Development of the capital goods industry plays an important role in enlarging the wealth of a nation and technical progress. It is because localization of various and specialized capital goods contributes to high productivity and quality of the final goods production, and eventually it returns to high profitability of capital goods. In this perspective, we recognize that the Korean capital goods has achieved significant growth since the late 1980s and succeeded to develop virtuous circle between capital and final goods, so called “high-technology equilibrium”. More specifically, the Korean machinery and equipment industry has recorded strong growth that has been unprecedented globally, with the position of the unique country that achieved top 10 in global export share and a trade surplus at the same time in the industry. However, few studies have analyzed (1) what the primary sources of the remarkable growth are and (2) how firms in the industry can achieve sustained and successful catch-up. Furthermore, there is little understanding (3) what an innovation strategy can contribute to firm profitability in the industry after the catch-up periods. Regarding the first research question, this dissertation analyzes the total factor productivity growth (TFPG) of the industry and its 12 sub-sectors by utilizing stochastic frontier production approach. We found that the industry has achieved labor input and TP-driven productivity growth in its catch-up. More specifically, since the 1990s, the major contributor to productivity growth has been changed from scale effect (SE) to technical progress (TP). In contrast, among 12 sub-sectors, only six sub-sectors have achieved TFPG by accomplishing TP. In other six sub-sectors, we found that SE and allocation efficiency (AE) have been significant sources of achieving productivity growth. Likewise, the major contributor to productivity growth in the sub-sectors also has been changed as each sub-sector grows from initial catch-up stage to the present development. In order to explain the catch-up strategies of the firms in the industry (the second research question), this dissertation suggests two types of path-following catch-up strategies by identifying four important components of catch-up strategy: technology choice, product development procedure, knowledge exploitation, and market development. In case of independent small firm (ISF)’s catch-up strategy, it is found that ISF chose technology with modular architecture, allowing it to sequentially develop subsystems, which were developed from closed to open modular architecture. ISF thus could produce final goods by importing external subsystems, despite having low R&D capability at the early stage of catch-up. Furthermore, the ISF developed original market knowledge sharing and integration programs, based on “learning by servicing” and “learning by teaching,” to exploit market knowledge for product development as well as effectively manage diversified customer portfolio. This development of close relationships with numerous customers positively affects the internalization of customer ideas for product development. This tightly organized strategy enabled the ISF to achieve rapid path-following catch-up. On the other hands, affiliate of conglomerate (AoC) could acquire external technology with integral product architecture through the business relationships of affiliates. However, because integral architecture requires fine-tuning and optimization between subsystems to ensure performance as an integrated system, the AoC invested significantly in R&D focused on the simultaneous development of subsystems and thus achieved internalization of subsystems with affiliates. Meanwhile, because of the characteristics of integral architecture, the AoC implemented additional technology licensing from the same foreign firm to extend its product line. Moreover, the AoC utilized the assets of affiliates from co-development of components to development of both domestic and overseas markets to achieve rapid path-following catch-up. Lastly, this dissertation focused on the effect of service integration strategy on firms’ profitability in the industry (regarding the third research question) and found that service integration, measured as the service revenue ratio contribute to