데이터 기반 공급망 안정화를 위한 과제기획 방안 연구
<목차>
0. 요약
1. 데이터 기반 공급망 안정화를 위한 과제기획 개요
2. 공급망 안정을 위한 Rome+ 활용 데이터 조사 및 분석 절차
3. Rome+ 데이터 활용 조사 및 분석 사례
4. 정책적 시사점 및 제안
출처 및 참고자료
0. 요약
- 고부가 신산업 창출과 공급망 규제가 경쟁국의 진입 장벽 및 무기로 활용되고 있어 공급망 안정화 관점에서의 과제기획 필요성이 증대되고 있다. 미･중 무역분쟁, 일본의 수출규제 등에서 보듯이 선도국들은 자국의 첨단 제조업을 보호하기 위해 반도체장비, 정밀가공장비 등의 수출을 제한하고 있다. 첨단장비에 대한 국가 간 갈등과 이에 따른 경제 블록화, 보호/이기주의 정책 강화 등 글로벌 공급망 위기에 대응하고 미래발전 전략을 모색하기 위한 데이터 기반의 과제기획이 요구되고 있다.
- 본고에서는 국가 간 갈등과 전쟁, 보호주의 정책에 따른 전방산업의 침체를 예방하고 글로벌 공급망 안정화를 위해 KEIT의 ROME+(R&D Open MEta platform +)를 활용한 데이터 조사 및 분석에 기반한 과제기획 방안을 제시하고자 한다. 공급망 안정화 과제기획을 위해서는 세계 첨단장비 시장에서 주요국의 제조품목 분석, 품목별 수출입 현황과 무역 규모 변화 분석을 통해 주요국의 위기대응품목 분석이 수행되어야 하고, 첨단장비 관련 기업 리스트 도출, 첨단장비 관련 기업 검토보고서 활용, 통계학적 무역우위 분석으로 국가 R&D 트렌드 분석이 수행되어야 한다. 여기서는 Rome+에 있는 데이터를 조사하는 방법과 절차를 소개하고 조사된 데이터를 통해 공급망 관점에서의 위기 여부 등을 판단하기 위한 분석 방안을 예시로 제시하였다.
- 정책적 제안으로는 ROME+를 이용한 전 세계 무역 통계, 각국의 수출입 동향, 무역 네트워크 구조, 관련 기업 목록, 관련 기업의 특허 및 연구 동향 등 조사 분석을 활용하여 데이터 기반의 공급망 안정화 기획 방향 및 근거를 확립하기 위한 토대를 마련해야 하고, 선제적인 정보조사와 제공, 조기경보시스템 등으로 공급망 위기대응을 위한 지원책 마련이 필요하다.
1. 데이터 기반 공급망 안정화를 위한 과제기획 개요
- 글로벌 공급망의 불안이 세계 경제를 흔들고, 고부가 신산업 창출과 공급망 규제가 경쟁국의 진입장벽 및 무기로 활용되고 있어 공급망 안정화 관점에서 과제기획의 필요성이 증대하고 있다.
- 생산공정이 사슬처럼 얽혀 있고 제품의 가치를 높이는 세부공정들이 독립적으로 생산되는 것처럼 보이나 국가 간 가치사슬로 얽혀 있다. 또 미･중 무역분쟁과 일본의 수출규제 등에서 보듯이 선도국은 자국의 첨단 제조업을 보호하기 위해 반도체장비, 정밀가공장비 등의 수출을 제한하는 상황이다. 또한 기계산업의 경쟁력을 보유한 국가가 새로운 패러다임의 제품을 개발하여 관련 제조업을 선도하고 후발주자에 대한 진입장벽을 형성하고 있다.
- 이처럼 국가 간 갈등에 따른 경제 블록화와 각국의 보호/이기주의 정책이 강화되고 있는 상황에서 첨단장비의 글로벌 공급망 위기에 적극 대응하고 미래 발전전략을 모색하기 위한 연구개발 과제기획이 절실히 요구되고 있다.
