독일은 제조업의 국가다. 독일의 제조업은 2012년 유럽 전체 제조업 부가가치의 30%, 국내 총부가가치의 22.4%를 차지했다. 독일은 제조업을 통해 727만 명을 직접 고용하고 710만 명을 간접 고용했다. 2011년부터 경상수지 흑자가 세게 1위에 달하게 된 것도 제조업의 높은 경쟁력 덕분이다.

하지만 최근 일본, 미국 등의 제조업이 강화되면서 전 세계 제조업 경쟁이 치열해지고 있다. 또한 인구 구조가 변화하면서 노동생산성이 떨어지자 독일은 미래 경쟁력을 꾸준히 높여나갈 창조경제의 동력으로 ‘Industry 4.0’이라는 제조업 진화 전략을 추진하고 있다. ‘Industry 4.0’은 제조업과 같은 전통 산업에 IT시스템을 결합해 ‘스마트 공장(Smart Factory)’으로 진화하자는 내용이다. 독일 국가과학위원회는 Industry 4.0을 통해 국가 산업 생산성이 30%까지 향상될 것으로 전망했다.

독일 제조업은 세계 최고 수준이지만, 최근 다양한 대내외적 문제에 직면했다. 우선 독일의 제조업 비중이 하락세를 보이고 있다. 독일이 전 세계 제조업의 부가가치에서 차지하는 비중이 1995년 8.9%에서 2011년 6.5%로 낮아졌고, 세계 수출시장 점유율도 2000년대 중반까지 10%에 육박했으나 2011년 8.7%로 하락했다.

왜 4차 산업혁명인가

또한 국가적으로 생산인구가 감소하는 등 인구 구조적 변화도 심화되는 추세다. 독일의 생산인구는 1995년 5570만 명에서 2012년 5410만 명으로 감소했다. 반면 15~64세 인구 대비 65세 이상 인구 비율을 뜻하는 ‘노인부양비율’은 1995년 22.5%에서 2012년 31.4%로 급등했다. 유럽연합의 인구추계에 따르면 2025년 독일의 생산인구는 2013년보다 500만 명 이상 감소한다. 자연히 노인부양비율도 급등할 것이다.



게다가 독일의 고임금 경향은 점차 심화되는 추세다. 독일의 2011년 구매력 기준 평균 임금은 4만200달러로 일본(3만5100달러), 프랑스(3만8100달러), 한국(3만5400달러) 등에 비해 다소 높다. 상품 한 단위를 만드는 데 드는 노동비용인 ‘단위노동비용’은 2000~ 2008년 평균 0.1% 상승에 그쳤으나 2008년 글로벌 금융위기 이후로는 2.2%로 높아졌다.

에너지 등 자원 효율성도 제고해야 한다. 독일은 에너지 자국 생산 비중이 낮지만 에너지 사용량은 많다. 독일의 에너지 자급률은 40.1%로 미국 85%, 중국 89.2%의 절반 수준에 불과하지만 최종 에너지 소비량은 세계 5위 수준이다.

경쟁국의 위협도 만만치 않다. 글로벌 금융위기 이후 경기 침체가 장기화하면서 미국, 일본 등 경쟁국은 제조업 강화 정책을 펼치고 있다. 게다가 셰일가스 개발에 따라 생산비용이 절감되면서 제조업의 경쟁력을 높일 수 있는 계기도 마련됐다. 이에 미국 오바마 행정부는 법인세 개편, 해외 진출 기업의 국내 이전 장려, 제조업 혁신 허브 증설, 수출 확대 정책 등을 통해 제조업 경쟁력 제고 전략을 추진하고 있다. 미국은 양질의 일자리 창출과 혁신 역량을 제고할 수 있는 첨단 제조업(Advanced Manufacturing) 강화 전략을 마련해 향후 10년간 45개의 제조업 혁신 연구소를 설립하겠다고 밝혔다.

일본 역시 ‘아베노믹스’를 통해 구조적인 문제를 해결하고 장기 경제 침체를 탈출하기 위해 산업 경쟁력 강화 정책을 추진하고 있다. 2013년 6월 아베 정부는 6대 전략 37개 과제로 구성된 ‘산업재흥플랜’을 제시했는데, 이는 긴급구조개혁프로그램, 과학기술 이노베이션 추진, 세계 최고 수준의 IT 사회 실현 및 고용제도개혁, 인재력 강화 등 제조업 경쟁력을 높이기 위한 전략으로 구성돼 있다.

Cyber Physical System

독일은 2010년 발표한 ‘첨단기술전략 2020’의 미래 프로젝트 중 하나로 2013년 들어 ICT와 기계 산업의 융합을 통해 ‘제조업의 완전한 자동 생산체계를 구축하고 모든 생산 과정이 최적화’되는 Industry 4.0을 본격적으로 추진했다. 18세기 수증기가 동력 구실을 한 1차 산업혁명, 20세기 초반 전기를 이용해 노동 분업을 이룬 2차 산업혁명, 1970년대 이후 인터넷을 통한 3차 산업혁명을 거쳐 도달한 ‘4차 산업혁명’은 ICT와 제조업을 융합해 산업기기부터 생산 과정까지 모두 네트워크로 연결하고 정보를 교환해, 사람 없이도 기계 스스로 생산, 통제, 수리가 가능한 ‘스마트 공장’으로 진화하겠다는 방침이다.

3차 산업혁명에서 생산은 생산 공정을 수직·수평적으로 분리해 제한된 정보를 교환하는 수준이었다면 Industry 4.0은 ‘사물 인터넷(Internet of Things)’을 통해 완전한 정보 교환이 가능하고 이를 통해 최적화된 상품 제조 플랫폼을 조성해 전체 생산 공정을 최적화할 수 있다.

Industry 4.0은 ‘두뇌 구실’을 하는 마이크로프로세서가 기계에 내장된 ‘임베디드 시스템(embedded system)’을 통해 사람, 사물, 서비스 간 네트워크가 확산되고 지능형 생산시스템이 구축됨으로써 기존 제조업의 생산방식을 스마트, 그린 및 도심형으로 변화시킨다. 최근 독일 인공지능연구센터(DFKI)는 ‘스마트 공장’을 실현할 수 있는 시스템을 개발하고 시험 가동하면서 현실화에 박차를 가하고 있다. 또한 지멘스, 보쉬 등 독일의 대표적 대기업들도 사이버 물리 시스템(Cyber Physical System, 이하 CPS)을 생산 공정에 적용하는 스마트화를 적극 추진하고 있다.