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4차 산업혁명 이미 와 있는 미래
저   자 : 롤랜드버거(역:김정희 외)
출판사 : 다산 3.0
출판일 : 2017년 06월
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4차 산업혁명 이미 와 있는 미래


4차 산업혁명의 약속

4차 산업혁명은 이미 진행 중이다

4차 산업혁명의 주요 특징

4차 산업혁명은 독일의 인더스트리 4.0에서 시작됐다. 인더스트리 4.0은 지속적인 디지털화와 모든 생산 단위의 연결성을 강조한다. 이제 인더스트리 4.0으로부터 촉발된 4차 산업혁명의 주요 특징을 살펴보자.


가상 물리 시스템과 시장

IT 시스템은 이미 생산 시스템의 핵심으로 자리 잡았다. 4차 산업혁명에서 그 시스템은 모든 하부 시스템, 프로세스, 공급자와 소비자 네트워크 등과 훨씬 더 긴밀하게 연결되고, 이로 인해 시장은 전보다 더 복잡하고 정교한 제품을 요구할 것이다.


IT 시스템은 표준 정의를 따르는 기계, 스토리지 시스템 및 공급 중심으로 구축될 것이며 가상 물리 시스템으로 연결될 것이다. 이러한 시스템은 실시간 제어가 가능하다. 이러한 기술 활용으로 기계는 가치 사슬에 맞춰 유연하게 대체될 수 있다.


지능형 로봇과 기계

미래의 로봇은 지능화될 것이다. 지능형 로봇은 비용 구조, 기술 구도 및 생산 기지에 엄청난 변화를 일으키며 기업의 생산성을 비약적으로 증가시킬 것이다. 폐쇄된 영역 내 단순 업무에서 인력을 대체하는 것을 넘어, 인간과 긴밀하게 협력하게 될 것이다. 즉, 4차 산업에서 로봇은 상호 연결형 업무를 수행하고, 스마트 센서가 장착된 인간-기계 인터페이스를 사용하게 될 것이다.


연결성의 새로운 특성

21세기 초반에 연결성은 단지 디지털 세계 내의 특징에 불과했지만, 4차 산업혁명에서는 디지털 세계의 범위를 벗어나 실제 현실 세계의 특징이 된다. 기계, 가공물, 시스템, 인간이 끊임없이 인터넷 프로토콜을 통해 디지털 정보를 주고받는다. 이는 사물이 데이터 공간과 직접 연결될 것이라는 의미다. 상호 연결된 기계를 통해 생산은 매끄럽게 진행된다.


게임의 규칙이 바뀐다

우선 4차 산업혁명은 생산 과정에서 보다 많은 자유와 유연성을 제공한다. 그 결과 비교적 낮은 생산 원가로 일대일 고객 맞춤형 제품 생산이 가능해진다. 또 실제 생산이 지역에서 이루어지고 데이터만 전송될 수 있다면, 남은 부품이나 제품의 유통 프로세스는 조금 더 단순해질 것이다.


몇몇 지역에서는 다국적 기업과 중소기업, 혹은 독점적 시장 참여자들 사이에서 힘의 재분배가 일어나기도 한다. 이런 도전은 생산과 공급 네트워크가 현저히 복잡해질 것이라는 가정 하에 생긴다. 이로써 공장을 통째로 짓지 않고서도, 작고 자율적인 ‘이동식 제조 조직’이 현지 시장용 제품을 생산해낼 수 있다.


IT 기업이 새로운 리더가 되는 경우도 있다. 페이스북은 드론 사업에서 위험을 감수하고 있고, 인터넷 거인 구글은 생명공학 분야에 진입하여 노화 질환 방지에 관한 새로운 방법을 연구하고 있다. 아직은 물리적 기계와 도구를 공급하는 업체가 막대한 수입을 올리고 있지만, 가상 물리 시스템 세계에서 이들의 중요도는 감소한다. 대신 센서, IT, 소프트웨어 공급자들이 그 자리를 차지하게 될 것이다.


