전략적 변곡점에서 품질경영의 역할

인공지능, 빅데이터 등 4차 산업혁명 과학기술의 급속한 발전에 따른 디지털 전환과 코로나 19 확산에 의한 글로벌 팬데믹이 불러온 포스트 코로나 시대로의 전환 그리고 기업의 재무적 성과만을 강조하던 전통적 경영 방식에서 벗어나 기업 지속가능성에 영향을 주는 ESG(Environment, Social, Governance)와 같은 비재무적 요소까지 고려하는 경영 트렌드 변화가 기업 비즈니스 성패에 지대한 영향을 미치고 있다.

2차 산업혁명 이후 전기 동력을 활용한 대량생산 체제가 구축되었고 작업은 분업화되어 생산성이 급격하게 증가하였다. 그리고 IT 기술의 급속한 발전이 가져온 정보화 혁명으로 제조공정은 더욱 자동화되었다. 이처럼 산업혁명이 발달하면서 품질 패러다임도 같이 지속적으로 진화해왔다. 20세기 중반 GE사의 생산과 품질관리 책임자였던 파이겐바움(A. V. Feigenbaum)은 품질에 대한 책임을 제조부분에 국한시키지 않는 전사적인 접근 방법을 제시하였다. 그는 기업 활동의 모든 단계에 걸쳐서 경영자를 비롯한 전체 구성원이 협력하고 참여해야 한다는 전사적 품질관리(total quality control)를 주장하였다.

20세기 후반 필립 크로스비(Philip B. Crosby)는 무결점 경영(zero defect) 원칙을 주창하였다. 조직은 무슨 일이든 ’처음부터 올바르게(do it right the first time)‘하기 위한 노력을 해야 하며 유용성과 신뢰성을 기반으로 고객, 구성원과 공급업체의 요구사항을 반영해야 한다고 말했다. 그는 시장과 고객이 만족하는 품질을 위한 예방 시스템을 구축하고, 무결점을 지향하는 업무 원칙과 품질 목표를 바탕으로 성과평가가 이루어져야 한다고 주장하였다.

4차 산업혁명 시대 품질경영의 새로운 흐름: Quality 4.0

2017년 산업전환 관련 컨설팅 기업인 ’LNS Research‘가 발간한 보고서에 따르면 품질 4.0은 종합적 품질경영(TQM, total quality management)의 디지털화와 그 디지털화가 품질기술, 프로세스 그리고 사람에 미치는 영향을 의미한다. 이러한 품질 4.0은 기존 품질경영 방법론을 새롭게 대체하는 것이 아닌 기존의 방법론을 향상시키기 위한 것이다. 이러한 관점에서 품질경영의 디지털화를 통해 조직은 현재 상태를 명확히 파악하고, 어떠한 변화가 필요한지 분석해야 한다고 말한다.

품질 4.0의 11가지 기능 축 중 데이터와 품질문화에 대해 살펴보면, 첫 번째 데이터는 ISO 9001 품질경영원칙에도 나와 있듯이 데이터와 정보의 평가에 기반을 둔 프로세스 개선을 강조해왔고, 품질 4.0에서도 근거를 기반으로 한 데이터 중심의 의사결정은 매우 중요하다. 하지만 2020년 미국 기업을 대상으로 수행한 설문조사에 따르면 단지 22%의 기업체만이 고객 서비스, 공급업체 성과, 제조공정 관련 실시간 품질 데이터를 수집하고 있었다. 데이터의 정확성과 투명성을 확보하기 위해 정형화된 비즈니스 데이터와 프로세스 및 품질과 같은 운용 데이터를 결합하고, 또한 고객과 공급업체에서 수집되는 비정형 데이터를 통합하는 방법을 모색해야 한다. 데이터를 통합하여 새로운 부가가치를 창출한 대표적인 사례는 GE(General Electric)사의 항공기 엔진 정비보수 서비스이다. GE는 항공기 엔진 주요 부위에 50~100개의 센서를 장착하여 실시간으로 데이터를 수집하고 있다. 이렇게 수집된 데이터를 분석하여 엔진 부품 교체시기를 사전에 알려주고, 더불어 조종사의 비행습관을 분석하여 연료 효율을 개선할 수 있도록 서비스를 제공하고 있다.

