이른바 ‘4차 산업혁명’이라는 담론이 한국 사회에서 크게 확산되면서 미래 신기술 기반의 새로운 산업 활성화를 통한 성장 동력 확보 가능성과 비즈니스 기회 창출에 대한 기대도 커지고 있다. 인공지능을 비롯하여 빅데이터 분석, IoT, 클라우드, 자율주행차, 스마트홈 등 여러 가지 신기술, 신제품, 신서비스가 대두되고 있다. 이렇게 체감할 수 있는 수준까지 기술발전이 이루어지자 인공지능 서비스나 인공지능 기반의 로봇 등이 미래에 고성장이 기대되는 ICT 분야로 주목을 받고 있다.
최근 ICT 추세가 융합이라는 점을 감안하면, 소프트웨어 산업이나 정보서비스업과 같은 산업 분류에 IoT, 인공지능과 같은 융합 개념은 제대로 반영되지 않는다. 분야 또는 기술의 역사가 짧고 미래의 불확실성도 크다는 점에서 시계열이 축적된 경우에 활용할 수 있는 시계열 분석방법으로 예측하기 어렵다는 점도 고려해야 한다.
본 연구에서는 개념이나 분류 차원에서 ICT 신산업을 기존의 공식적인 ICT 산업분류에 통합하거나 특수 분류와 같은 형태로 추가하는 방식이 아니라, 빅데이터나 로봇과 같이 현실에서 실용적으로 관심대상이 되는 형태로 ICT 신산업 분야의 성장 예측을 시도하고자 한다.
본 연구의 목적은 ICT 산업에서 이슈가 되고 있는 범주의 기준으로 ICT 신산업 성장을 예측하기 위한 방법을 모색하는 것이다. 1년차 연구에서는 빅데이터, 클라우드 산업을 중심으로 Bass 모형과 같이 기술의 진보가 어느 정도는 자체적인 발전경로를 통해 이루어지는 기술확산모형을 중심으로 분석이 이루어졌다. 이번 2년차 연구는 수요자의 기술 수용도 나아가 신산업의 제품이나 서비스에 대한 지불의사의 영향을 분석한다. 이를 위해 보조로봇을 분석 대상으로 하여 수요자의 기술 수용 결정요인과 지불의사를 실험을 통해 분석하고자 한다.
본 연구는 다음과 같이 구성된다. 2장에서는 ICT 신산업 추정에 대한 기존 연구 방법론에 대해 살펴보고, 3장에서 연구 대상이 되는 로봇 산업의 현황을 살펴보았으며, 4장에서는 실험을 이용한 ICT 신산업 분석 방법론과 실험설계를 소개한다. 그리고 마지막 장에서는 현재까지 파악된 결과를 바탕으로 결론과 정책적 시사점을 제시한다.
ICT 신산업 추정에 대한 기존 연구 방법론을 살펴보면 다음과 같다. 신산업의 규모, 특히 수요 측면의 예측 방법은 다양하다. 이미 1년차 연구에서 살펴본 바가 있는데, 그 방법론을 크게 구분하자면 수요예측 방법론은 크게 소비자의 구매행동에 대한 정보를 수집하여 수요를 예측하는 서베이 방법론(또는 전문가 판단 기반 예측)과 시계열 모형과 같은 통계적 기법을 활용한 데이터 기반 방법론으로 나누어진다. 서베이 방법론은 시장이 존재하지 않는 상황이나 단기 수요예측에 적합한 반면, 통계적 방법론은 시장이 존재하거나 장기적 수요예측이 필요한 경우에 주로 사용된다. 이 외에 1년차 연구에서 사용한 확산 모형을 활용한 분석 방법이 존재한다.
국내외 로봇산업 현황을 살펴보면 다음과 같다. 로봇은 외부 환경을 인식(Perception)하고 상황을 판단(Cognition)하여 자율적으로 동작(Mobility & Manipulation) 하는 기계를 말한다. 국제로봇연맹(IFR) 자료에 따르면 세계 로봇 시장 규모는 높은 성장률을 보이면서 시장 규모가 확대되고 있다. 로봇 시장은 크게 제조용(산업용)과 서비스용으로 구분되는데 한국은 제조용 로봇 시장에서 중국에 이어 2위를 기록하고 있다. 서비스용 로봇 시장은 제조용 로봇과 달리 미국 기업을 중심으로 시장이 형성되고 있으며, 크게 물류, 국방, 주요 서비스 필드 등 전문적 서비스 산업에 활용되는 전문서비스용 로봇과 개인용 로봇으로 구분된다. 전문서비스용 로봇 중에서는 의료와 모바일 플랫폼 서비스 분야의 로봇이 가장 많이 판매되고 있고, 개인용 로봇은 가정용, 엔터테인먼트 및 레저용 등으로 구분되는데 가정용 로봇이 더 큰 시장 규모를 형성하고 있다. 국내 로봇 산업은 제조용 로봇 중심으로 성장해 세계적으로 그 영향력이 큰 것으로 나타났으나 최근 급성장하고 있는 서비스용 로봇에 대한 시장 영향력은 매우 낮은 것으로 파악되었다.

