[논문]신제품 개발에서 신기술 및 모듈화 도입이 기업수익에 미치는 영향에 대한 분석

편제범

doi:10.9723/jksiis.2019.24.6.081

[국내논문] 신제품 개발에서 신기술 및 모듈화 도입이 기업수익에 미치는 영향에 대한 분석
An Analysis of the Effect of Adopting New Technology and Modularity in NPD on Firm Profitability 원문보기

한국산업정보학회논문지 = Journal of the Korea Industrial Information Systems Research, v.24 no.6, 2019년, pp.81 - 93

편제범 (호서대학교 빅데이터경영공학부)

초록
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고객의 요구나 선호도가 다양해짐에 따라 제품의 다양화가 필요하지만, 이는 오퍼레이션스의 비효율성이 야기될 수 있어 기업의 중요 관심사가 되고 있다. 따라서 원활한 오퍼레이션스 기능 수행을 위해 기업들은 제품의 모듈화 구조를 도입해 왔다. 하지만 신제품 개발 과정에서 모듈화의 효과를 계량적으로 분석한 연구는 미흡하다. 이에 본 연구는 기존 제품에 신기술이 포함된 부품이 도입되는 제품개발의 상황에서 모듈화가 기업의 수익에 미치는 영향에 관한 계량모델을 개발하고 이를 분석하여 몇 가지 중요한 명제를 도출함으로써 신제품 개발 시 고려해야 할 신기술 도입 및 모듈화의 의사결정에 필요한 가이드라인을 제시하였다. 연구 결과, i) 제품의 업그레이드가 용이하거나, ii) 외부요인으로 인해 제품의 가격이 높게 책정되어야 할 경우, iii) 신기술 투자비용의 효과가 불확실할 경우, 모듈화 수준을 높이는 노력이 필요하고, 모듈화에 대한 수요탄력성이 낮은 제품의 신제품 개발 시에는 신기술 도입의 투자비용을 늘리는 것이 바람직하다.

Abstract ▼ AI-Helper

As customers' needs are more diversified, the issue of managing product variety has become more important to manufacturers. It is because an increase in product variety may cause various inefficiencies in operations, while satisfying more diverse needs. Consequently, firms have introduced the concept of modularity to improve operational performance. Yet there are only a few studies which analytically investigate the effect of modularity in new product development (NPD). Therefore, this research develops an analytical model of exploring the effect of modularity on firm profitability when a component built upon new technology is introduced into an existing product, and provides important managerial implications on the NPD and technology management, which can guide the decision making on modularity in practice. The results show that it is necessary to increase modularity level when i) the product is easy to upgrade, ii) the product's price should be high due to external factors, and iii) the effect of new technology investment is uncertain, while it is desirable to increase the investment cost for introducing new products with low demand elasticity for modularity.

주제어

표/그림 (4)

그림 Fig. 1 Relationships between Functional Elements and Physical Elements in Modularity
그림 Fig. 2 Variations of Profit Function for Modularity Level relative to Technology Level
그림 Fig. 3 Variations of Profit Function for Technology Level relative to Modularity Level
표 Table 1 Values of Parameters in Numerical Example

AI 본문요약
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문제 정의

따라서 본 연구는 신제품 개발에서 모듈화와 신기술 혁신 정도의 의사결정이 기업의 이윤에 미치는 영향을 분석하였기에 기존 연구들과 다른 관점에서 분석하고 있음을 알 수 있다.
본 연구는 신기술의 도입과 모듈화 수준의 증가가 기업의 수익에 미치는 영향을 분석하는 데 집중하기 위해서 제품의 판매가격(p)을 외생변수로 간주하고자 한다.
본 절에서는 각 파라미터 값의 변화가 결정변수의 최적 수준에 어떠한 영향을 미치는지에 대해서살펴보고, 이와 같은 결과를 통해 신기술 혁신과 모듈화 구조의 신제품 생산 과정에서 참고할 수 있는 시사점을 도출하고자 한다.
이에 본 연구는 기존의 제품에 신기술이 도입되는 신제품 개발 상황에서 제품의 모듈화와 더불어 신기술의 혁신이 기업의 수익에 미치는 영향을 분석하기 위한 계량모형을 제안하고, 민감도 분석을 통해 신기술과 제품의 모듈에 관한 의사결정이 기업의 수익에 미치는 영향을 분석하였다. 이를 통해 다양한 신기술이 개발되고 융합되는 신제품개발환경에서 기술경영 및 모듈화에 대한 기업의 의사결정을 위한 가이드라인을 제시하였다.
이에 본 연구는 기존의 제품에 신기술이 도입되는 신제품 개발 상황에서 제품의 모듈화와 더불어 신기술의 혁신이 기업의 수익에 미치는 영향을 분석하기 위한 계량모형을 제안하고, 민감도 분석을 통해 신기술과 제품의 모듈에 관한 의사결정이 기업의 수익에 미치는 영향을 분석하였다.