profitability, however, as the service integration go beyond a certain level, its effect on profitability diminishes, resulting in an inverted U-shape overall. We recognized that the diminishing effect of service integration often derives from internal conflicts (political cost) and reduction in manufacturing capabilities caused by allocation of limited resources to both manufacturing and service divisions. We also found that excessive customization cost (transaction cost) from broad product lines has aggravated the positive effect of service integration on firm profitability. It implies that managing political cost from internal conflicts and balanced management of product customization (reducing excessive customization cost) is important in achieving profitability from service integration. We also found that effect of service integration on profitability can vary across the different service offerings. Only those services that require high level of technical knowledge and thus customers’ willingness to pay are high, such as process operation outsourcing and technical consulting have a significant positive impact on profitability. The findings of this dissertation provided important theoretical contributions. First, our findings on TFPG of the industry differs significantly from previous studies that East Asia’s economic growth are mainly realized from the intensive input of factors such as capital accumulation. Our findings also provide a counter argument to the concerns about “low-technology equilibrium” of Korean economy. Furthermore, the heterogeneous patterns of TFPG across sub-sectors confirm the necessity of TFPG analysis to the disaggregated level and detailed policy design that consider industry-specific development patterns. Second, we extend the discussion on catch-up into path-following patterns and provide a new theoretical framework, which includes the four components - technology choice, knowledge exploitation, product development procedure, and market development - of catch-up strategy and emphasize strategic manipulation among them, to understand path-following catch-up phenomenon in various industries. The theoretical framework that we proposed also enables people to advance our understanding of catch-up from an intra-industry perspective and explain the success or failure of the catch-up strategies of firms. Our new suggestions that emphasize the importance of technology choice as an important antecedent for catch-up strategy as well as market knowledge exploitation as a way to overcome initial disadvantages in resources also relevant contributions of this dissertation. Lastly, we clarify that service integration strategy plays important role in enhancing firm profitability, even if the level of service integration is low. This is in contrast with previous studies that claim only above critical service revenue is significant for firm performance. Furthermore, we suggest that it is important to manage the harmful effect of political costs, a reduction in manufacturing capability, and excessive product customization cost (transaction cost) on profitability when service revenue reaches a certain level. At the end, identification of profitable services in terms of differentiated technical knowledge is another theoretical contribution of this dissertation.
국가 내 자본재 제조업의 발전은 다양하면서 전문화된 부품과 소재, 장비를 최종재 제조업에 공급하여 최종재 제조업의 생산성과 품질 향상에 기여하고, 이는 다시 자본재 산업의 전문화와 다양화를 진전시키는 고기술 균형을 달성한다는 점에서 국부 창출과 기술 진보에 중요한 역할을 한다. 우리나라 자본재 제조업 또한 1980년대 후반 이후 지속적으로 성장, 2000년대 들어 세계적인 경쟁력을 확보하였으며, 우리나라의 최종재 제조업, 나아가 경제 성장에도 큰 역할을 하였다.
특히 자본재 제조업의 대표 산업인 기계산업에서 우리나라는 전세계적으로 유례를 찾아볼 수 없는 빠른 성장을 달성하였다. 이는 후발국 중 우리나라가 세계 10대 기계산업 수출국 진입과 무역 흑자를 동시에 달성한 유일한 국가라는 사실에서도 확인할 수 있다. 그러나 이와 같은 빠른 성장과 세계적인 경쟁력 확보에도 불구하고 우리나라 기계산업 성장의 중요한 원천은 무엇이며, 기업의 기술 추격은 어떻게 전개되었는지에 대한 논의는 극히 부족하다. 더불어 기술 추격 이후 어떠한 혁신 전략이 세계적인 경쟁력 확보에 기여해 왔는지에 대한 논의도 진행되지 못하였다.
이에 따라 본 논문에서는 확률변경생산함수 접근법을 활용하여 기계산업 및 이를 구성하는 12개 세부 산업에 대한 총요소생산성 분석을 통해 우리나라 기계산업 성장 원천을 파악하였다. 또한 동일 산업 내에서 성공적인 기술 추격을 달성한 중소기업과 대기업의 기술 추격 전략을 기술 선택, 제품 개발 절차, 지식 활용 및 시장 개발과 같은 기술 추격의 핵심 요인 관점에서 살펴보고, 각 요인 간 전략적 조정이 기술 추격에 결정적인 역할을 함을 규명하였다. 마지막으로 본 논문에서는 서비스 통합 전략을 기계산업 혁신의 중요한 원천으로 이해하고, 다양한 서비스의 이질적인 수익 창출 능력과 서비스 통합 전략 추진에 따른 조직 내 갈등, 제품 다양성에 따른 고객화 비용 증가의 부정적 영향력을 고려하여 서비스 통합 전략이 기계산업의 수익성에 미친 영향을 고찰하였다.