4차 산업혁명과 일자리 문제

멈춰버린 전통적 일자리 창출의 동력

지난 15년간, 500만 개의 산업 일자리가 서유럽에서 사라졌다. 자동화 시대를 따랐던 40년 동안, 그런 산업 일자리의 상실은 다음의 세 가지 대안 경제 활동의 동력에 의해 보상되어 왔지만, 이제 더 이상 그런 경우는 없다.


1. 아웃소싱 서비스는 물류, 유지보수, 보안 등 서비스 관련 사업 성장에 직접 기여했다. 하지만 지난 15년간 이 특별 동력은 10% 미만의 고용 하락을 대변하며 더 이상 고용을 창출하지 않는다.


2. 산업 생산성은 비용 절감을 통해 고객 소비력으로 전환됐다. 이는 서비스 성장에 직접 기여했고 일자리 수를 증가시켰다. 하지만 이런 산업 생산성도 이제 전환점을 맞았다. 디지털 기술 서비스 생산성은 더 이상 산업 일자리 상실을 상쇄할 수 없을 정도로 증가했다.


3. 산업 경쟁력 부족은 비용은 낮으면서 경쟁력은 더 높은 나라로 산업 활동을 옮기는 효과를 낳았다. 또 탈지역화, 대체 불가 ,또는 재투자로 인해 수백만 개의 일자리가 생겨났다. 4차 산업혁명은 저비용 모델의 막을 내리면서 고비용 국가들을 다시 경쟁력 있게 해주는데, 특히 노동 비용으로부터 그들을 보호한다. 신흥국의 일자리 창출의 견인이었던 저비용 모델은 쇠퇴할 운명에 처했다.


그렇지만, 그동안의 산업혁명으로 인해 발생하는 고용 수치 역시 대부분 긍정적이었지만, 그때도 어떤 직업, 아니 때로 아주 많은 직업은 사라졌고, 그 자리에 다른 직업들이 생겨났다. 이번 역시 크게 다르지 않다. 이전의 모든 산업혁명처럼, 4차 산업혁명은 가치 창출의 상당한 잠재력이 있고, 이는 새로운 활동들로 전환될 것이다.


새로운 서비스 세상

4차 산업혁명의 또 다른 특징은 제품 소유보다는 사용을 중시하는 것이다. 일례로 매칭(Matching) 서비스와 사용한 만큼 지불하는 방식(Pay-AS-You-Go)이 있다. 그 결과, 제품 가격은 계속 같지만, 고객의 총지출은 현저히 낮아진다. 이 선순환은 지금까지의 핵심 성장 과정과는 근본적으로 다르다. 더 이상 단위당 가격이나 생산 규모가 문제 되지 않는 대신, 늘어나는 사용량과 줄어드는 사용 비용이 중요해진다. 이때 자산과 제품은 일정하게 유지되거나 줄어든다.


우리는 이런 가치 창출이 서비스 분야에서 700만 개 이상의 일자리 창출을 할 수 있는 잠재력이 있다고 판단한다. 소비자 사용의 비용 감소는 바로 다른 추가적인 소비 여력을 충족시킬 수 있기 때문이다.


4차 산업혁명은 우리가 새로운 환경의 일부로 우리 산업을 다시 생각해볼 기회를 제공한다. 그리고 확실히 선진국에서 강력할 것이다. 그것은 네 가지 주요 사안, 즉 자산 경쟁력의 향상, 유연성, 수요의 이동과 변화 대응 능력, 그리고 생산의 지역화에 대응한다. 또 그 어느 때보다 더 산업 중심에 서고자 하는 인류의 열망에 응답한다. 끝으로 그것은 가시적으로 작은 조직들을 인구 밀집 지역에 더 가깝게 위치시켜 일종의 가내공업 르네상스를 촉진한다.


또, 4차 산업혁명은 새로운 가치 창출에 기초해 경제적 해석을 제공한다. 새로운 산업은 자산 또는 제품의 사용을 증가시키는데, 이는 고객의 낮은 사용 비용으로 이어진다. 또 생산자를 위해 투입 자본을 감소시킴으로써 가치가 발생한다. 경제 패러다임에서 이런 변화는 새로운 산업 가치를 창출하는 것이라 할 수 있는데, 이는 향후 대안 경제 활동과 일자리를 창출할 요소가 된다.