두 번째는 품질문화다. 품질문화는 ’조직 구성원들이 품질을 어떻게 인식하고, 말하며, 해석하는가‘와 관련된 것이다. 품질 4.0이라고 하면 4차 산업혁명 과학기술만 연관 지어 생각하고 품질문화는 등한시하기 쉽다. 또한 경제적으로 인력, 기술력 및 자본만을 생산요소로 고려하고 기업의 비교우위를 논하지만, 품질문화에도 우수한 문화가 있고 열등한 문화가 있다. 우수한 품질문화를 가진 조직은 예방적 차원에서 품질을 제고하기 위해 다양한 노력을 기울이고 품질 관련 소통이 원활하여 품질에 문제가 생길 경우 최고경영자를 중심으로 적극적인 대처방안을 수립한다. 이러한 문화를 통해 고객과의 신뢰를 회복하고 시장에서의 지위를 확대해 나감으로써 조직 구성원과 이해관계자들에게 더욱 큰 가치를 제공해주는 선순환이 이루어지는 것이다.

K-Quality를 위한 추진방안: 3T(Task, Tool, Talent)

2022년 한국품질경영학회는 전통적인 종합적 품질경영에 추가적으로 품질 전략 방향성을 담은 K-Quality 전략 프레임워크 4S(Sustainability, Supply chain perspective, Smartization, Specialized quality infra)를 제시하였다. 4S는 각각 1) ESG 경영과 연계하여 지속가능한 품질경영활동을 더욱 강화하고, 2) 공급망 전체에 걸쳐 대·중·소 기업 간 상생 품질혁신 활동을 전개하고, 3) 품질검사 고도화, 품질분야 전문인력 양성 그리고 품질문화 정착 등 품질 인프라를 구축하고, 4) 스마트 제조와 연동된 디지털 품질을 확보하고 고도화하는 것을 말한다. K-Quality는 4S를 지향하는 품질 4.0을 의미한다.

한국품질경영학회는 TQM을 K-Quality로 전환하기 위한 3가지 추진방안인 3T, 도구(Tool), 인적자원(Talent) 및 정책(Task)을 제시하였다. 도구는 현재까지 개념적으로 제시된 품질 4.0을 바탕으로 구성요소 설계 및 진단체계와 이를 지원하기 위한 지표체계를 개발하는 것이다. 인적자원은 4차 산업혁명과 디지털 전환에 선제적으로 대응하기 위해 전문인력을 양성하는 전문대학원을 설립하는 것이다. 정책은 2022년 유엔산업개발기구(UNIDO, United Nations Industrial Development Organization)에서 만든 QI4SD(Quality Infrastructure for Sustainable Development) 지표를 참고하여 K-Quality 정책을 수립하는 것이다.

현재 대내외 비즈니스 환경은 급변하고 있으며, 우리는 새로운 성장을 하거나 쇠락할 수도 있는 전략적 변곡점에 서 있다. 이러한 시기에 ’앞으로 우리는 무엇을 준비해야 하는가?‘라는 관점에서 발제를 준비했다. 콩나물을 직접 키워보신 적이 있는가? 콩나물에 물을 줘도 다 빠져 나가는 듯하지만, 계속 물을 주다보면 어느 순간 콩나물은 커져 있다. TQM에서 K-Quality로 전환하기 위한 노력 또한 콩나물시루에 물을 주는 것과 같다고 생각된다. 지금 당장은 못 느낄 수 있지만 결국 혁신하려는 노력이 쌓이고 쌓여 품질 경쟁력은 꾸준히 성장해 나갈 것이다.

추진 배경

Industry 4.0은 4차 산업혁명의 독일식 표현으로 2016년 다보스 포럼을 통해 세계적인 관심이 높아지게 되었다. IoT, 빅데이터, AI 등 혁신기술로 인해 4차 산업혁명이 가속화되고 있으며, 이러한 산업 대변혁은 제품생산 방식의 스마트화, 제품과 서비스 융합, 플랫폼 비즈니스 확대 등 다방면에서 트렌드 변화를 촉발하고 있다. 4차 산업혁명의 바람은 품질관리와 품질경영 분야에도 영향을 주고 있다. 미국품질협회 등 국외 선진 학계는 4차 산업혁명이라는 변화의 흐름에 따라 디지털 전환이라는 기치를 내걸고, “품질 4.0”이라는 확장된 개념의 품질을 제시하고 있다. 품질 4.0은 종합적 품질경영에 기반을 두고 있지만, 기존 TQM에 데이터, 연결성, 확장성, 문화 등 11가지 기능 축이 더해져 품질 가치 창출, 조직 학습, 조직 혁신, 지속가능성 및 새로운 통찰력 등을 제공할 수 있다.