- 또한 글로벌 공급망이 전염병이나 전쟁 등과 같은 국제정세 변화로 흔들리고 있다. 즉 코로나 팬데믹과 우크라이나 전쟁 등으로 인한 공급망 병목현상은 기업경영은 물론, 국가 경제와 안보에 큰 위협이 되고 있다. 장기화·상시화되고 있는 공급망 위기 속에서 수출기업은 수입선 다변화와 재고 비축 등을 통해 공급망 회복탄력성을 강화하려고 노력 중이며, 이에 적극 대응하기 위한 데이터 기반의 공급망 위기관리 필요성이 점차 증대하고 있다.
- 따라서 국가 간 갈등과 전쟁 및 각국의 보호/이기주의 정책 강화에 따른 전방산업 침체를 예방하고, 데이터 기반의 글로벌 공급망 안정화 과제기획을 위해 KEIT에서 구축한 ROME+를 활용한 데이터 조사 및 분석 방안을 소개하고자 한다. 다시 말해 세계 첨단장비 시장에서 주요국의 제조품목과 수출입 현황 및 무역 규모 변화를 분석함으로써 국내외 첨단장비 시장의 주요국 위기대응 품목을 도출하여 과제기획에 적극 활용할 수 있다. 또한 첨단장비 관련 기업검토보고서 활용 및 기업리스트 도출로 최신 첨단장비 관련 국가 R&D 트렌트를 분석하고, 통계학적 무역우위 분석으로 공급망 안정화를 위한 과제기획에 적극 활용할 수 있을 것이다.
2. 공급망 안정을 위한 Rome+ 활용 데이터 조사 및 분석 절차
- 글로벌 공급망 안정화를 위한 데이터 기반의 과제기획에 ROME+를 활용한 데이터 조사 분석 절차를 살펴보면 다음과 같다.
- 첫째, 분석할 데이터를 선정하여야 한다. 한국산업기술기획평가원(KEIT)에서 개발한 ROME+(R&D Open MEta platform +)는 인공지능 자연어 분석(NLP) 기술을 활용하여 이종 데이터와 문서 간 상관관계를 학습하고, 분석된 결과를 다양한 도표 형태로 나타낼 수 있다. 이를 통해 기획자에게 산업별 특허 분석, 경제성 및 무역 현황을 편리하게 탐색해 볼 수 있는 환경을 제공하게 되며, 분석대상 품목의 전 세계 무역 통계, 각국의 수출입 동향, 무역 네트워크 구조, 관련 기업 목록, 관련 기업의 특허 및 연구 동향 등에 대한 분석이 가능하다.
- 둘째, HS코드 6자리를 활용하여, 조사 분석할 품목을 확인한다. HS코드(Harmonized System Code)는 국제적으로 통일된 물품 분류 및 코딩 시스템으로, 전 세계의 관세, 통계, 무역 정책 및 규제 등에 사용되는 코드다. HS코드는 총 6자리의 숫자로 구성되며, 이 숫자들은 물품의 종류를 구분하기 위해 구조화되어 있고 몇몇 국가들은 국내용으로 자릿수를 추가하여 더 세분화된 코드를 사용하기도 한다. 6자리 HS코드는 국제표준코드로 국가 간 데이터 비교가 용이하고 세부적인 제품 분류를 제공해 정확한 데이터 분석이 가능하기 때문에 무역 통계 수집 및 분석, 관세 및 규제 적용 등의 효율성을 높이고 국가별 확장코드의 복잡성을 피해 상대적으로 간결한 데이터 분석을 수행할 수 있다.
- 셋째, ROME+를 활용하여 품목별 무역규모의 변화, 각국의 무역동향, 관련기업 현황, R&D 수행현황 등 분석을 수행한다.
(무역규모 변화 분석) 해당 품목에 대한 전체 무역량 및 상위 10개국의 수출입 현황을 분석하여 세계 시장에 대한 동향을 확인할 수 있다.