연구 결과 우리나라 기계산업은 노동 투입에 의한 부가가치 창출과 기술 진보에 기반한 총요소생산성 증가를 달성한 것으로 나타났다. 특히 1980년대까지만 하더라도 총요소생산성 증가의 핵심 요인은 규모의 경제 효과가 차지하였으나 이후 기술 진보에 기반한 총요소생산성 증가가 두드러진 것으로 나타났다. 반면 기계산업 내 세부 산업 별로는 총요소생산성 증가의 핵심 요인은 기술 진보, 규모의 경제 효과, 배분 효율성 등 다양함을 확인하였다. 뿐만 아니라 세부 산업 별 부가가치 창출에 중요한 역할을 하는 투입 요소와 그에 따른 기술 진보의 효과와 패턴도 이질적임을 확인하였다.
기계산업에서 성공적인 기술 추격을 달성한 독립형 중소기업과 대기업에 대한 사례 연구에서는 제품 아키텍처 관점에서 두 기업이 선택한 제품 기술의 차이를 이해하고, 기술 선택에 따라 다르게 전개된 특유의 제품 개발 절차와 지식 활용 및 시장 개발 노력 간의 전략적 조율이 성공적인 기술 추격 전략에 중요한 역할을 하였음을 규명하였다. 먼저 독립형 중소기업은 모듈라 제품 아키텍처를 선택하였다. 독립형 중소기업 창업 당시 모듈라 제품 아키텍처는 국내 시장에 널리 보급되어 있었기 때문에 시장을 통해 기술을 획득하는데 긍정적인 영향을 미쳤고, 사업 초기 낮은 기술 역량에도 불구하고 외부 제품 하위 시스템 수입?조립을 통해 중소기업이 완제품을 우선적으로 판매하고, 순차적인 기술 추격을 가능하게 하였다. 또한 독립형 중소기업은 “learning by servicing”, “learning by teaching”과 같은 특유의 시장 지식 공유와 통합 매커니즘을 사내에 구축, 운영함으로써 시장 지식을 효과적으로 제품 혁신에 반영하고, 동시에 다양한 수요 산업의 니즈를 효과적으로 충족함으로써 성공적인 기술 추격을 달성하였다.
이에 비해 대기업은 계열사의 도움을 받아 기술 추격의 전형적인 방법인 선진 기업의 기술 도입을 통해 추격을 시도하였다. 도입 기술은 인테그랄 제품 아키텍처 특성을 띄었기 때문에 대기업은 제품 하위 시스템 간 미세 조정을 통한 제품 성능 최적화를 위해 많은 R&D 투자를 통해 제품을 구성하는 하위 시스템의 동시 개발을 추진하였다. 특히 인테그랄 제품 아키텍처 특성은 제품 라인 확장을 위해 선진 기업 기술에 대한 추가적인 기술 이전 계약으로 이어졌다. 또한 대기업은 앞서 언급한 기술 이전뿐 아니라 부품 공동 개발, 국내 시장에서의 인지도 확보, 해외 시장 개척 등 가치사슬 전반에서 대기업의 자산을 전략적으로 활용함으로써 성공적인 기술 추격을 달성하였다.
마지막으로 서비스 통합 전략이 기계산업의 수익성에 미친 영향에 대한 실증 연구에서는 기업의 서비스 매출 비중이 증가할수록 기업의 수익성에 긍정적인 영향을 미침을 확인하였으나, 서비스 매출 비중이 일정 수준 이상을 초과할 경우 서비스 통합의 긍정적인 효과가 사라지고, 오히려 수익성이 감소하는 ‘서비스 패러독스’ 현상을 확인하였다. 이러한 현상의 발생 원인은 서비스 통합 전략 추진에 따른 기업 내 제조 부문 자원 배분의 감소, 서비스 부문 자원 배분 증가에 따른 내부 갈등과 제조 역량 약화, 서비스 매출 비중 증가에 따른 고객과의 거래 비용 증가, 과도하게 다양한 제품에 대한 서비스 제공 시 발생하는 고객화 비용 증가의 부정적 효과 때문으로 추정 되었다. 실제로 실증 분석 대상 기업에 대한 조사를 통해 내부 갈등 해소를 위한 독립 서비스 부서를 보유하고, 적정한 제품 다양성을 유지한 기업들의 경우 서비스 매출 비중이 증가하더라도 높은 수익성을 유지하였으나, 그렇지 않은 기업들에서는 수익성 저하를 확인하였다. 더불어 공정 운영 아웃소싱, 기술 컨설팅과 같이 상당한 수준의 기술적 지식과 전문성을 요구해 경쟁자 대비 차별화 정도가 높고, 이로 인해 고객의 지불 용의가 높은 서비스가 수익성 제고에 유의한 영향력을 미침을 확인하였다.