가설 설정

본 연구에서는 이러한 비용의 감소를 오퍼레이션스 상의 개선을 통해 나타나는 결과로 한정하며, 결정변수 m이 증가함에 따라 생산비용이 선형적으로 감소하는 것으로 가정하였다.
두 번째 요소는 신기술 접목으로 야기되는 기존 모듈의 표준화 속성을 회복시키기 위한 제품 디자인 개선을 위한 비용으로, 볼록(Convex)함수의 형태로 증가하는 이차함수로 가정한다(Mukhopadhyay and Setoputro, 2005).
본 연구에서 고려하는 신기술은 고객의 니즈를 충족시키고자 도입되는 기술로 가정하며, 이로 인해 기존 모듈은 새로운 부품이 추가됨에 따라 별도의 작업 없이는 다른 부품들과의 결합이 어려워지게 됨을 가정한다.
이 비용은 신기술의 혁신 정도(t)로 인한 제품 확산과 정(+)의 관계를 바탕으로(Bayus and Putsis, 1999) 신기술의 기술혁신 정도나 접목되는 신기술의 비율이 높아질수록 투자비용은 점진적으로 증가함을 가정한다.

제안 방법

본 절에서는 식 (6)의 이익함수를 분석함으로써 이익을 최대화하는 신기술 혁신 정도(t)와 모듈화수준(m)을 결정하는 최적 조건을 제시한다. 그리고 파라미터의 민감도 분석을 통해 신기술 도입및 경영의 상황에서 고려되어야 할 몇 가지 명제와 가이드라인을 제시한다. 이를 위해서 우선 이익함수가 의사결정 변수에 대해 유일한 해(Unique maximum)를 가지는 오목(Concave)함수임을 증명하고 그 결과를 바탕으로 파라미터의 변화에 대한 분석 결과를 제시한다.
둘째, 기술개발은 기업에 있어 향후 지속적인 이윤을 창출하는 원천이자 핵심적 사안이지만, 개발의 성과와 시장에서의 성공이 보장되어 있지 않은 불확실한 상황에서 이루어지는 투자이기도 하므로, 기술 투자의 불확실성과 이러한 기술을 뒷받침해야 하는 기술개발의 불확실한 환경에서 기업이 대처해나가야 하는 방향도 함께 제시하였다.
둘째, 수학모형의 의사결정 변수에 대한 최적 수준을 도출하고, 여러가지 파라미터에 대한 민감도 분석을 통해 명제를 도출하여 구체적인 사례와 접목함으로써 모형의 실용성을 높이고자 하였다.
본 연구에서 제시된 계량모형은 주로 선형 기반의 함수로 설정되었다. 이는 계량모형의 연산 결과를 Closed-form 해로 찾고, 이를 통해 좀 더 유용하고 실용적인 분석적 결과를 도출하기 위함이었으나 본 연구의 한계점이기도 하다.
본 연구에서는 신제품 개발 시 고려해야 할 중요 결정요소인 신기술의 혁신 정도와 제품의 모듈화 수준이 기업의 이익에 미치는 영향을 분석할 수 있는 수학모형을 제시하고, 민감도 분석을 통해 얻은 결과로부터 신제품을 개발할 때 고려할 수 있는 기술경영 및 제품개발 상의 몇 가지 명제를 도출하면서 가이드라인을 제시하였다.
이를 위해서 우선 이익함수가 의사결정 변수에 대해 유일한 해(Unique maximum)를 가지는 오목(Concave)함수임을 증명하고 그 결과를 바탕으로 파라미터의 변화에 대한 분석 결과를 제시한다.
첫째, 기업의 이윤을 최대화하는 신기술 및 모듈화 디자인 관련 투자의 의사결정을 지원하기 위한 수학모형을 제안 분석하였다.

데이터처리

명제 1과 관련하여 각 결정변수의 변화에 따른 이윤의 변화를 살펴보기 위해 Table 1의 파라미터 값을 사용하여 민감도 분석을 하였다.