(상위 10개국 무역 네트워크 분석) 연도별 상위 10개국의 국가 간 무역 네트워크를 확인하여 연차별로 해당 품목에 대해 중점적인 역할을 하는 국가를 분석하고 특정 국가에서 지속적으로 영향력을 발휘하는지 여부를 알 수 있다.
(국가별 수출입 동향 및 기업 분석) 해당 품목에 대해 특정 국가의 연차별 수출입 현황을 비교하여 전체 무역시장 대비 특정 국가의 시장동향을 분석하고, 해당 국가의 과거 무역 규모와 현재 무역 규모를 비교 분석할 수 있다. 추가적으로 ROME+에 있는 기업정보를 활용하여 해당 품목과 관련된 국내기업의 특허 현황, R&D 현황 등을 분석할 수 있고, 품목과 관련한 국내 제조기술의 유무 및 연구개발 현황을 분석할 수 있다.
- 공급망 안정화 품목 여부를 확인하기 위해서 가장 중요한 것은 무역통계 분석이며, 이러한 데이터 분석을 위해 기준 지표로 ①시장점유율, ②허핀달-허쉬만지수(HHI : Herfindahl-Hirshman Index), ③무역특화지수(TSI, Trade Specialization Index)를 채택했다.
(시장점유율) 특정 제품이나 서비스를 생산하는 국가가 해당 제품이나 서비스를 수출하는 국가들 가운데 차지하는 비중을 나타내는 지표로, 일반적으로 특정 국가가 수출하는 제품이나 서비스가 시장에서 얼마나 강력한 입지를 가지고 있는지 파악하는 데 사용된다. 특정 국가의 시장점유율이 100%에 가깝다면 해당 품목을 공급망 안정화 품목으로 판단하는 근거가 될 수 있다
(허핀달-허쉬만지수) 국가 간 무역에서 시장점유율을 측정하는 지표 중 하나로서 기업·산업·국가 등의 시장점유율을 측정하고 시장의 경쟁 정도를 평가하는 데 사용되며, 시장에서 각 경쟁자의 시장점유율을 제곱한 값을 합산한 결과로 계산된다. 0~10,000의 범위로 표현되며, HHI가 10,000에 가까울수록 특정 국가에 시장점유율이 집중되어 있음을 의미한다. 즉 해당 품목에 대한 시장집중도 혹은 국가의존도를 나타낸다.
(무역특화지수) 특정 품목에 대한 무역 수입과 수출 규모를 비교하여 해당 국가가 해당 품목에서 경쟁력을 가지고 있는지 측정하는 지표로서 -1~1의 범위로 표현된다. -1인 경우 해당 국가 내 제조 능력이 없는 완전 수입 상태를 의미하여 공급망 안정화 품목으로 판단할 수 있다.
- 따라서 공급망 안정을 위한 ROME+ 활용 데이터 조사 및 분석 프로세스는 다음과 같다. 이러한 절차를 통해 분석된 데이터를 활용하여 공급망 안정화를 위한 과제기획에 활용할 수 있을 것이다.
3. Rome+ 데이터 활용 조사 및 분석 사례
레이저 가공기(HS845610/HS845611)
- 레이저 가공기는 재료의 제거를 위해 사용되는 장비로서 레이저, 빛, 광자 빔 공정을 이용하여 작동하는 기계다.
- 레이저 가공기의 연도별 전 세계 무역 규모 변화를 살펴보면 2009년 금융위기 영향으로 급감 후 2011~2018년 점진적으로 증가하여 2018년 전체 무역량이 38억 달러 수준으로 증가했다. 2019년과 2020년 COVID 19의 영향 등이 있었으나, 33억 달러 수준을 유지하여 타 정밀가공 장비 대비 높은 경쟁력을 보인다. 이는 레이저 가공장비가 반도체 등 IT 부품의 수요 증가로 인해 유지된 것으로 분석된다.
- 레이저 가공기의 최근 5년간 주요 5개국에 대한 품목 수출입 규모를 살펴보면 상위 5개국 중 2012년 이후 수출 1위는 일본이고 2위는 한국이다. 중국이 수입 규모에서 35% 수준을 보이는 것을 알 수 있다.