우리 정부는 국방운영목표인 ’튼튼한 국방, 과학기술 강군 육성‘ 구현을 위해 6대 국방운영중점을 제시하였으며, 그 중 2차 인구절벽에 따른 병력자원 감소, 전쟁양상 변화 그리고 미국과 중국의 패권전쟁에 따른 동북아 지역에서의 불안전성 증대와 같은 미래 도전적 국방환경에 대비하기 위해 ’국방혁신 4.0을 통한 첨단과학기술 군 육성‘을 국방운영중점으로 선정하였다. 국방부는 국방혁신 4.0을 통해 AI, 로봇 등 4차 산업혁명 과학기술을 기반으로 한 ’경쟁우위의 AI과학기술강군을 육성‘하려 한다.

하지만 국방 분야에서 품질 수준에 대한 인식을 살펴보면, 시대의 흐름을 쫒아가지 못하고 있는 듯하다. 4차 산업혁명 혁신기술 도입이 가속화되고 있는 민간분야 대비 규격부합 여부를 확인하는 품질관리나 고객 요구사항 충족 개념의 종합적 품질경영에 머물러 있는 상태다.

대내외 환경분석

먼저 대외 환경변화 중 국외 품질정책 변화를 살펴보면, 미국 DCMA는 과거 품질검사 중심에서 예방적 품질보증활동 중심으로 전환하였으며, IoT와 VR 기술을 활용하여 원격 품질보증활동 수행을 위한 기반구조와 제도를 구축하려 하고 있다. 또한 프랑스 DGA는 프로세스 평가 중심으로, 영국 DE&S는 업체 주도 품질보증체계로 전환하고 있다. 이와 같은 다양한 시도들은 새로운 품질모델을 찾고자 하는 노력으로 볼 수 있다. 이러한 움직임은 국내 품질정책 변화에서도 볼 수 있다. 품질경영학회는 4차 산업혁명이라는 대외 환경변화에 대응하기 위해 K-Quality 발전 전략과 추진방안을 제시하였으며, 중소벤처기업부 등 정부기관도 ICT 융합 스마트공장 보급 및 확산 사업을 통해 4차 산업혁명 혁신 인프라 구축을 지원하고 있다. 한국표준협회는 AI 기반 품질분석 등 품질 4.0에 대비한 인력양성 교육을 추진하고 있다. 또한 포스코와 LG전자 등 민간 선도 기업들은 등대공장을 구축하는 등 미래지향적 품질관리 시스템을 도입하기 위해 노력하고 있다.

이와 같이 품질 4.0 구현을 위한 민간분야의 품질 인프라 변화의 대표적인 사례를 살펴보면, 20년에 걸쳐 스마트공장을 구축한 지멘스 암베르크 공장이 있다. 지멘스 암베르크 공장은 PLC(programmable logic controller) 등 산업자동화 설비 핵심 부품을 생산하는 사업장으로 지난 20년 동안의 디지털 전환을 통하여, 연간 80종의 제품을 100만 개 생산하던 수준에서 1,700종의 제품을 1,700만 개 생산하는 생산성 대혁신을 이뤘다. 이러한 생산성 향상에도 불량 발생률은 0.05%에서 10 DPM(defect per million)으로 20분의 1 수준으로 현격하게 감소하였다. LG전자 창원사업장 스마트파크도 2021년 냉장고 등 생활가전 생산라인을 스마트화 하였다. LG전자도 지멘스와 마찬가지로 AI, IoT 및 빅데이터 등 4차 산업혁명 과학기술을 제조현장에 도입하여, 생산성과 품질이 향상되었고, 작업 환경은 안전하고 쾌적해졌으며, 에너지 효율이 개선되어 탄소 배출을 절감하는 ESG 경영을 실천하고 있다.

이러한 4차 산업혁명이라는 시대적 변혁에 따라 국방분야도 다음과 같은 변화를 시도하고 있다. K사는 품질 데이터를 통합적으로 관리하고 품질 트렌드를 예측하기 위해 디지털 통합 품질경영 플랫폼을 도입하였으며, AR 기술 등을 적용한 자동 계측 시스템도 도입하였다. H사는 초창기 건설분야에서 주로 설계검토와 3차원 시뮬레이션을 위해 사용하였던 BMI(building information modelling) 기술을 공장 계획, 설계, 시공 및 유지보수 등 생애주기 전반에 걸쳐 활용하고 있으며, BMI 기술로 구현한 디지털 플랜트로 업무 효율성을 향상시켰다. 또한 ICT 기술을 이용한 스마트 공장 도입을 진행하고 있다.

