기술 발전의 S커브 (S-Curve) ; 자동차 연비, 전력 손실률

기술발전은 Effort 증가(X축)에 따라 Performance(Y축)이 증가하는 S자 형태의 곡선형태이다.  

Effort(R&D 투입)를 막 쏟아 붓는다고 해서 Performance(성능)가 무조건적으로 좋아지지 않는다는 뜻이다. (성장의 정체기)

일정 이상의 기술에 도달하면 아무리 Effort를 증가 시켜도 성능이 좋아지지 않는다.

아래 그림과 같이 Development Resources (R&D, 노력 등.)이 증가해도, 일정 수준에 다다르게 되면 Technology Performance는 더 이상 증가하지 않는다는 뜻이다.

Mills et. al. (2010)

그럼 이게 왜 중요하냐? 엄청 중요하다.  

회사의 기술이나 최신 기술 상품의 Life Cycle을 정확하고 냉정하게 알고 있어야 하기 때문이다. 

속된 말로 이미 발전할대로 발전해버린 기술을 더 발전시키려고 투자하면 손실로 이어지거나 심하게는 Trend를 못 쫓아가니, 단물이 빠진 기술은 과감하게 투자를 줄이고, 또 다른 신기술 개발에 준비를 해야한다.

재미없는 그래프 말고, 실제 예를 들어보자.

 

디젤엔진의 역사는 얼마나 되었을까? 

1923년~2015년 차종별 연비 (Carconnection 기사 중)

놀랍게도 자동차 연비는 1930년부터 1980년까지 약 50년간 비슷한 기술 수준을 유지하였다. 

이후 1980년부터 2005년 정도까지(약 25년) 기존 연비에 비해 50% 정도 더 끌어올렸다. 하지만 그 이후의 비약적인 증가는 없다. + 20세기에 이루어진 가장 중요한 발전은 압축비가 높아진 것과 엔진 무게의 감소이다. 

만약 1990년 쯔음에 자동차 회사의 한 직원이 잘나가던 디젤, 가솔린 엔진의 R&D를 줄이고, 새로운 에너지원에 투자를 해야 한다고 리포트를 올렸으면 어땠을까?

아마 많은 타박과 너무 early decision 아니냐, 아직 석유도 이렇게 많고 잘 팔리는데 왜 그러냐?  라는 말을 들었을 것이다. 그럼에도 불구하고 추진하면 기존의 이권에 부딪혀 실현 불가능 했을 것이다.(아래 GM사의 예)  

그렇다. 사람들은 기존 기술과 다른, 신기술에 대해서는 두려움이 있다. 원래 인류는 변화를 두려워했다고 하지 않던가.

 

자동차나 기술의 역사를 잘 모르는 사람들에겐 전기차가 혜성처럼 갑자기 등장한 차라고 생각할수있겠지만, 전기차의 역사는 디젤, 가솔린엔진 만큼이나 역사가 길다. 하지만 1900년대 초반 기술로는 배터리가 너무 무겁고, 오랜 충전시간, 수익성 이슈로 묻혔을 뿐이다. 

그리고 실제로 1996년부터 GM은 전기자동차 GM EV1을 생산하기 시작했으나, 한 번 충전하면 최장 208km를 150km/h로 달릴 수밖에 없어, 수익성이 없다는 이유로 단종시킨 후, 모두 회수해서 폐차한 역사가 있다.

너무 자동차 이야기로 빠졌지만, S-Curve의 예로는 자동차 연비가 되겠고, 작은 산업으로는 촛불, 형광등, LED 등의 산업도 한 예가 될 수 있겠다. 

전등 효율의 역사

하나 덧붙이면, 전력 송.배전간 손실률도 한 예가 된다. 

아래 그림처럼, 송배전 손실률도 1920~1958년 동안(약 38년) 50% 감축시켰지만 (16% -> 8%)

그 후 1958년부터 25년간 횡보, 2010년까지(50년간) 10%에서 6% 정도로 기술발전을 이룩했다. 

과거에 비하면 낮은 손실률 개선이다.

1920년~2010년 송배전 손실률 (ETSAP 리포트)