표 1. 레이저 가공기의 최근 5년간 주요 5개국의 수출입 규모
주요 국가의 수출입 동향을 분석해 보면, 중국의 수입은 2018년 9억 달러 수준으로 정점을 기록하였으나 2019년 미·중 무역분쟁으로 감소했다. 2-20년도에는 IT 부품의 수요 증가로 8억 달러 수준으로 복귀되고 일본이 28% 정도의 점유율을 가지고 있는 수출 1위 국가다. 중국은 수입뿐만 아니라 3위의 레이저 가공기 수출국임을 확인할 수 있다.
- 연도별 무역 통계지수를 분석해 보면, 시장점유율은 레이저 가공기 수입 상위 1~5위 국가의 점유율이 2017년에 90% 수준이었다가 2020년 76% 수준으로 떨어졌으나 여전히 높은 수준이다. 특히 수입 1위 국가인 중국의 점유율이 35% 내외임을 알 수 있다. 연도별 HHI는 수출이 1,150~1,700으로 증감 변화가 크지 않다. TSI는 수출 대비 수입의 비중이 높아 2012년 대비 2018년에 많이 감소하였으나 다시 증가하여 2020년 기준 –0.08 수준이다. 하지만 2012년에는 –0.5를 기록한 적이 있어 공급망 위기 문제가 발생할 소지가 높음을 알 수 있다.
표 2. 레이저 가공기의 연도별 무역 통계지수
- 레이저 가공기에 대한 국내 주요 기업 현황은 다음과 같다.
표 3. 레이저 가공기에 대한 ㈜이오테크닉스의 기업 현황
- 결론적으로 레이저 가공기에 대한 공급망 안정화 대상 장비 조사 분석 결과 및 시사점은 다음과 같다. 레이저 가공기 시장은 금융위기 이후 점진적으로 증가하였으며, 반도체 등 IT 부품 수요 증가로 인해 높은 수요 증가가 예상된다. 일본과 스위스가 레이저 가공기 수출에서 상위를 차지하고 있으며, 중국이 수입 규모에서 35% 수준을 보이고 있다. 수출 대비 수입의 비중이 높다. 2012년 대비 2018년에는 많이 감소하였으나 다시 증가하여 2020년 기준 -0.08 수준이며, 2012년에는 -0.5를 기록한 적이 있어 공급망 위기 문제가 발생할 소지가 높다. 특히 레이저 가공기의 핵심부품 및 소스와 광학기구는 대부분 수입에 의존하고 있어 부품의 공급망 이슈에 대한 검토가 필요하다.
부직포기(HS844900)
- 부직포기는 펠트나 부직포(성형 포함)의 제조ㆍ완성가공용 기계(펠트모자 제조용 기계 포함)와 모자 제조용 형(型)으로 부직포와 같은 비섬유 원료를 사용하여 직물을 생산하는 데 사용된다. 부직포기는 위생 및 청소용품, 의료용품, 식품 산업용품 등 일회용 제품 생산을 위해 주로 활용되는 장비이다.
- 부직포기의 연도별 전 세계 무역 규모 변화를 살펴보면 2019년까지는 전체 무역량이 4억 달러에서 5.5억 달러 규모였으나 2020년 10.8억 달러 정도로 전체 무역량이 급격히 성장했다.
- 부직포기의 최근 5년간 주요 5개국에 대한 품목 수출입 규모를 살펴보면, 상위 5개국 중 2016년 이후 수출국 1위는 독일이고 2위는 중국이었다. 2020년 부직포장비 시장의 무역 규모가 증가했고, 중국의 수출 비중이 큰 폭으로 증가하여 수출 1위국이 되었다. 부직포장비 시장에서 대한민국의 수입 비중은 10%이하였으나, 2020년 급증하여 수입국 중 가장 높은 비중을 차지하게 되었다.