이러한 노력의 결과로 최근 경기둔화에 따른 국내 무역수지가 악화되는 상황 속에서도 K-방산의 수출은 큰 성과를 보여주고 있다. 방산 수출 수주액은 2020년까지 오랜 기간 30억 달러 규모를 유지하다가, 2021년 72.5억 달러로 증가하였고, 2022년 200억 달러를 달성할 수 있을 것이라는 예측(11월 4일 기준 170억 달러 달성)¹⁰⁾이 나오고 있다. 방산 수출 수주의 증가로 국민적 기대가 한층 높아진 상황이다. 대부분 언론에서 K-방산의 수출경쟁력을 ’가성비‘와 ’빠른 납기‘에 있다고 분석하나, 이러한 경쟁력은 지금까지 민·관·군이 함께한 품질경영 노력도 일조를 했다고 생각한다. 다만 지금의 품질수준이 미래에도 통할 수 있다는 자만심을 버리고, 지금의 기회를 발판 삼아 해외 방산시장에서 우리 무기체계의 경쟁력을 강화하기 위해서는 품질 수준 도약이 필요한 때이다.

현재 국방 품질에 대한 상황을 진단해 보면, 국방분야는 방산비리 방지를 목적으로 품질 2.0 수준으로 품질보증 관련 법과 규정이 정해져 있다. 즉 품질보증은 검사라는 인식이다. 19~23 군수품 품질관리 5개년 계획도 품질 3.0 수준에 초점을 두고 있다. 따라서 이러한 제도에서 4차 산업혁명 대변혁을 위한 혁신 인프라 구축이 제한적일 수밖에 없다. 그리고 군사 및 방산기술 보안 관련 규제로 품질 4.0의 핵심인 실시간 데이터 공유가 제한되어 빅데이터의 활용이 어려운 실정이다. 아울러 민간분야에서는 기술과 데이터의 통합과 융합으로 새로운 공유 경제를 창출하고 엄청난 부가가치를 창출하고 있는데 반해 국방분야는 상대적으로 통합ㆍ융합의 시대에 필요한 상호 협력과 개방적 문화가 정착되지 않고 있다.

방산은 민수분야와 달리 다음과 같은 차이점이 있다. 자주포 및 전차 등 무기체계는 스마트폰이나 자동차 등 민수품 대비 상대적으로 긴 수명주기를 가지며, 방위산업 보호를 위한 획득정책 등으로 인해 시장경쟁 체제에서 자율적으로 작동하는 품질혁신 동력이 방산분야는 부족할 수밖에 없다. 또한 우리나라 대다수 민간 중견·대기업은 대량생산 체제를 구축하여 제품과 서비스를 제공하지만, 대부분의 방산업체는 다품종 소량생산 체제로 공급망 관리에 상당한 어려움을 겪고 있다. 이러한 방산과 민수의 차이를 해소하기 위해서는 정부 주도의 촉진책 시행이 필요하다.

국방품질 4.0 추진방향

4차 산업혁명 시대에 맞는 국방 품질로 나아가기 위해서는 첫 번째로 현재 품질 2.0 수준의 품질 개념과 목표를 품질 4.0에 맞게 전환해야 한다. 품질보증활동의 목표를 단순히 규격 부합여부를 확인하는 개념에서 전투에서 이길 수 있는 우수한 품질의 무기체계를 확보하기 위한 제반 활동으로 확장시켜야 한다. 그래야만 방산수출도 지속적으로 이어 갈 수 있다. 그리고 품질을 확보하기 위해서 중점적으로 추진해야 할 사항은 현재 양산 중심의 품질보증활동에서 개발-양산-운용유지 등 전 순기를 연계한 품질활동으로 전환해야하며, 특히 품질을 만들어가는 방산업체와 협력업체의 역량 향상이 필수적이다.

국방기술품질원은 품질의 개념을 전환하고 실천하기 위해, 4차 산업혁명 기술을 활용하여 전투에서 승리할 수 있는 품질의 무기를 확보하고 방위산업 경쟁력 강화를 위해 기업-관-군이 협력하여 지속적인 품질 성장을 추진하는 것을 국방품질 4.0으로 정의하였습니다. 그리고 성공적인 국방품질 4.0을 성공적으로 달성하기 위해 품질 정책/제도, 인프라, 전문인력 양성의 관점에서 발전이 필요하다.

