1. 서 론
6시그마(6σ)로 대변되는 혁신활동은 제조업 현장뿐만 아니라 다양한 분야에서 문제를 진단하고 해결하는 활동으 로 많은 성과를 이끌어내었다. 우리나라는 1996년 LG전자 와 한국중공업이 6시그마를 도입하여 적용한 이래, 삼성 SDI, 삼성전기, 삼성전자 등 삼성계열사가 초기에 도입, 적 용하였다. 이후 1999년 포스코 등 대기업을 중심으로 기업 의 혁신도구로 활용하기 시작했으며, 이후 중소 제조업뿐 만이 아니라 건설업[5], 서비스업[4, 17], 유통업[25], 의학 분야[8, 16] 등 다양한 분야에서 활용하기 시작했다.
항공산업 분야에서도 2000년 초부터 6시그마가 혁신 의 도구로 사용되기 시작했으며, 점차 다양한 개선도구 들이 포함된 포괄적인 형태의 혁신활동으로 발전하게 되 었다. 항공산업은 항공기 기체 개발/생산과 센서, 무장 및 항공전자 등 정밀기기의 개발/생산이 융합된 산업으 로 대형 구조물 제조업의 성격과 정밀 ICT산업의 성격을 동시에 가지고 있는 특성이 있다. 따라서, 일반적인 제조 업에서 강조되는 품질관리, 원가절감, 공정개선 등의 혁신 성과를 이끌어내는 다양한 개선활동이 필요하면서 신사업 발굴 및 신제품 개발에서 필요로 하는 창의적 문제해결 기법도 요구되는 대표적인 산업이다.
우리나라의 항공산업은 대표적인 항공기 체계종합업 체인 K사를 비롯한 항공기 개발/제조업체와 동체/날개 등 항공기체부품을 개발/생산하는 업체, 조종장치/착륙장 치 등 항공기계부품을 개발/생산하는 업체, 비행제어컴 퓨터/시현장치/조명장치 등 항공전자부품을 개발/생산하 고 항공기 탑재용 소프트웨어 및 훈련/지원용 소프트웨 어를 개발하는 항공ICT 관련업체로 구분된다. 각 업체들 은 각각의 업무 성격에 따른 혁신활동을 수행하고 있으 며, 일부 혁신활동의 경우, 교육이나 수행, 평가에 있어 서 체계업체인 K사와 함께 협조하는 경우도 있다.
본 연구에서는 항공산업의 대표기업인 K사의 사례를 통해 지난 10여년간 항공산업에서의 혁신활동 사례를 정 리하고, 결과 분석을 통해 항공산업의 특성에 따른 혁신 활동의 효과를 확인해 보고자 하였다.
본 논문의 구성은 다음과 같다. 제 2장에서는 문헌 고 찰을 통해 종래의 혁신활동 관련 연구를 정리하였다. 제 3장에서는 조사대상 기업인 K사의 경영혁신활동에 대하 여 개괄적으로 설명하고, 제 4장은 혁신사례 분석결과를 요약정리하고, 항공산업에서의 혁신활동 결과를 분석하 였다. 마지막으로 제 5장에서는 본 연구의 결론 및 추후 연구 방향에 대해 정리하였다.
2. 관련 연구
우리나라에 6시그마가 도입되어 정착하기 시작한 2000 년대 초반 전후의 연구들은 기존의 품질도구와 비교하거 나, 6시그마의 도입 타당성, 도입절차, 추진방안, 교육방 법 및 개선도구 적용방안 등을 연구하는 주제가 많았다.