표 4. 부직포기의 최근 5년간 주요 5개국의 수출입 규모
- 주요 국가의 수출입 동향을 분석해 보면 중국의 수출 동향과 대한민국의 수입 동향은 2020년 유사한 경향으로 급증했다. 또한 2020년을 기준으로 해당 품목의 수출 1위 국가는 중국이며, 무역 네트워크를 보면 여러 국가에 걸쳐 형성되어 있으나 수입 1위 국가가 대한민국으로 수입은 전적으로 중국에 100% 의존하고 있는데 수출은 존재하지 않음을 알 수 있다.
- 부직포기의 연도별 무역 통계지수를 분석해 보면 시장점유율 관점에서 수입 상위 1~5위 국가가 국내 점유율이 매우 높으며, 특히 수입 상위 1위 국가의 시장점유율이 급속히 증가하고 있다. HHI를 살펴보면 연도별 HHI가 급격히 증가하고 있어 시장집중도(국가의존도)가 매우 큰 품목으로 나타나고 있다. TSI를 살펴보면 수출 대비 수입의존성이 증가하고 있고, 국내 제조 능력이 부족하여 공급망 위기 품목으로 판단할 수 있다
표 5. 부직포기의 연도별 무역 통계지수
- 부직포기에 대한 국내 주요 기업 현황은 다음과 같다.
표 6. 레이저 가공기에 대한 ㈜덕성의 기업 현황
- 결론적으로 부직포기에 대한 공급망 안정화 대상 장비 조사 분석 결과 및 시사점은 다음과 같다. 부직포기는 2019년까지 전체 무역량이 4억 달러에서 5.5억 달러 규모였으나 2020년 10.8억 달러로 전체 세계무역량이 급격히 성장했다. 또한 2016~2019년 상위 10개국 중 수출량 1위는 독일이고 2위는 중국이었다. 그러나 2020년 부직포기 시장규모가 급격히 증가했으며, 중국의 수출국 비중이 큰 폭으로 증가하여 수출 1위가 되었다. 전체 무역량 중 중국의 수출 비중과 대한민국의 수입 비중은 2020년에 유사한 경향으로 급증하였으며, 대한민국의 해당 품목에 대한 수입 비중은 중국이 100%로 조사되었다. 2016년 이후의 무역 시장에서 수입 상위 1~5위 국가의 시장점유율이 매우 높으며, 특히 수입 상위 1위 국가의 시장점유율이 급속히 크게 나타나고 있다. 연도별 HHI가 급격히 증가하고 있어 시장집중도(국가의존도)가 매우 큰 품목으로 나타난다. 무역특화지수와 무역 네트워크 현황을 분석한 결과, 수출 대비 수입의존성이 증가하고 있으며, 우리나라의 제조 능력이 부족하므로 공급망 위기 품목으로 판단된다.
- 앞에서 제시한 두 가지 예시 품목 이외에 첨단장비 분야에 대한 데이터를 분석해 보면 다음과 같은 결론에 도달할 수 있다.
- 정밀가공장비-공작기계 분야는 머시닝센터, 레이저 가공기, NC수평선반에 대해 조사한 결과, 레이저 가공기가 상위 5개국에서 높은 점유율을 보이면서 국가의존성은 다소 낮으나 무역특화지수가 음(-)으로 나타나 다소 관심품목에 해당된다.
- 산업공정장비-섬유기계 분야는 부직포기, 도비기, 인조섬유 중합기, 캘린더기, 횡편직기, 방사연신텍스처기, 염색기를 대상으로 조사했다. 부직포기, 도비기, 횡편직기가 시장점유율과 국가의존성이 높고, 무역특화지수가 음(-)으로 나타나 공급망 안정화 품목에 해당된다.
- 제조로봇/자동화장비-산업용로봇 분야는 용접로봇, 이송로봇, 조립로봇을 대상으로 조사한 결과, 세 품목은 시장점유율과 국가 의존성이 낮고 무역특화지수가 양(+)으로 공급망 안정화 품목에는 해당되지 않음을 확인할 수 있었다.