성능/효과

2009년 6월 출시된 아이폰 3GS는 2009년 4분기에 약 7만 5천 대의 판매량을 보였는데, 약 1년 후인 2010년 6월, 기존의 아이폰 3GS에 몇 가지 혁신적 신기술이 도입된 아이폰4를 출시하여 2010년 4분기 동안 약 15만 대의 판매량을 보이며 전년 대비 약 91%의 판매량 증가를 기록했다.
따라서 본 연구모형의 분석을 통해 신기술과 모듈화의 두 가지 결정 사안에 대해 과학적이고 합리적인 결정을 내리는 데 도움이 될 수 있는 결과를 도출할 수 있다.
첫째, 모형 분석을 통해 얻은 몇 가지 명제는 점차 제품의 수명주기가 줄어드는 시장 환경과 하이브리드 엔진과 같이 사업영역이 서로 다른 이질적인 기술의 융합이 활발해지는 제품개발의 환경에서 제품의 모듈화 디자인과 관련된 사안이 기업 내에서 중요하게 다루어져야 한다는 시사점을 제공하고 있다.

후속연구

향후 연구에서는 좀 더 현실적 상황을 반영한 형태의 함수를 적용함으로써 본 연구의 결과를 확장시켜서 보다 실용적인 모형 개발과 분석이 요구된다. 또한, 향후 연구에서는 기술개발의 불확실성을 반영한 함수의 개발과 분석이 요구된다.
본 연구에서 제시된 계량모형은 주로 선형 기반의 함수로 설정되었다. 이는 계량모형의 연산 결과를 Closed-form 해로 찾고, 이를 통해 좀 더 유용하고 실용적인 분석적 결과를 도출하기 위함이었으나 본 연구의 한계점이기도 하다. 향후 연구에서는 좀 더 현실적 상황을 반영한 형태의 함수를 적용함으로써 본 연구의 결과를 확장시켜서 보다 실용적인 모형 개발과 분석이 요구된다.
이는 계량모형의 연산 결과를 Closed-form 해로 찾고, 이를 통해 좀 더 유용하고 실용적인 분석적 결과를 도출하기 위함이었으나 본 연구의 한계점이기도 하다. 향후 연구에서는 좀 더 현실적 상황을 반영한 형태의 함수를 적용함으로써 본 연구의 결과를 확장시켜서 보다 실용적인 모형 개발과 분석이 요구된다. 또한, 향후 연구에서는 기술개발의 불확실성을 반영한 함수의 개발과 분석이 요구된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	연구모형의 분석을 통해 얻은 결과로 기업 내 어떤 사안을 중요시 여길 것을 보여주는가?	본 연구의 결과를 통한 실무적 시사점은 다음과 같다. 첫째, 모형 분석을 통해 얻은 몇 가지 명제는 점차 제품의 수명주기가 줄어드는 시장 환경과 하이브리드 엔진과 같이 사업영역이 서로 다른 이질적인 기술의 융합이 활발해지는 제품개발의 환경에서 제품의 모듈화 디자인과 관련된 사안이 기업 내에서 중요하게 다루어져야 한다는 시사점을 제공하고 있다. 둘째, 기술개발은 기업에 있어 향후 지속적인 이윤을 창출하는 원천이자 핵심적 사안이지만, 개발의 성과와 시장에서의 성공이 보장되어 있지 않은 불확실한 상황에서 이루어지는 투자이기도 하므로, 기술 투자의 불확실성과 이러한 기술을 뒷받침해야 하는 기술개발의 불확실한 환경에서 기업이 대처해나가야 하는 방향도 함께 제시하였다.
	모듈화란?	, 2007). 이러한 모듈은 모듈화(Modularity)라는 측정요소로 측정될 수 있는데, 모듈화는 제품을 구성하는 부품들이 분리되고 결합되는 정도로 정의된다(Schilling, 2000). 가장 이상적인 모듈은 각각의 제품기능(Functional element)이 정확히 하나의 물리적 요소(Physical element)에 의해 수행되고, 모듈이 변경됨에 따라 다른 부품들도 함께 변경되어야 하는 접점 (Coupling interface)이 거의 없는 상태를 일컫는다 (Ulrich and Eppinger, 2008).
	대량맞춤생산에 따라 요구되는 것은?	급변하는 시장 환경에서 기업의 지속가능한 성장을 위해 신제품의 개발은 매우 중요한 의사결정 사안을 포함하며(Pyun and Jeong, 2018; Pyun and Rha, 2018), 신제품 개발에 실패하거나 뒤처지는 기업은 시장에서 도태될 수밖에 없다. 대량생산(Mass production)의 시기와는 달리 대량맞춤생산(Mass customization)이 주를 이루고 있는 지금은 고객의 요구에 부응하여 다양한 신제품 개발이 요구된다. 즉, 고객의 선호도, 취향, 개성 등을 분석하여 다양한 제품의 개발이 지속되어야 시장에서 경쟁력을 가질 수 있다.

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표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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