김상부 등은 우리나라 기업의 6시그마 적용을 위한 방 안연구를 통해 6시그마 도입 배경과 적용 방안을 제시하 였고[11], 황재웅 등도 6시그마 적용과 실행 프로세스에 관한 연구를 통해 과거의 품질경영 시스템과 6시그마를 비교하며 6시그마 도입의 타당성을 설명하였다[7]. 윤도 원은 미국의 6시그마 도입사례를 설명하면서 한국적 6시 그마 도입절차에 대해 연구하였다[26]. 이창호 등은 종래 의 품질경영(TQM, Total Quality Management) 활동과 신 규 도입한 6시그마 활동을 상호 비교하여 품질/고객 만 족도/원가절감/생산성향상 등 기업의 경영활동과의 영향 성을 연구하여 품질경영과 6시그마 활동을 병행하여야 한다는 결론을 얻었다[13]. 김재희 등은 기존 장기간 품 질분임조활동을 지속한 제조업체를 중심으로 어떻게 6 시그마와 연계할 것인가에 대한 방안을 제시하였다[9]. 이회균은 삼성SDI(주) 부산사업장의 6시그마 품질운동 도입사례를 통해 새로운 경영혁신 기법의 도입을 통해 6 시그마를 추진하는 체계와 적용 프로세스, 벨트 자격제 도 등을 제시하였다[15]. 홍성조 등은 6시그마 경영도입 을 위한 중소기업의 문제점을 고찰하면서 중소기업에 적 합한 6시그마 경업기법을 제안하기도 하였다[6]. 양정회 등은 제조부문의 6시그마 개선도구 사용실태에 관한 연 구를 통해 6시그마 도입현황과 개선도구의 사용 실태를 조사하였다[24]. 김광재 등은 BPM (Business Process Management) 기법을 통해 6시그마를 도입하고 적용하는 과정에서 각종 개선도구들이 사용되는 사례와 로드맵의 정립에 대해 연구하였다[10].
기업의 혁신활동이 성숙기에 접어든 2010년 이후에는 일정 기간 동안 수행한 혁신활동에 대한 평가에 관한 연구 들이 진행되었는데, 수행한 과제에 대한 만족도를 측정하 여 분석한 연구에서는 팀 구성, 실행, 역할, 지원사항 등에 대한 만족도를 평가하여 생산성에 영향을 끼치는 지 연구 하였다[14]. 최근의 연구 사례를 살펴보면, 혁신활동이 기 업의 성과에 끼치는 영향을 분석하여 혁신, 기술적 경쟁우 위 등의 비재무적 경영성과가 재무성과로 이어진다는 것을 시사하는 연구가 많았다[21]. 또한, 지역별이나 부문별로 혁신활동의 사례를 연구한 사례들도 많은데, 경기도 지역 제조업을 분석하거나[23], 대전지역 뿌리산업 업체를 분석 하는[19] 등 여러 기업의 사례를 분석하는 경우가 많았다.
제조업의 경우, 평균 8.9년간 6시그마를 도입하여 활 용하였고, 조사대상 기업의 과반수 이상이 10년 이상이 되었다는 연구가 있으며[2], 혁신활동과 성과분석 및 확 산에 대한 연구도 있었으나[1], 주로 여러 기업에 대한 통계적인 분석이 많았다[20]. 하지만, 단일 기업에 대한 세밀한 검토가 반영된 연구는 상대적으로 적었다. LG전 자의 사례를 통해 6시그마의 현재와 향후 전망을 조망함 으로써 6시그마의 도입과 발전 과정에 대해 연구하거나 [3], 포스코의 혁신활동 사례를 다룬 연구[18]나 대형 선 박엔진의 피스톤을 제조하는 J기업의 사례를 다룬 연구 [12] 등이 단일 기업의 사례이다.
군수업체에서의 혁신 진화[5] 등 국방분야에서도 혁신 관련 연구가 일부 수행되었으나, 성수경 등이 제안한 DFSS를 항공산업에 적용하는 방안에 대한 연구[22] 등 일부 연구를 제외하고는 항공산업에서의 장기간의 혁신 성과를 분석한 연구는 거의 전무하다.
3. K사의 경영혁신활동 개요
국내에서 유일한 항공기 완제기 체계종합 전문업체인 K사는 2004년까지 품질 분임조 활동, IE(Industrial Engineering) 및 각종 제안활동 등 Bottom-Up 성향의 혁신활동을 추진해 왔으며, 2000년 이후 6시그마 활동을 실시하였으 나 개별적인 개선활동의 일환으로 시행하였다.