본 연구의 필요성과 방법론에 대해 살펴보면 다음과 같다. 본 연구의 핵심 목표는 실험을 이용한 ICT 신기술 수용도 분석과 시장예측이다. 시장규모가 확대될 것으로 예상되는 ICT 신기술 시장의 하나인 보조로봇을 대상으로 실험방법을 적용하여, 수용자 측면에서 신기술에 대한 수용성과 시장수요를 예측했다. 구체적으로 설문조사, 실험경제학적 접근법, 그리고 인구통계를 이용하여 ICT 부문 중 시장규모가 빠른 속도로 확대될 것으로 예상되는 보조로봇에 대한 연령별 수용성과 향후 10년간의 시장수요를 예측했다. 본 연구에서는 서베이 방법론 중 시장실험과 통계적 방법론 중 계량경제학적 방법을 결합하여 서비스로봇, 특히 개인용 서비스로봇에 대한 수요를 예측해 보고자 한다. 앞서 진술한 선호방법과 확산모형의 결합 대신 비디오 클립데이터(Youtube 영상)를 이용한 서베이 실험을 이용해 로봇에 대한 다양한 소비자들의 선호정보를 확보했다. 이후 일반 계량모델을 이용하여 사회경제적 조건 변화에 따른 수요변화를 전망했다.

본 연구의 실험설계와 연구 방법론을 살펴보면 다음과 같다. 우선 실제 인구구성을 반영한 처치집단을 구성했다. 이들 처치집단에게 타인의 소비행태나 대중화 시그널(일본의 휴먼로이드 로봇 페퍼가 대중화되어 있다는 영상자료 제공), 로봇의 현 기술수준의 한계(페퍼의 기능이 제대로 작동하지 않는다는 영상자료 제공), 로봇의 소비군 중 사회적으로 선호되는 직업군을 기술한 정보제공(High social standing; 문서정보), 로봇의 소비군 중 사회적으로 선호되지 않는 직업군을 기술한 정보제공(Low social standing : 문서정보) 등 다양한 처치를 실시한다. 이들 처치 효과를 측정하기 위해 대조군(Base case)을 따로 두었는데 이들 집단에는 아무런 처치가 이루어지지 않는다.

실험에 참여한 사람들은 동영상을 완전히 시청한 후 ‘합리적 가격’에 해당 상품을 소비할 의사가 있는지에 대한 답을 제시했다. 가격을 제시한 후 다시 두 번째와 세 번째 구매의사를 질문하고, 두 번째 질문은 응답자들에게 현재 형성된 시장가격 상황에서 구매할 의사가 있는지, 세 번째 질문은 현재 가격에서 50% 가격인하가 이루어진 상황에서 구매 의사 여부를 조사했다.

