스마트 플랜트 구축의 영향요인과 기업경쟁력의 관계

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

The 4th Industrial Revolution is bringing major changes in the economic and industrial sectors worldwide. At the center of this, major countries around the world such as the US' Advanced Manufacturing Partnership (AMP), Germany's 'Industry 4.0' and China's 'Manufacturing 2025' are trying to strengthen their industrial competitiveness. Meanwhile, Korea also has national-wide policies such as establishing the 4th Industrial Revolution Committee to actively respond to the era of the 4th Industrial Revolution, and companies are hoping to create future growth through the wind of 4th Industrial Revolution
Therefore, this study focuses on the key success factors for smart plant construction: organizational factors (the will of the chief executive, organizational member competency development, expectation for effectiveness), environmental factors (external consulting, government support, influence of business partners) and technical factors (technology Relevance/required technology, process improvement, safety and risk, network technology, IoT sensor, information system, platform technology), and the relationship between the above factors with smart plant construction, and corporate competitiveness has been tested through structural equation model analysis. In order to measure a research model composed of a secondary factor structure, a secondary confirmatory factor analysis has been tested. In addition, a moderating effect of employees hesitation in the relationship among the core factors affecting smart plant construction and corporate competitiveness has been tested accordingly.
For the empirical analysis, a survey has been conducted. A total of 146 items were collected from employees in the related fields, and 137 questionnaires were used for the final analysis, excluding the questionnaires with irrelevant answers and missing values. For statistical testing, SPSS20.0 and AMOS18.0 were used.
The results of the study are as follows.
As a result of the structural equation model analysis for the research model, it was confirmed that organizational factors, environmental factors, and technical factors all have a significant influence on the construction of smart plants. In particular, it was found that organizational factors have a greater influence than environmental factors and technical factors in the construction of smart plants, which implies that the will of the CEO, development of the capacity of members of the organization, and the expected factors for effectiveness should be intensively managed.
In addition, smart plant construction has shown a significant impact on corporate competitiveness, which proves that smart plant construction can effectively enhance corporate competitiveness and this result is in the same context with previous studies.
On the other hand, in the test of moderating effect of employees hesitation, it is confirmed that the relationship between organizational factor and smart plant construct is moderated by employees hesitation, while the relationship of environmental and technical factor with smart plant construct are not.
The results of the study imply that the company's top management and management will be able to build a solid edge in the global manufacturing environment of the company through the construction of smart plants based on experimentation and acceptance of innovative technologies.

국문 초록 (Abstract)

전 세계적으로 4차 산업혁명이 경제·산업 분야에 큰 변화를 가져오고 있으며 이 중심에는 미국의 ‘첨단제조파트너십(AMP)’, 독일의 ‘Industry 4.0', 중국의 ‘제조업 2025’ 등 세계 주요국들은 산업 정책을 통해 산업 경쟁력을 강화하려 하고 있다. 한편 우리나라도 4차 산업혁명 시대에 능동적으로 대응하기 위해 4차 산업혁명 위원회를 설치하는 등의 정책이 마련되고 있으며, 기업들은 4차 산업혁명으로 미래성장동력 창출과 생산성 및 경제성 향상 등을 기대하고 있다.
이에 본 연구는 스마트 플랜트 구축에 관한 핵심성공요인을 조직요인(최고경영자의 의지, 조직원 역량개발, 효과에 대한 기대)과 환경요인(외부컨설팅, 정부 지원, 거래기업의 영향력) 및 기술요인(기술적합도/필요기술, 프로세스 개선, 안전 및 위험성, 네트워크 기술, 사물인터넷 센서, 정보시스템, 플랫폼 기술)으로 분류하고, 상기 요인들과 스마트 플랜트 구축, 기업경쟁력 간의 영향관계를 경로분석을 통하여 검정하였다. 또한, 이차요인 구조로 구성된 연구모형을 측정하기 위하여 이차확인적 요인분석을 실시하였으며, 종업원 반감에 따른 조절효과 분석을 실시하였다.
실증분석을 위해 총 관련 분야 종사자를 대상으로 총 146개를 회수하였으며, 불성실한 답변을 제외한 137개의 설문지가 최종분석에 사용되었다. 통계검정을 위하여 SPSS20.0과 AMOS18.0을 활용하였다.
본 연구결과를 요약하면 다음과 같다.
본 연구는 이차요인 구조로 구성된 연구모형을 측정하기 위하여 이차확인적 요인분석을 실시하였으며, 분석결과를 살펴보면, 첫째, 조직요인 중 최고경영자의 의지가 큰 영향을 주는 것으로 나타났으며, 다음으로 조직원 역량개발, 효과에 대한 기대순으로 영향을 미치고 있음을 확인하였다. 둘째, 환경요인에서는 정부지원이 가장 큰 영향을 미치는 것으로 나타났으며, 이어서 외부컨설팅, 거래기업 순으로 영향력을 미치고 있음을 확인하였다. 마지막으로, 기술요인에서는 사물인터넷 센서, 네트워크 기술, 정보시스템, 플랫폼 기술과 안전 및 위험성 순으로 영향을 주는 것으로 나타났으며, 다음으로 프로세스 개선과 기술적합도/필요기술 순으로 영향을 주는 것으로 나타났다.
연구모형에 대한 구조방정식모형 분석 결과, 조직요인, 환경요인 및 기술요인이 스마트 플랜트 구축에 모두 유의한 영향을 미치고 있음을 확인하였다. 특히, 스마트 플랜트 구축에 있어서 조직요인이 환경요인 및 기술요인보다 더 큰 영향을 주는 것으로 나타났으며, 이는 최고경영자의 의지, 조직원 역량개발 및 효과에 대한 기대 요인들을 집중적으로 관리를 해야 함을 시사하고 있다.
또한, 스마트 플랜트 구축이 기업경쟁력에 유의한 영향을 보였으며, 이는 스마트 플랜트 구축을 통하여 기업경쟁력을 제고하는데 효과적임을 증명하고 있으며, 본 결과는 선행연구들과 그 맥락을 같이 한다.
한편, 종업원의 반감에 따른 조절효과 분석 결과 부분적으로 조절효과가 있음이 확인되었다. 특히, 환경요인 및 기술요인에서는 종업원의 반감은 큰 차이가 없는 것으로 나타났으며, 조직요인에서만 종업원의 반감은 차이가 있는 것으로 나타났다.
이러한 연구 결과는 플랜트 산업의 가지고 있는 특유의 보수적인 특성을 잘 보여 주고 있다. 플랜트의 건설은 다양한 기술에 융합이 필요한 산업이다. 또한, 다양한 기술의 융합과 함께 새로운 기술에 적용은 스마트 플랜트 구축의 시작이기도 하다. 다양하고 복잡한 플랜트를 매입하는 대기업 및 국가, 플랜트의 설계 및 건설을 담당하는 대형 건설사들은 새로운 기술의 적용과 시도에 따른 크고 작은 사고 및 책임에서 벗어날 수 없는 현실이다. 이는 빠르게 변화하는 기술의 수용에 한계를 드러냄과 동시에 기업경쟁력을 감소시키는 주요 요소이기도 하다. 이에 플랜트를 건설하는 엔지니어링 건설사 및 플랜트 기자재를 생산 중소기업에서는 혁신적 제품의 개발이 절실히 필요하며, 혁신적 제품을 만들 수 있도록 정부의 지원, 개발 제품의 적극적 수용, 이 모든 것은 플랜트를 구매하는 대기업 및 공기업, 공급하는 건설사의 최고경영자의 몫이라고 할 수 있다.
본 연구결과에서 알 수 있듯이 기업의 최고경영자와 경영층은 혁신 기술의 실험과 수용을 바탕으로 한 스마트 플랜트의 구축을 통하여 기업의 글로벌 제조 환경에서 확고한 우위를 다질 수 있을 것으로 기대된다.