2005년 K사식 6시그마라는 혁신활동을 추진하였는데, 이는 생산, 개발, 영업, 경영지원, 사업관리 등의 전 분야 에 걸쳐 경영성과분석(BSC; Balanced Scorecard)과 신인 사 제도를 연계하였으며, 빠른 추진 속도, 실행력, 시스템 연계성을 특징으로 하였다. 기존 5~6개월이 걸리던 혁신 과제 수행기간은 4개월로 단축하여 실행하고, BB(Black Belt) 수준의 교육기간도 최장 20일에서 10일로 줄였다.
전사적인 실행력을 높이기 위해서 공장혁신팀을 중심 으로 기획, MBB(Master Black Belt, 교육 및 지도), 추진 사무국(과제 관리), FEA(Financial Effect Analyst, 재무성 과 검증) 및 생산합리화 파트를 조직하여 운영하였다.
2005년 생산본부 대상으로 실시한 2차례의 Pilot Wave (과제의 시작에서 종료까지의 기간을 구분)를 통해 문제 점을 보완하는 준비단계를 거쳐, 2006년부터 과제를 도출 하여 본격적인 K사식 6시그마 활동을 시작하였다. 초기 의 과제도출 절차는 전사전략 확인을 통한 본부전략 수립 으로부터 Top-down 방향으로 주요 과제를 도출하고, 추 가적으로 Bottom-Up 과제를 발굴하는 것으로 전사적인 확산을 위한 양적인 참여를 유도하였다.
목표/실적관리, Belt 자격관리, 과제진행관리 및 사후관 리를 위해 혁신과제 성과관리시스템인 PTS(Project Tracking System)를 개발하여 운영하였으며, 과제 진척현황을 실시간으로 관리하며, 진행 및 완료과제를 공유함으로써 과제수행을 하는 리더에게 길잡이를 제공하였다.
각 과제는 과제의 개선방향에 따라 Define(정의), Measure (측정), Analyze(분석), Improve(개선), Control(관리) 등 5 단계 DMAIC 로드맵 및 연구/개발 부문의 6시그마 추진단 계인 DFSS(Design for Six Sigma, Define/Measure/Analyze/ Design/Verify) 로드맵을 동시에 추진하였다.
과제 리더의 자격은 과제의 수행 수와 과제의 성과에 따른 누적 자격으로 무자격으로부터 GB(Green Belt), BB, MBB의 순으로 인증하는 체계를 가지며 최고 등급인 MBB 자격을 가진 지도위원에 의해 교육 및 과제지도가 이루어졌다.
K사식 6시그마의 도입 초기에는 BB 및 MBB의 양성 과 Top-Down의 과제를 수행하기 위해 별도의 사무공간 과 전일제의 혁신활동이 가능한 BB과제가 권장되었으며, 이는 이후 몇 개의 BB과제를 묶어서 수행한 Big-Y과제 (2009년~2012년, 8건) 및 전사적인 혁신과제를 여러 본부 가 함께 수행한 Mega-Y과제(2012년~2017년, 15건)로 범 위를 확장하여 수행하기도 하였다. 가장 일반적인 과제의 형태는 GB과제로 단위혁신과제로도 불린다. 2005년 이후 2015년까지 혁신활동 현황을 살펴보면, 생산현장의 실질 적인 문제를 즉각적으로 해결하기 위해 전체 문제해결단 계를 단순화하여 빠르게 적용하는 QSS(Quick Six Sigma, 5,484건)와 CFT(Cross-Functional Team, 484건) 같은 현장 혁신과제 및 실행완료제안(7,303건), Fool-Proof(67,589건), IDEA제안(3,555건), 전사공모(333건)와 같은 사내제안활 동도 별도로 실시하였으며, 모든 활동 결과는 혁신과제 성과관리시스템인 PTS(Project Tracking System)에 등록 하여 관리하고 공유하였다.