실험설계는 크게 세 가지로 구분된다. 첫째, 처치 1(T1)은 로봇의 대중화 또는 간접경험을 통한 수요(needs) 창출효과를 살펴보았다. 이를 위해 로봇 페퍼(Pepper)에 대한 상당한 수요가 존재한다는 영상과 기사를 보여준 후 이러한 처치(T1)를 한 실험대상의 구매의사가 ‘대중화 정보’를 가지고 있지 않은 소비자의 구매의사와 차이가 나는지를 관찰했다. 둘째, 처치 2(T2)는 기능 효과를 살펴보았는데 이를 위해 로봇이 실수한 영상을 시청하게 한 후 구매의사를 조사했다. 이 실험을 통해 대조군(Base case, T0)의 구매의사와 처치 2 또는 처치 2(T2)와 처치 1(T1)의 차이와 로봇의 기능개선에 의한 시장수요 변화효과로 계산했다. 셋째, 처치 3(T3)과 처치 4(T4)는 Self-image 또는 준거집단 효과에 대한 조사로 실험에서는 처치 3(T3)에서 로봇사용자가 될 것으로 예상되는 직업 중 상대적으로 긍정적이며 밝은 이미지를 가진 집단이고 처치 4(T4)에서는 반대로 로봇사용자가 될 것으로 예상되는 직업군 중 상대적으로 부정적 이미지나 어두운 이미지가 강한 집단으로 구분해 집단별로 로봇에 대한 구매의사를 조사했다. 이 실험을 통해 로봇에 대한 사회적 이미지나 로봇사용자가 가질 법한 사회적 지위(social class)에 대한 이미지가 고정되어 감에 따라 로봇에 대한 시장수요가 어느 정도 영향을 받을지 예측했다.

실험결과에 대한 분석은 계량경제학적 추정과 거시데이터와 결합한 시뮬레이션으로 이루어진다. 시뮬레이션에서는 1인 가구 수의 추이(공인통계), 고령화(공인통계), 1인당 실질소득의 변화(공인통계), ICT 기술의 범용화(실험에서 ICT 기술의 소비자 친숙도를 조사한 후 5년 후 50% 이상 개선된다고 가정), 로봇 수요의 대중화(5년 후 타인의 로봇 수요행태 관찰이 일반화된다고 가정) 등에 대한 전망 값이 사용된다.

실험의 소재가 된 개인용 또는 사회적 로봇은 자율주행자동차, 노인돌봄로봇, 육아로봇, 비서로봇, 사람처럼 행동하지만 사람 모양은 아닌 휴먼로이드 로봇(휴먼로이드로봇1), 사람처럼 행동하고 사람 모양으로 생긴 휴먼로이드로봇(휴먼로이드로봇2), 보안로봇(home security 로봇), 청소로봇, 운동보조로봇, 웨어러블로봇, 로봇펫 등이다. 이외에 로봇을 사용하는 서비스업에 대한 이용의사를 테스트했는데, 피부관리로봇, 의사로봇, 로봇을 이용하는 유치원과 노인요양원, 로봇호텔, 로봇바텐더(로봇도우미)를 사용하는 업소, 로봇요리사가 요리하는 업소 등이 해당된다.

본 연구의 주요 실험결과는 다음과 같다. 포화수요를 기준으로 자율주행자동차, 웨어러블로봇, 청소로봇, 보안로봇, 노인돌봄로봇 등 특별한 기능을 하는 로봇에 대한 수요가 휴먼로이드로봇 등 소셜기능이 개선된 로봇에 대한 수요에 비해 높았다. 이 중 웨어러블로봇의 포화수요는 매우 높으나 현재의 높은 가격 수준에서는 수요가 매우 제한적이라는 것을 알 수 있다. 현재의 가격수준에서 로봇이 출시되면 빠른 속도로 시장이 확대될 것으로 예상되는 로봇의 종류는 노인돌봄로봇이었으며 로봇의 기능을 이용한 상품인 자율주행자동차에 대한 희망수요도 상당히 높았다.