4차 산업혁명의 현장

4차 산업혁명과 스마트 공장

디지털화에 자동차 제조업의 생존이 달려 있다

그런데 차세대 디지털 혁명은 소비자가 아닌 생산자 측면에서 훨씬 더 많이 일어날 것이다. 제조 프로세스의 디지털화는 효율성과 비용 절감 측면에서 엄청난 효과를 불러일으킨다. 미국 자동차 산업은 이 디지털화를 통해 세 가지 시급한 난제들의 상당 부분을 해결할 수 있다.


첫 번째 난제는 파생상품, 틈새상품, 옵션상품이 계속 늘어난다는 점이다. 플랫폼 숫자 자체는 2015년 500개에서 2020년 460개로 줄어드는데, 그 플랫폼을 공유하는 빈도는 상당히 더 늘어난다. 이에 따라 하나의 플랫폼과 이를 뒷받침하는 모든 표준 제조 프로세스는 전보다 더 많은 차량 모델과 옵션상품을 지원해야 한다.


두 번째 난제는 시장의 변동성이다. 사실 전체 자동차 시장의 성장 예측은 그리 어렵지 않지만, 모델별 구성품에 대한 수요나 새로운 틈새상품의 성공에 대해서는 그 어느 때보다 예측이 어려워지고 있다. 각 모델이 기대 시장에서 성공하지 못할 경우 제조 장비는 그 결과에 따라 곧바로 조정할 수 있어야 한다.


세 번째 난제는 노동 집약적이고 값비싼 고정 생산이다. 미시간 공장에서 생산되는 모든 차의 인건비 비중은 상당히 크다. 제품 생산성에 불리한 조건이다. 다른 OEM 회사들이 자회사의 근거지로 삼고 있는 미국의 다른 지역도 상황은 마찬가지다.


스마트 공장의 매력 포인트는 속도, 맞춤, 비용으로, 바로 이런 난제 해결에 초점을 맞추고 있다. 스마트 공장에서는 더 많은 파생상품, 더 적은 부품 고장(PPM), 더 빠른 시장화 속도, 그리고 가장 중요한 저비용 고품질 제품이 생산될 것이다.


효율성 향상에 대한 전망

제조

스마트 공장은 디지털 이전의 수준과 비교했을 때 10~20% 정도 제조 비용이 절감될 것으로 보인다. 점차 증가하고 있는 첨단 로봇 및 기계가 이런 개선을 이끄는 하나의 요소가 될 것이다. 다른 비용 절감 요소는 자율 최적화 시스템의 개발과 가상 공장 및 제품의 활용에 있다. 이런 부분들이 실현되면 운영 장비 효율성 증가, 기계 유휴 시간의 감소, 생산 준비 시간 단축, 전환 시간 단축, 프로세스 제어 루프 향상에 이르기까지 다양한 범위에 걸쳐 긍정적 효과가 나타날 것이다.


품질

스마트 공장은 제품 품질 수준과 관련 프로세스에 큰 영향을 미칠 것이다. 게다가 비용 절약의 10~20%가 품질 개선에서 나올 것으로 기대된다. 스마트 공장 기술은 점차 제조업체가 언제 어디서 품질상의 문제가 생기는지 모니터링하고, 심지어 예측까지 할 수 있도록 도울 것이다.


유지보수

끝으로 유지보수는 이전 제조 시대와 비교할 때 효과성과 총비용 수준 양쪽 모두에서 엄청나게 개선될 것이다. 많은 기술이 공장을 최적의 가동 작동 사태로 유지하고 운영 업무를 능률화하여 결국 10~20% 사이의 유지보수 비용 절감 효과를 축적할 것이다. 이미 예지 정비, 예비 부품 재고의 최적화, 그리고 유지보수 업무의 역학적 우선순위 지정 등에 활발히 적용되고 있다. 생산 비용 절감 외에도 스마트 공장은 고객에게 상당한 혜택을 가져다주고 이로써 매출에도 긍정적인 영향을 미친다.


자율주행차가 만드는 새로운 생태계

자동차 산업을 이끌어 갈 세 가지 지배적인 트렌드

완전 자율주행차를 준비하는 세계의 움직임이 분주하다. 미국 고속도로교통안전국은 최근 컴퓨터를 새로운 자동차 운전자로 인정했다.


