이 원하는 물건을 제조할 수 있다.

3D 프린터와 CDC, 레이저 커터 등만 있으면 집에서도 원하는 물건을 제조해볼 수 있기 때문에 막대한 제조업의 초기 투자비용이나 대량 생산의 낮은 한계비용의 문제는 더 이상 개인의 제조업 참여를 막는 장벽이 되지 않는 것이다.

특히 최근에는 팹랩(Fab Lab)과 같은 디지털 제조 실험실들이 생겨남에 따라 3D 프린터 등과 같은 디지털 제조 기계를 직접 구입하지 않더라도 이를 직접 사용해보고 자신의 아이디어를 시제품으로 만들어 볼 수 있는 기회가 제공되고 있다. 팹랩은 현재 전 세계 40여 개국에서 운영되고 있으며 설치된 팹랩의 수는 110개를 넘는다.

마지막으로 선진국들을 중심으로 소비자들의 구매력이 향상됨에 따라 가격이 조금 높더라도 차별화된 제품에 대한 수요가 증가하고 있으며, 여가시간에 자아실현의 욕구를 발현하기 위해 직접 제조에 뛰어드는 사례가 늘어나고 있다.

디지털 제조의 시대에서 소비자의 역할은 그 어느 때보다도 크다고 할 수 있다. 사용만 하면 되었던 과거와는 달리 생산부터 소비까지, 즉 공급을 하는 것도 소비자이고 수요를 형성하는 것 역시 소비자인 셈이다. 아무리 좋은 디지털 기계가 공급되고 제품의 생산 단가가 내려간다고 하더라도 제조를 할 사람이 없다거나 제조된 제품을 소비할 수요가 없다면 디지털 제조 생태계의 순환은 발생할 수 없다.

특히 중국의 등장으로 제조에 들어가는 비용이 많이 낮아졌고 특별한 공간이 없어도 3D 프린터 등을 통해 직접 개인이 제조할 수 있다고 하더라도 다품종 소량 생산은 소품종 대량 생산과 비교했을 때 비용 측면에서 우위를 갖기란 쉽지 않다. 그럼에도 디지털 제조에 대한 수요가 존재하는 가장 큰 이유는 선진국들을 중심으로 구매력이 향상하고 있기 때문이다.
디지털 제조 시대의 소비자들은 제조에 대한 욕구를 가지고 있으며 이는 자아실현 욕구를 해소하는 한 양상이 된다.

디지털 제조, 모든 제품의 플랫폼화 구현

인터넷의 발전은 개인용 PC, 스마트폰 등 디지털 제품들의 등장과 함께 사람들의 삶을 변화시켜 왔으며, 디지털의 영역을 넘어 아날로그 제조 영역에도 영향을 주고 있다. 디지털 제조는 기존의 공장을 몰아내는 것이 아니라 기존의 제조 시스템에 보완재 형태로 결합해 생산의 효율성을 높이는 방향으로 현재 진화하고 있다.

향후 디지털 제조는 결국 모든 제품을 플랫폼화 시킬 것이다. 가령 스마트폰 제조사에서 자사의 스마트폰 케이스를 오픈소스 하드웨어화해 설계도를 공개하고 누구나 이 설계를 수정하고 제작해 공개하도록 한다면, 색상, 형태, 재질 등에서 차별화된 다양한 스마트폰 케이스가 쏟아져 나올 수 있다. 케이스뿐 아니라 다양한 부품이나 기능을 오픈소스 하드웨어화할 경우 마치 iOS나 안드로이드라는 OS 플랫폼 위에 다양한 애플리케이션이 존재하듯이 기업이 공개하지 않은 하드웨어 플랫폼 위에 다양한 오픈 소스 하드웨어들이 결합될 수 있다.

스마트폰뿐 아니라 모든 제조산업에 적용될 수 있으며, 이미 자동차 제조사인 포드에서는 오픈소스 하드웨어인 아두이노와 오픈소스 소프트웨어인 안드로이드 OS를 결합해 차량용 인터페이스 플랫폼인 OpenXC의 베타 버전을 공개하기도 했다.

디지털 제조는 사물 인터넷(Internet of Things : IoT)의 환경 구현을 촉진시킬 것이다. 인텔에서는 IoT와 웨어러블 컴퓨터를 겨냥해 저전력 소형 코어 제품인 인텔 쿼크 SoC X1000 칩을 내놓았는데, 이미 아두이노에서는 인텔과 파트너십을 체결하고 쿼크 칩을 장착한 갈릴레오 보드의 개발에 들어간 상태다. 영국에서는 다양한 오픈소스 하드웨어 플랫폼을 지원하는 클라우드 서비스 자이블리(Xively)가 작년 5월에 상용화되기도 했다.