로봇에 대한 수요 대부분은 본인을 위한 수요로 파악되나 특수 목적의 로봇은 조금 달랐다. 아이돌봄로봇은 자녀용, 노인돌봄로봇은 부모, 특히 따로 사는 부모를 위한 수요가 지배적이었다. 이외에 로봇펫은 자녀용으로, 청소로봇은 배우자용, 웨어러블로봇은 부모를 위한 구매를 고려한다는 응답자가 상당 부분 차지했다.
T1～T4까지의 실험결과는 상품을 소비하는 직업군에 대한 이미지 효과보다는 타인의 소비를 직접 눈으로 보고 간접경험을 한 피실험자의 구매의사가 간접경험이 없는 피실험자에 비해 대체로 높았다. 로봇이 제 기능을 못하고 실수를 계속하는 영상을 본 피실험자(T2 처치)의 구매의사는 로봇이 제 기능을 하는 간접경험이 있는 피실험자(T1)에 비해 낮았으나 T1, T2의 처치를 하지 않은 T3나 T4 피실험자에 비해 유사한 수준이거나 낮았다. 이외에 첨단기술에 친숙하다고 느끼는 소비자의 구매의사가 높아 이들이 시장 도입 초기에 조기 수용층(early adopter)이 될 수 있음을 보여주었다.

패널 Probit 모델을 이용한 로봇 수요 결정모델을 추정한 결과는 로봇의 종류에 상관없이 로봇의 가격과 개인의 소득수준이 구매의사에 영향을 미쳤다. 로봇가격이 1% 하락하면 로봇에 대한 구매의사는 작게는 4%p에서 높게는 14%p까지 증가하는 것으로 추정되었다. 이는 로봇이 사치재라는 특징을 고려해도 다소 높은 수준의 수요반응으로 보이는데 실제 구매로 이어지는 것이 아닌 구매의사를 추정하는 분석의 한계로 추정된다. 소득수준의 상승 역시 청소로봇과 운동보조로봇을 제외한 모든 로봇 수요를 높이는 요인으로 분석되었다.

2022년과 2030년 로봇의 수요를 추정한 결과는 2022년에는 현재보다 로봇을 구매할 의사를 가진 소비자의 비중이 자율주행자동차 48.3%p, 웨어러블 로봇 0.1%p, 청소로봇 11.9%p, 보안로봇 27.9%p, 노인돌봄로봇 34.5%p, 육아로봇 31.1%p, 운동보조로봇 44.5%p, 로봇펫 1.6%p, 휴먼로이드 로봇I 9.2%p, 휴먼로이드 로봇II 14.0%p, 비서로봇 5.5%p가 증가할 것으로 추정되었다. 이는 자율주행자동차(95.7%)와 노인돌봄로봇(93.8%)은 거의 대부분의 소비자가 주어진 가격조건하에서 구매의사를 가진 상태에 이르게 된다는 것을 의미한다.

서비스업종에 대한 소비자의 이용의사를 조사한 결과는 로봇이 멋지다는 선입견을 가지고 있다면(Posit. image), 로봇이 있는 업소를 이용하겠다는 응답비율이 확연하게 높아지는 것을 발견할 수 있다. 개인용(가정용) 로봇에 비해 ICT 기술에 대한 지식은 로봇을 사용하는 서비스 업소에 대한 이용의사에 별 영향을 주지 못했으며, 로봇의 대중화 정보처치(T1), 로봇이용자에 대한 긍정적 이미지나 부정적 이미지 처치(T3, T4) 역시 소비자의 선택에 유의미한 영향을 미치지 못했다.
본 연구의 결론 및 시사점을 살펴보면 다음과 같다. 이번 실험 결과는 ICT 신산업 시장의 성장을 예측함에 있어서 소비자 행동 결정요인에 대한 분석이 선행될 필요가 있음을 시사한다. 초기 시장이기 때문에 관련 사업체 매출 지표조차도 없는 상황에서, 본 연구에 적용한 연구 방법은 시장에 진입하려는 (잠재적) 사업체가 시장의 확장 가능성을 파악하는 데에 유용하다.