하지만, 지금은 정확히 누가 어떤 제품과 서비스를 팔아서 돈을 벌게 될지 아무도 모른다. 어쨌건 산업을 이끌어 갈 세 가지 지배적인 트렌드는 이미 나와 있다. 대체 추진 시스템과 무인 커넥티드 차량과 공유 경제가 각각의 수익원을 보장하는 새로운 비즈니스 모델을 탄생시킬 것으로 모두 예상한다.


앞으로 전지식 전기 자동차는 에너지 수요의 절정과 최저점 사이에서 균형을 이루는 수많은 분산된 소형 발전소 역할까지 해낼 것이다. 소비자들은 운행 중에 이산화탄소를 전혀 배출하지 않는 ‘제로 에미션(Zero Emission)' 자동차를 타고 이동할 수 있다. 그리고 자동차들은 주차 시 전력망에 연결되어 재생 에너지원으로부터 여분의 전기를 충전하고 필요하면 전력망으로 남은 전기를 다시 되돌려 보낼 것이다.  


생태계에 적응하는 다섯 전형

산업의 거물로서 OEM 회사와 그들의 전문 공급업체는 모두 현재와는 매우 다른 역할을 하게 된다.


서비스 제공업자는 가치 사슬을 지배하고 기기 제조사들을 후방으로 물러나게 한다. 우리가 현재 알고 있는 OEM 회사의 대부분이 아마 단순한 기기 제조 회사가 될 것이다. 그들의 비즈니스 모델은 자동차 개발, 제조, 판매로 제한될 것이다. 그러나 미래에는 그들 전부가 우리가 현재 알고 있는 복잡한 자동차 소매 시스템을 유지하지 못할 것이다. 그들 중 대부분이 고객에게 직접 접근할 수 있는 모빌리티 서비스 제공자에게 제품을 팔거나 임대를 할 가능성이 높다. 


지금까지는 자동차 제조 회사들이 핵심 제품을 중심으로 구축한 신규 서비스 테스트를 시작한 단계다. 일례로 다임러 자동차 회사를 살펴보자. 다임러는 차량 공유 제공자 카투고(Car2Go)를 출시했고 글로브셰르파(GlobeSherpa), 플릭스버스(FlixBus), 라이드 스카우트(RideScout)와 마이택시(myTaxi)의 소규모 인수를 통해, 이동 수단 추천 및 결제 서비스 플랫폼인 무블(Moovel)을 꾸준히 확장해왔다.


패러다임 이동의 또 다른 징표는 경쟁이 치열한 독일 고급 자동차 분야에서 일어난 공동 인수 사례다. 아우디, BMW, 메르세데스 벤츠 3사가 고정밀 지도 제작업체 히어(HERE)을 공동 인수하기로 했다. 표면적인 이유는 시험 자동차 운전을 위한 정밀 지도가 필요한 날에 대비하는 것이었지만, 사실 노키아의 자회사였던 히어를 우버와 같은 기업의 손에 넘어가는 것을 막고 싶어 한 것이 더 컸다. 


현존하는 기업들은 처음에 테슬라와 같은 새로운 기업들의 출현을 과소평가다. 매우 낮은 생산 규모에도 불구하고 일론 머스크(Elon Musk)가 경영하는 그 회사는 이미지와 혁신 양 측면에서 독일의 고급 브랜드 시장의 만만치 않은 경쟁자가 되고 있다. 테슬라는 아무런 사전 준비 없이도 짧은 개발 기간 내에 경쟁력 있는 전기 자동차 구축이 가능하다는 것을 보여주며 기존 기업들의 역량을 능가하고 있다.


만약 테슬라의 혜성 같은 등장이 다가올 도전을 암시하는 거라면, 거의 무한한 재정 자원을 가지고 있는 구글이나 우버 같은 실리콘밸리의 주요 기업들의 진출은 자동차 산업을 완전한 혼돈 속으로 몰아넣을 수도 있다.