목차 (Table of Contents)

• Ⅰ. 서 론 1
• 1. 연구배경 및 목적 1
• 1) 연구배경 1
• 2) 연구목적 3
• 2. 연구방법 및 구성 4
• 1) 연구방법 4
• 2) 연구구성 5
• Ⅱ. 이론적 배경 7
• 1. 4차 산업혁명 7
• 1) 4차 산업혁명이란 7
• 2) 인더스티리 4.0의 구현 환경 8
• 2. 국가별 대응 전략 13
• 1) 독일 및 미국의 대응 전략 13
• 2) 일본, 중국 및 한국의 대응 전략 15
• 3. 스마트 팩토리의 등장 및 개요 21
• 1) 스마트 팩토리의 개념 및 특징 21
• 2) 스마트 플랜트의 개념 및 정의 26
• 4. 스마트 플랜트의 핵심 성공 요인에 관한 선행연구 29
• 1) 조직요인에 관한 선행연구 29
• 2) 환경요인에 관한 선행연구 33
• 3) 기술요인에 관한 선행연구 38
• 5. 스마트 플랜트 구축에 관한 선행연구 50
• 6. 기업경쟁력에 관한 선행연구 52
• 7. 종업원 반감에 관한 선행연구 54
• Ⅲ. 연구방법 57
• 1. 연구모형 57
• 2. 연구가설 58
• 1) 조직요인과 스마트 플랜트 구축 간의 관계 58
• 2) 환경요인과 스마트 플랜트 구축 간의 관계 59
• 3) 기술요인과 스마트 플랜트 구축 간의 관계 60
• 4) 스마트 플랜트 구축과 기업경쟁력 간의 관계 61
• 5) 종업원의 반감에 따른 영향 관계 62
• 3. 연구의 조작적 정의 및 측정 문항 63
• 1) 변수의 조작적 정의 및 측정항목 63
• 2) 자료수집 및 분석방법 70
• Ⅳ. 실증분석 71
• 1. 표본의 특성 71
• 2. 측정항목 평가 74
• 1) 신뢰도 분석 74
• 2) 탐색적 요인분석 75
• 3) 전체 차원 확인적 요인분석 78
• 4) 판별 타당성 분석 81
• 5) 이차확인적 요인분석 81
• 3. 가설검정 및 해석 84
• 1) 경로분석 84
• 2) 조절효과 분석 87
• 4. 추가분석 90
• 1) 직급에 따른 ANOVA 90
• 2) 직무에 따른 ANOVA 94
• 3) 추진 단계 수준에 따른 ANOVA 94
• Ⅴ. 결 론 98
• 1. 연구결과 요약 및 시사점 98
• 1) 연구결과 요약 98
• 2) 연구의 시사점 100
• 2. 연구의 한계 및 향후 연구방향 102
• 참고문헌 103
• 부록 116