K사는 혁신활동을 사내로 한정하지 않고, 협력업체나 대군(육/해/공군) 및 지역대학과 협력하여 혁신교육 및 과제지도를 수행하는 상생활동을 실시하였다. 대군교육 의 경우, 2006년에서 2018년 8월까지 혁신교육 86회, 연 인원 2,694명 및 지휘관특강 33회, 연인원 3,290명을 대 상으로 실시하였다. 또한, 지역 거점대학인 경상대학교 와 ‘Active KAIGen’ 프로그램을 통해 2013년 여름학기 이후 7차례의 기업체 현장실습 및 과제수행을 하는 혁신 활동을 지원해오고 있다.
K사는 협력업체에 대한 혁신과제 수행을 위한 교육 및 과제 지도를 실시하여 혁신과제 성과에 따른 이익 공 유 및 포상을 실시하였으며, 연도별 참여 업체와 과제 수 는 <Figure 1>과 같다. K사의 협력업체인 항공산업 업체 들의 경우는 연평균 업체당 1~2개 수준의 혁신과제를 수 행하였는데, 이는 해당 기업의 규모와 혁신활동의 확산 이 연구대상 기업인 K사에 비해 충분하지 못했던 것으 로 보인다. 따라서 이번 연구에서는 K사의 사례를 중심 으로 항공산업 혁신사례를 살펴보았다.
이러한 혁신활동의 결과로 K사는 2015년에 실시한 PMS(생산성경영인증) 심사결과 7등급 및 2018년에 실시 한 갱신평가 결과 2018년 6+등급을 받음으로써 6시그마 를 포함한 혁신활동의 수행 결과를 대외적으로 인증 받았 다. 그리고, 한국기업지배구조원에서 매년 평가하고 있는 대표적인 지속가능경영지수인 ESG(Environmental, Social, Governance) 평가에서 2017년 평가결과 통합등급 B에서 2018년에는 A등급으로 2단계 상향되어 그 동안 중점적으 로 추진한 경영혁신 및 사업의 사회적 책임 및 투명경영 체계 강화 측면에서도 노력의 결과를 인정받았다.
4. 혁신활동 수행결과 분석
4.1 데이터 수집 및 분류
본 연구에서 활용한 데이터는 K사가 2005년부터 2015 년 사이에 수행한 혁신과제 중 BB(Black Belt)와 GB (Green Belt) 수준의 과제 수행 결과로 총 2,121건을 대상 으로 하였다. 이중 BB 수준의 과제는 294건으로 모두 완 료하였으며, GB 등급의 과제는 1,816건으로 이중 1,797건 을 완료하였다. 미완료한 과제를 제외한 2,091건을 본 연 구의 분석에 사용하였다.
총 2,091건의 과제를 분류한 결과, 연도별 과제 수의 동향은 <Figure 2>과 같다.
K사식 6시그마 시행 초년도인 2005년에 BB과제 2건 으로 시작, 총 294건의 BB과제는 2010년을 끝으로 중단 하였다. GB과제는 2006년 394건으로 시작하여 매년 100 여건 정도를 수행하였는데, 초기에는 사내 조직 별 과제 할당으로 인해 수행 과제수가 많았으나, 2010년 이후 자 율적으로 수행하면서, 전체적인 수행 과제 수가 줄어든 것을 볼 수 있다.
또한 <Table 1>에서 보이는 바와 같이 과제유형 별로 는 프로세스개선 > 원가절감 > 설계개선-변경 > 비용절 감 > 신기술개발-획득 > 공정개선 > 리드타임단축 순으 로 주된 유형으로 나타났다. 표의 앞부분에서 그룹을 지 은 대표 유형들은 혁신의 4대 유형으로 사용되는 것으로 마지막의 기타 항목은 이러한 4가지 구분에 해당하지 않 거나, 수집한 자료의 분류 구분으로는 구별되지 않는 것 들이다.