사물 인터넷의 경우 지금까지 구현의 가능성에 대해서는 많이 언급돼 왔으나, 표준의 부재와 시장성에 대한 불활실성 등의 문제로 인해 아직까지 미래의 기술로 인식되고 있는 경향있다. 오픈소스 하드웨어 플랫폼을 기반으로 소비자들이 주도하는 디지털 제조 시장이 개척된다면 사물 인터넷의 발전은 더욱 가속화될 전망이다.

디지털 제조는 제조업의 자국으로의 회귀(Reshoring)를 가져올 것이다. 과거 노동집약적이라는 제조업의 특성상 생산시설을 인건비가 낮은 개도국에 두는 경우가 많았지만, 산업용 로봇의 성능이 향상되고 인건비가 상승함에 따라 저임금 국가에서 생산하는 이점은 감소하는 추세다. 이에 따라 생산시설을 자국으로 회귀하는 경향이 발생하고 있으며 디지털 제조는 제조시간을 단축시키고 비용을 낮춤으로써 이러한 회귀 현상을 가속화할 것으로 보인다.

정책적 지원 통한 디지털 제조 활성화 기반 마련해야

미국의 오바마 대통령은 디지털 제조의 잠재력을 예측하고 디지털 제조가 활성화될 수 있는 환경 조성을 위해 3개의 혁신 센터를 설립하는 등 정책적 지원을 아끼지 않고 있으며, 중국 역시 상해정부기술위원회에서 100개의 해커스페이스 설립을 제안한 바 있다. 실제로 미국에서는 2013년 11월 현재 652개가 넘는 해커스페이스가 운영되고 있어 3D 프린터 등의 디지털 제조 기계를 직접 사용해보고 자신의 아이디어를 시제품으로 만들어 볼 수 있는 기회를 제공하고 있으며, 현재 전 세계 40여 개국에서 운영되고 있는 팹랩에서는 사용자들이 자신의 경험과 작업의 결과를 공유할 수 있는 시스템을 제공함으로써 사용자들이 서로를 가르칠 수 있는 환경이 마련돼 있다.

이에 이 보고서를 통해 이대호 부연구위원은 디지털 제조 활성화를 위한 기반 마련을 위해서는 정부의 정책적 지원이 필요하고 모든 국민이 고르게 참여함으로써 지속적으로 혁신이 일어날 수 있는 환경 조성이 필요하다고 지적했다.

현재 국내에서는 팹랩 서울, 해커스페이스 서울 등 디지털 제조와 관련된 온라인 커뮤니티들이 운영되고 있으나 충분히 활성화되지 못했으며 정부의 지원도 없는 상황이다. 구글, 마이크로소프트, SK플래넷 등 민간기업의 지원 하에 메이크 코리아에서 2012년, 2013년 ‘메이커페어 서울(Maker Faire Seoul)’을 주관한 정도다.

제조업을 고급화하고 양질의 고용을 창출하기 위해서는 디지털 제조 활성화를 위한 기반이 마련돼야 하며, 디지털 제조로 인해 다양한 제품이 플랫폼화된다면 초기시장의 선점이 더욱 중요해진다. 융합기술 연구 지원 정책, 첨단 제조를 뒷받침할 인프라에 대한 정부 투자, 모든 산업 클러스터에 디지털 제조 실험 공간 제공 등 정부의 정책적인 지원이 필요한 이유다.

21세기 제조업에서는 혁신적인 웹 커뮤니티가 역동적으로 운영되고 다양한 분야의 창조적이고 재능 있는 사람들이 제품 개발에 참여할 동기가 부여되는 사회가 디지털 제조를 이끌어나갈 것으로 전망된다. 국내의 경우 오픈소스에 대한 인식이 부족하며 선진국에 비해 아직 충분한 구매력이 존재하지 못하고, 국내 직장인들의 경우 자아실현 욕구를 해소하기 위한 여가 시간이 부족한 실정이다. 소비자의 구매력이 지속적으로 향상되고 차별된 제품에 대한 욕구가 상승할 경우 다양한 디지털 제조업체들이 등장할 것이며, 관련 기술의 발전, 제품의 다변화로 디지털 제조의 단가가 하락하고 디지털 제조에 대한 정보가 확산돼 소비자의 참여를 이끌어내는 선순환 구조로 안착한다면 성공적으로 발전이 가능해질 것이다.

이와 함께 제조기업들의 생산공장이 회귀해 국내 디지털 제조를 활성화할 수 있도록 세제 혜택 등과 같은 국가 차원의 정책도 마련돼야 할 것이다. 미국의 경우 제조기업의 국내이전 비용을 지원하고 있으며, 미국과 일본에서는 제조기업의 환경 개선을 위해 법인세를 인하하기도 했다.