본 연구의 방법론은 신산업과 같이 충분한 시계열 자료가 없는 상황에서 소비자에 대한 전통적인 설문 방식의 조사통계를 보완하는 실험설계를 통해 시장 성장 요인을 추출해내는 방향을 제시했다는 점에서 큰 의의가 있다. 또한 전통적인 경제변수(예: 소득, 가격)에 더해 사회적 현상의 영향을 나타내는 변수가 중요하다는 이 연구의 결과는 축적된 (조사통계 기반의) 시계열 자료가 있을 때에도 ‘소비자인식’에 관한 조사가 병행될 때 활용도가 높은 통계자료가 될 수 있다는 시사점을 제시한다. 즉 향후 미래 시장의 수요를 예측하기 위해서는 기존의 연구처럼 정성적인 전문가 판단 기반의 예측이나 충분한 시계열 데이터 축적이 요구되는 시계열 기반 예측, 확산모형의 한 가지에 의존하는 대신 이 연구와 같은 종합적 접근이 유용하고 합리적인 예측의 근거가 될 수 있다.

따라서 이 연구는 향후 돌봄로봇뿐만 아니라 AI 기반 서비스, 스마트홈 등 다양한 신산업의 수요 예측에 유용하게 적용될 수 있는 일반적인 방법론을 제시한다고 판단된다. 특히 시장에 진입하거나 새로운 신기술 서비스를 제공하려는 기업이 시장 수요를 예측하기 위해 동영상과 같은 구체적인 시각 자료나 체험 경험을 제시하는 실험 방법을 결합할 수 있다면 보다 과학적인 판단 근거가 될 것이다. 정책 입안자의 입장에서도 소비자의 행동에 근거한 자료를 가지고 객관적인 시장 활성화 정책 지원 여부를 판단할 수 있게 된다.

또한 실험 분석 방법은 아직 시계열 데이터가 충분히 축적되지 않은 수준의 신산업뿐만 아니라, 이미 시장에 도입된 신산업(예로 1년차 연구의 빅데이터, 클라우드)에도 적용될 수 있을 것이다. 이 경우는 기존의 정성적 방법이나 시계열 분석방법을 통한 예측과 비교해볼 수 있을 것이고, 해당 신산업이 국내 시장에서 예상만큼 성장하지 못하는 수요 측면의 요인을 소비자 행동 결정의 차원에서 분석할 수 있다고 기대된다.

서 언
요약문
제 1 장 서 론
제 1 절 연구 배경 및 필요성
제 2 절 연구 목적 및 구성
제 2 장 ICT 신산업 추정에 대한 기존 연구 방법론
제 1 절 서베이 방법론
제 2 절 통계적 방법
제 3 절 확산모형
제 3 장 국내외 로봇 시장 현황
제 1 절 세계 로봇 시장 현황
1. 제조용(산업용) 로봇 시장 현황
2. 서비스용 로봇 시장 현황
제 2 절 국내 로봇시장 현황
1. 제조용(산업용) 로봇 시장 현황
2. 서비스용 로봇 시장 현황
제 3 절 소 결
제 4 장 실험을 이용한 ICT 신기술 수용도 분석과 시장예측
제 1 절 실험연구의 필요성과 개요
제 2 절 연구의 주요 주제
제 3 절 연구방법론: 실험과 계량모형의 결합
제 4 절 실험설계
1. 처치 1(T1): 로봇의 대중화 또는 간접경험을 통한 수요(needs) 창출효과
2. 처치 2(T2): 기능 효과
3. 처치 3(T3)과 처치 4(T4): Self-image 또는 준거집단 효과 조사
제 5 절 실험결과
1. 개인용 로봇
2. 로봇을 이용한 서비스업종
제 5 장 결론 및 시사점
참고문헌
[부 록] 온라인 실험 Instruction