과제의 수행 시작으로부터 종료 시까지 로드맵의 각 단계를 거치면서 해당 단계에서 다양한 혁신도구를 활용 하는 것을 보였다. DMAIC 로드맵의 Improve와 Control 단계는 DFSS 로드맵의 Design과 Verify 단계와 각각 통 합하여 분석하였다. 각 단계별로 활용된 주요 혁신도구 및 사용빈도는 <Table 2>와 같다.
4.2 과제 수행 결과 분석
대부분의 기업에서는 혁신과제를 수행한 결과를 평 가하여 등급을 부여한다. K사의 과제 평가는 과제 수 행 중간에 각 단계별로 MBB 지도위원이 수행평가를 실시하고, 과제 종료 시에 재무평가 및 완료평가를 실 시하여 최종 등급을 결정한다. 평가등급은 최고 등급인 1등급부터 최하등급인 7등급(기각)까지 부여하였으며, 과제의 추진일정을 잘 따르지 못하거나 더 이상의 과 제 활동이 무의미한 경우, 과제를 중도에 중단(Drop) 할 수 있도록 하였다. K사의 과제 평가 등급의 평균은 ‘4.1’이고, BB와 GB과제의 평가 등급별 분포는 <Figure 3>와 같다.
BB과제는 1~6등급까지 분포하고 있으며, 평균 2.7 등 급으로 2/3등급이 가장 많으며, GB과제는 2~7등급까지 분포하고 있으며, 평균 4. 등급으로 4/5등급이 가장 많은 것을 보인다. 두 집단 간의 T-검증에서도 95% 신뢰구간 에서 p값이 3.07×10-111으로 0.05보다 훨씬 작아 두 집 단간의 등급차이가 통계적으로 유의하다고 할 수 있는 데, BB과제가 GB과제에 비해 높은 등급을 얻은 것은 BB과제 수행 시에는 별도의 사무공간에서 업무를 배제 하고 과제를 수행하는 제도에 따른 집중 효과와 최초 과 제 수행 테마 선정 시부터 혁신효과가 클 것으로 예상되 는 과제를 BB과제로 선정한 것에 따른 것이라고 볼 수 있다.
또한, 과제를 수행하는 리더의 자격에 따라서도 등급 차이가 존재하는 데, <Figure 4>에서 보이는 바와 같이 과제 리더의 자격으로는 무자격> GB > BB 이상 순으로 많으며, 리더 자격이 무자격인 과제는 1~7등급까지 분포 하고 있으며, 평균 4.1 등급으로 4/5등급이 가장 많으며, 리더 자격이 BB 이상으로 높아질수록 평균 등급이 3.4 등급으로 높아지는 경향을 보이고 있다. 이것은 GB 이 상의 자격을 취득하기 위해서는 과제는 1건 이상 수행하 고 일정 수준의 성과를 낸 경험이 있기 때문으로 반복된 과제 수행 경험이 과제의 등급을 높이는 데 영향을 끼치 는 것으로 보인다.
<Figure 5>를보면, 과제수행로드맵별로는DMAIC 1,316건/ DFSS 775건으로 DMAIC 로드맵을 적용한 과제수가 DFSS 로드맵을 적용한 과제수에 비해 2배 수준으로, DFSS 로드 맵을 적용한 과제는 1~6등급까지 분포하고 있으며, 평균 3.86 등급으로 4등급이 가장 많았으며, DMAIC 로드맵을 적용한 과제는 1~7등급까지 분포하고 있으며, 평균 4.2등 급으로 4/5등급이 가장 많은 것을 볼 수 있다.
<Figure 6>을 살펴보면, 재무효과 별로는 재무과제 816건/비재무과제 1,275건으로 재무효과를 금액으로 환 산하여 비교한 바로는 ‘재무효과 없음’이 가장 많았다. 재무효과가 현저히 낮은 과제는 비재무유형 과제로 재 분류되는 것이 영향을 끼친 것으로 보인다.