국방품질 4.0 추진방안

이러한 관점에서 몇 가지 제안을 해보고자 한다. 우선 시대의 흐름에 뒤쳐져 품질 2.0~3.0 수준에 머물러 있는 품질보증 관련 법규를 품질 4.0 수준으로 개정해야 한다. 이에 대해서는 기품원에서 다양한 검토와 연구를 통해 향후 구체화하고자 한다. 무엇보다 중요한 것은 개발단계에서부터 품질 4.0의 개념을 고려해야 한다. 등대공장의 사례를 보면, 제품 설계 시점부터 자동화/지능화 등을 고려하고 있고, 또 이를 위해 양산 시 발생한 품질문제와 소비자의 요구사항을 데이터로 관리, 반영하고 있다. 따라서 국방품질 4.0을 단순히 양산단계의 품질보증 방법 전환으로 볼 것이 아니라 이를 확대하여 개발-양산-운영유지를 통합하는 개념으로 봐야 한다. 이와 함께 데이터에 기반한 의사결정 지원 도구와 인공지능 기반, 품질 예측 도구를 활용하기 위해 AI, 빅데이터 등 4차 산업혁명 과학기술의 적극적인 도입이 필요하다. 또한 방산업체 무엇보다도 중소협력업체의 스마트 공장 구축을 지원하거나 구축한 업체에게 인센티브를 주는 제도를 마련해야 한다.

인프라 관점에서 보면, 개발, 양산 그리고 운영유지까지 전 순기 관점의 초연결 품질관리 체계를 구축하여 개발단계에서는 양산과 운영유지 단계 수집한 데이터를 환류하여, 무기체계 설계에 반영하고, 양산단계에서는 품질보증을 효율화하고, 운용유지단계에서는 품질개선에 활용할 수 있을 것이다. 아울러 체계업체와 그 하부 협력업체의 인프라를 구축하기 위한 유인책을 마련해야 한다. 기존의 부품 국산화 개발 등 제품 위주로 집중된 예산 지원을 제조 및 품질 기반으로 확대할 필요가 있다. 군수품 조달계약 시 스마트공장 구축 등 품질 경쟁력 확보 기업에 가점을 부여하는 방안도 좋은 방법이라 판단된다. 또한 산-학-연이 협력체를 구성하여 국방품질 4.0 구현에 대한 공감대를 형성하고 공동 연구를 수행해야 한다. 협력체의 공동 연구를 통해 국방분야 품질 4.0 구현을 위한 추진목표와 세부 실행과제를 도출하고, 국방분야에 적합한 품질수준 진단체계 개발함으로써, 업체 품질수준 제고를 위한 지표체계를 개발할 것이다.

무엇보다 중요한 것은 품질 4.0을 이해하고 이를 운영할 수 있는 전문 인력을 양성하는 것이다. 국방기술품질원은 향후 5년간 50명 이상의 품질 4.0 전문가를 양성하고자 한다. 이를 위해 한국표준협회 및 4차 산업혁명 관련 대학과 연계한 교육 체계를 구축하고, AI 및 빅데이터 관련 전문가를 직접 채용할 예정이다. 아울러 방산업체의 스마트공장 구축을 지원하고 인증제도 운영에 필요한 전문 인력을 양성할 것이다. 이렇게 구축한 전문가 풀을 활용하여 정부지정검사원 및 각 군 군수사 품질보증 인원을 대상으로 교육을 실시할 예정이다.

국방품질 4.0 도입 시 기대되는 효과로는 첫째 우수 품질의 무기체계 확보를 통한 군 전투력 강화에 기여할 것이고, 둘째 운용유지 비용 절감 및 획득 기간을 단축할 수 있으며, 셋째 우리나라 방위산업의 경쟁력을 확보하여 해외 수출을 촉진할 수 있을 것이다.

고대 그리스 철학자 헤라클레이토스는 ’우리는 같은 강물에 두 번 발을 담글 수 없다‘라는 은유적 표현으로 ’세상에 변하지 않는 것은 오직 “모든 것은 변한다”는 사실 뿐이다‘라고 말했다. 21세기 AI와 빅데이터 등 정보통신기술이 급속히 발전하면서 4차 산업혁명은 점점 더 가속화되고 있다. 민간 선진기업들은 4차 산업혁명을 단순히 생산방식 개선을 통한 원가절감과 생산성 향상의 기회만 보는 것이 아닌, 경제․사회․문화 전반을 포괄한 파괴적 혁신을 이뤄내고 있다. 우리도 4차 산업혁명과 국방혁신 4.0이라는 도전적 환경변화를 위기가 아닌 품질 혁신 동력으로 받아들이고, 무기체계와 방위산업의 글로벌 경쟁력을 격상시키는 도약의 기회로 삼았으면 한다.