본 논문의 연구 결과는 다양한 이론적 논의의 발전에 기여할 수 있다. 먼저 동아시아의 경제발전은 요소 투입에 의해 달성되었음을 주장한 기존 논의를 반박하고, 특히 한국 자본재 제조업의 낮은 경쟁력이 한국 경제 발전을 저해하고 있다는 기존 연구 결과에 대한 반론을 제시함으로서, 향후 한국 경제 발전에 대한 논의를 고기술 균형 달성의 결정 요인과 정부 정책의 기여의 관점에서 심화시킬 수 있을 것이다.
또한 본 연구는 그간 기술 추격이 불가능하거나 중도에 좌절된다고 알려진 경로 추종형 기술 추격에 대한 새로운 이론적 기반 조성에 기여할 수 있을 것이다. 본 연구에서는 기술 선택과 이에 따른 제품 개발 절차와 지식 활용 및 시장 개발 노력과 같은 추격 활동 간의 전략적인 조율이 지속적인 경로 추종형 기술 추격에 중요한 역할을 함을 밝혔다. 이는 향후 다양한 산업에서 일어나고 있는 경로 추종형 기술 추격의 성공 요인을 이해하는데 핵심적인 역할을 할 것이다.
더불어 본 연구는 비록 서비스 매출 비중이 낮더라도 서비스 통합 전략은 제조 기업의 수익성 제고에 긍정적인 영향을 미치며, 자원 배분에 대한 조직 간 갈등, 제품 다양화에 따른 과도한 고객화 비용 등 서비스 매출 비중 증가에 따라 나타날 수 있는 부정적 효과, 즉 ‘서비스 패러독스’현상을 해결할 수 있는 방안을 이론적으로 규명하였다는 점에서 그 의의가 있다. 향후에는 서비스 매출 비중 증가에 따라 나타날 수 있는 부정적인 효과를 보다 다양한 관점에서 논의할 수 있는 연구가 이루어져야 할 것이다.
특히 본 연구는 수익성에 유의한 영향을 미치는 서비스를 발굴하였다는 점에서도 그 의의가 크다. 기존 연구에서는 수익성 제고에 대한 서비스 종류 별 이질적인 효과를 규명한 연구가 이루어지지 못하였다. 본 연구에서는 지식과 자원의 확산 관점에서 기존 제조 비즈니스와의 관련성만으로는 서비스 통합 전략의 수익성 제고 효과를 담보할 수 없으며, 고객의 수요에 맞춤 대응하고, 경쟁사 대비 차별화된 서비스를 제공하는 기업들이 서비스 통합 전략의 효과를 향유할 수 있음을 밝혔다.
마지막으로 본 연구는 중소기업의 기술 추격과 서비스 통합 전략에 대한 실증 연구 결과를 제시하였다는 점에서 그 의의가 크다 하겠다. 중소기업의 독특한 학습 메커니즘은 기술 추격 시 중소기업이 당면하는 자원의 부족을 극복할 수 있는 중요한 전략적 요인으로 활용될 수 있음을 확인하였다. 또한 기존 연구와는 달리 서비스 통합 전략에 대한 실증 연구에서도 표본에 중소기업을 충분히 포함함으로써 재무적 자원의 여유가 있는 기업만이 서비스 제공의 효과를 향유할 수 있다는 기존 논의를 반박하고, 중소기업도 충분히 육성할 수 있는 기술적 지식과 같은 암묵적인 자원과 역량이 서비스 통합 전략의 수익성 제고 효과에 더욱 중요한 역할을 함을 규명하였다.