2030 7대 메가트렌드

인구학적 역학

세계 인구의 증가

세계가 100명이 사는 마을이라면 2015년에서 2030년 사이에 16명의 거주자가 늘어날 예정이다. 마을의 특징도 조금 변화가 있다. 2015년 선진국에 거주하는 인구와 개발도상국에 거주하는 인구가 17대 83이었다면, 2030년엔 15대 85로 개발도상국의 인구 비율이 증가한다. 도시에 거주하는 사람의 비율도 2015년 54%에서 2030년 60%로 증가할 전망이다.


2015년 73억 명이었던 세계 인구는 2030년 85억 명이 된다. 선진국 인구는 2015년에서 2030년까지 3,300만 명 정도 증가할 것으로 예상하는 반면, 개발도상국 인구는 이 수치보다 약 34배(약 11억 명) 더 증가해 72억 명에 달할 예정이다. 이처럼 인구 증가의 97%는 개발도상국에서 발생한다.


인구 증가율이 가장 높은 열 개 국가는 인도, 나이지리아, 파키스탄, 콩고, 중국, 에티오피아, 인도네시아, 미국, 탄자니아, 이집트다.


열 개 국가 대부분에서 인구가 빠르게 증가하는 이유는 높은 출산율 때문이다. 미국만이 예외다. 미국 인구 증가의 주요 원인은 이민이다.


인구 감소율이 가장 높은 열 개 국가는 일본, 러시아, 우크라이나, 루마니아, 폴란드, 독일, 불가리아, 이탈리아, 헝가리, 세르비아다. 이들 대부분은 매우 낮은 출산율로 인구가 감소한다. 장기적인 관점에서 인구가 감소하는 국가에서는 기술력 부족이 심각한 문제가 될 것이다.


기업은 어떻게 대응해야 하나

첫째, 인구가 성장하는 국가에 초점을 맞추되, 인구가 감소하는 국가도 소홀히 하지 말아야 한다.


성장하는 지역의 새 고객 확보는 중요한 과제다. 인구가 증가하면 1인당 GDP도 상승한다. 인구와 GDP의 동시 증가는 한 국가가 경제적으로 매력적임을 나타내는 강력한 지표지만, 사실 이것만으로는 충분치 않다. 이외에도 국가 내 다양한 부문과 사업, 향후 고객 요구도 살펴보아야 한다.


둘째, 선진국에서는 60세 이상 세대에 초점을 맞추고 최빈국에서는 젊은 세대의 교육 및 훈련에 초점을 맞춰야 한다.


많은 선진국에서는 60세 이상 인구가 상당한 비율을 차지할 것이다. 기업은 이들 고객의 요구를 잘 파악하고 있어야 한다. 이 세대는 매우 소비 중심적이고, 서비스를 즐기며, 사용하기 쉬운 제품을 환영한다. 이들은 노인용이라는 브랜드가 붙은 상품은 좋아하지 않지만, 3S, 즉 단순함(Simplicity), 서비스(Service), 안전(Security)을 충족하는 기능은 선호한다.


셋째, 이민자의 재능을 활용해야 한다.


선진국으로 이주한 이민자는 대부분 고도의 자격 요건을 갖춘 인력이다. 회사에서는 이러한 인재 풀을 활용하여 경쟁력을 유지하고 비즈니스를 개발해야 한다. 다양성 관리와 글로벌 채용 및 유지 전략의 최적화된 결합은 큰 경쟁 우위 확보로 이어질 수 있다.


넷째, 도시 인프라 구축 및 운영으로, 도시를 트렌드에 대한 실험 및 스마트 솔루션 발견을 위한 플랫폼으로 활용해야 한다.


성장하는 도시는 주거, 사무용 건물, 공장, 도로, 운송 시스템, 공공보건 인프라, 수도 및 폐기물 관리 시스템 등 온갖 종류의 인프라에 대한 수요가 크다. 이는 건설 및 설비 관리 회사에 큰 기회가 되며 이 둘 모두를 제공하는 회사에는 더 큰 기회가 주어진다.