재무유형 과제만 별도로 재무효과의 크기가 과제성과에 미치는 영향을 살펴보면, 아래의 <Table 3>과 같이 재무효과 가 큰 순으로 평균 등급이 높고, 고 등급에 많이 분포한 것으 로 보여, 재무효과의 크기와 과제등급은 비례관계가 있는 것으로 보인다. 이는 과제등급 평가시 재무유형 과제는 재 무효과에 비례한 점수 부여하게 되는 것과 연관이 있다.
사업구분 별로는 공통 593건/군수 934건/민수 564건으 로 나뉘었는데, 과제 수는 군수 > 공통 > 민수 순으로 많 았으나, <Figure 7>에서 보이는 바와 같이 과제 등급 분 포는 유사하였다. 이는 사업의 구분이 과제의 성과에 끼 치는 영향은 거의 없다는 것을 말한다.
과제 수행기간은 정규 120일(4개월)이나, 대부분 지연이 발생하였으며, 최장 669일 지연된 과제도 있었다. <Table 4>에서 보이는 바와 같이 과제 수행기간에 따른 등급의 분포는 1년 이내의 경우, 과제 수행기간이 길수록 좋은 등 급을 받은 것으로 나오는 데, 이는 과제 수행기간이 길수록 성숙도가 높아지는 효과가 있는 것으로 보이며, 평가 지침 상 지연에 따른 감점이 없었기 때문이다. 즉, 과제수행결과 가 미흡한데도 기한을 맞추려고 과제를 종료하기보다는 기 한 제한이 없기 때문에 제대로 과업을 수행하려는 측면이 강했다고 분석하였다. 하지만 과도한 과제수행 지체는 비 용을 증가시키므로 이에 대한 개선이 필요하다.
과제의 수행성과와 과제들의 유형에 따른 상관분석을 실시하여 다음의 <Table 5>와 같은 결과를 얻었다. 재무효 과의 크기가 클수록 높은 등급을 얻은 것을 알 수 있는 데, 이는 과제 등급을 평가할 때 재무효과의 배점이 높은 것 때문이다. 과제의 효과 구분 설정이 재무인지 아닌지에 따른 차이는 없는 것으로 보인다. 또한, 군수/민수의 용도, 과제 리더의 자격, 그리고 과제수행 로드맵 구분은 과제의 등급과의 상관관계가 약한 것으로 보인다.
5. 결론 및 추후 연구
본 연구에서는 항공산업에서의 혁신과제의 수행결과 를 분석하기 위하여 지난 10년간 사례연구 기업에서 수 행한 총 2,091건의 과제를 분석한 결과, 연도별 과제 수 의 동향, 과제 수행결과 평가 등급별 분포를 확인하였 고, 과제를 수행하는 리더의 자격별/과제수행 로드맵 별 /재무효과 별/사업구분 별/과제유형 별/과제 수행기간 별 과제 성과등급 분포와 사유를 추정하였다. 이를 통 해 리더의 자격이나 과제의 재무효과가 과제의 성과에 미치는 영향이 크다는 것을 확인하였으며, 과제의 수행 성과와 과제들의 유형에 따른 상관분석을 실시하여 통 계적으로도 유의한 결과가 있는지 확인하였다. 또한, 각 단계별로 활용된 주요 혁신도구 및 사용빈도를 확인하 였다.
본 연구에서는 K사의 사례연구를 통해 6시그마를 비 롯한 혁신활동이 항공산업 전반에 미치는 영향을 개략적 으로 살펴보았다. 다만, 혁신활동의 여러 가지 요인들을 좀더 상세히 살펴보거나, 각 요인들이 과제의 성과에 끼 치는 영향을 통계적으로 분석하거나, 각 요인들간의 상 호 영향성을 파악하는 데는 부족함이 있었다.
앞으로의 연구에서는 혁신활동의 여러 가지 상세한 요인들을 통계적으로 분석하고, 해당 요인들이 과제 성 과에 미치는 영향을 고려하여, 혁신도구들을 활용하는 프로세스 및 혁신로드맵을 재정의하고, 관련 교육과정을 재정비하는 방안을 제시할 예정이다.