- 반도체/디스플레이 장비 분야는 반도체 웨이퍼 또는 장치계측 장비, 반도체 장비부품, CUT REPAIR에 대해 조사한 결과, 반도체 웨이퍼 또는 장치계측 장비가 시장점유율과 HHI가 높고 무역특화지수가 음(-)으로 공급망 안정화 품목에 해당된다.
- 이차전지 제조장비는 혼합기를 조사하여 수입 상위 1위와 HHI가 낮고 무역특화지수가 양(+)으로 나타나 공급망 안정화 품목에 해당되지 않는다.
4. 정책적 시사점 및 제안
- 비교우위에 입각한 효율성 중심의 글로벌 공급망이 전염병이나 전쟁 등과 같은 국제정세 변화로 흔들리고 있으며, 국가 간 갈등에 따른 경제 블록화, 각국의 보호/이기주의 정책 강화 등으로 인한 글로벌 공급망 위기에 적극 대응하고 미래발전 전략을 모색하기 위한 방향으로 연구개발 과제기획이 필요한 상황이다.
- 공급망 위기 품목 여부는 국제적으로 표준화되어 국가 간 데이터 비교가 용이한 HS코드 6자리를 이용한다. 이는 세부적인 제품 분류를 제공해 정확한 데이터 분석이 가능하고 무역 통계 수집 및 분석, 관세 및 규제 적용의 효율성을 높이며, 국가별 확장 코드의 복잡성을 피해 상대적으로 간결한 데이터 분석을 수행할 수 있다.
- 또한 공급망 안정화가 필요한 대상 품목에 대하여 시장점유율, 허핀달-허쉬만지수, 무역특화지수 분석을 통하여 공급망 안정화 품목에 대한 근거 및 대응 방안을 제공한다.
- 첨단장비 분야는 장기화·상시화되는 공급망 위기 상황 속에서 수출기업은 수입선 다변화, 재고 비축 등을 통해 공급망 회복탄력성을 강화하려는 노력이 요구되고 있다.
- ROME+를 이용한 전 세계 무역 통계, 각국의 수출입 동향, 무역 네트워크 구조, 관련 기업 목록, 관련 기업의 특허 및 연구 동향 등에 대한 조사 분석을 통해 데이터 기반의 공급망 안정화를 위한 과제기획 방향과 근거에 대한 토대를 마련해야 하고, 선제적인 정보조사 및 제공과 조기경보 시스템 등으로 공급망 위기대응에 따른 지원책 마련이 필요하다. 또한 ROME+내 무역 통계자료 및 기업 현황 자료 등의 데이터에 대한 실증과 최신화를 통해 공급망 안정화 관점에서의 과제기획 방향 제시가 필요하다.
출처 및 참고자료
1. “글로벌 공급망 위기와 우리기업의 대응현황”, 한국무역협회, TRADE BRIEF, 2022.05.03, No.5.
2. “미국의 공급망 핵심품목 리스트 현황 및 시사점”, 한국무역협회, TRADE FOCUS, 2023년 1호.
3. “2022년 수출입 평가 및 2023년 전망”, 한국무역협회, TRADE FOCUS, 2022년 31호.
4. “글로벌 공급사슬의 위험관리요인과 대응방안 연구”, 한국관세학회, 관세학회지, Vol.12, No.1, pp. 459~486.
5. “국제공급사슬 위험의 분석과 인식의 차이 고찰”, 한국통상정보학회, 통상정보연구, 제23권, 23호, pp. 205~223.
6. “물류공급망 위기관리를 위한 연속성 지원모델 및 시스템 기술개발”(최종보고서), 산업통상자원부, 2016년.
7. “국내외 섬유기계산업 통계조사 분석”, 2013년.
8. “섬유기계류 업종 산업경쟁력 실태조사”(연구용역보고서), 산업연구원, 2012년.
9. “ROME Analytic 360 사용자 매뉴얼”, 한국산업기술기획평가원, 2022년.
저자
심창섭 첨단장비 PD KEIT
정한규 센터장 한국섬유기계융합연구원
김태형 전임 KEIT
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