기후 변화와 생태계 위기

이산화탄소 배출량 증가

지구 대기의 이산화탄소 농도는 2013년 기준으로 그 양이 대략 396ppm이다. 이는 1750년대 산업혁명 이전의 인위적 이산화탄소 수준보다 약 145% 더 높은 수치다. 배출량은 현 수준에서 상당히 감소하였지만 제거 처리 속도가 느려서 인위적 이산화탄소의 양은 계속 늘어날 전망이다.


2030년까지 석탄, 석유, 가스 연소에 의한 전 세계 이산화탄소 배출량은 27% 증가하여 415억 톤이 되는데, 이는 지난 20년 동안 44% 증가한 것과 비교하면 확실히 증가세가 둔화했다고 볼 수 있다.


이산화탄소 배출량이 줄어들 가능성은 거의 없다. 2030년까지 에너지 수요는 23% 증가하고, 에너지 공급에서는 화석 연료 점유율이 81.3%에서 78.7%로 소폭 감소할 뿐이기 때문이다.


삶의 기반을 위협하는 생태계 위기

지구의 생물 다양성은 지구의 평균 종 풍부도(MSA, Mean Species Abundance)로 측정된다. 2010년 전 세계의 MSA는 68%였고, 2030년엔 63%로 감소한다. 토지의 전환 사용과 파괴는 향후 20년 동안에도 계속될 것이다. ‘인위적인 감축 조치 없음(BAU)' 시나리오에 따르면, 2000년에 남아 있는 원시림의 11%를 2050년까지 잃을 수 있는데, 이는 750만 제곱킬로미터로 대략 호주 영토에 해당하는 크기다.


세계의 지구 생물 다양성 역시 현재의 67.5%에서 2030년에 63.0%로 4.5%p 감소한다. 원시 상태에서 2010년까지 지구 생물 다양성의 총 손실에 가장 심각한 영향을 미친 요인은 사회 기반 시설의 확장과 더불어, 식용작물, 목초지, 임업용 토지 사용 등이었다.


전 세계 생태용량의 60% 이상을 미국, 캐나다, 브라질, 아르헨티나, 콩고, 러시아, 중국, 인도, 인도네시아, 호주 등 10개 국가에서 보유하고 있는데, 대부분 지역에서 심각한 토지 및 산림 황폐화 피해가 발생하고 있다.


중국은 1997년 이후 오스트리아 크기에 해당하는 경작지를 잃었다. 현재 중국 토지의 약 40%가 토지 황폐화를 겪고 있다. 호주는 이미 전체 산림의 40%를 잃었다. 산림 황폐화는 계속되어 고유 식생이 해체되고 농업 활동을 통한 심각한 토양 침식이 발생하고 있다.


아르헨티나와 인도도 토지의 황폐화로 고통받고 있다. 아르헨티나 인구의 약 40%가 척박한 토지에 거주하며, 인도 인구의 약 50%는 토양 침식으로 고통받는다. 이는 사막화 및 농업 생산성 손실로 이어지고, 농부들이 이동함에 따라 새로운 토지도 황폐해진다.


기업은 어떻게 대응해야 하나

첫째, 기후 변화를 시장 기회로 인식할 필요가 있다. 기후 변화 대비에 대한 우수한 평판을 비즈니스에 대한 부양책으로 활용하는 것이다.


제품과 생산 과정, 평판, 브랜드 가치 면에서 기후 변화에 대한 대응을 통해 새로운 비즈니스 기회가 발생할 것이다. 기업에서는 법적 요구사항을 준수하고 기업 평판을 향상하기 위해 이산화탄소 배출량을 감축해야 한다.


또한, 기후 변화에 대한 국가적 적응과 극단적인 기후를 고려한 회복력 향상 요구를 통해 댐 건설과 같은 대규모 인프라 프로젝트에 새로운 투자 기회가 발생할 것이다. 신흥 시장, 특히 동남아시아의 삼각주 및 도서 지역 프로젝트에 선진국의 투자가 이어질 것이다.


둘째, 각종 규제는 비즈니스에 부정적인 영향을 줄 수 있지만, 시장에서의 새로운 기회를 가속할 수도 있음을 명심해야 한다.


2020년까지 중국, 브라질, 미국, 러시아, 인도, 멕시코, 일본, 유럽 등 주요 경제권에서는 총 이산화탄소 배출량을 15~40% 감축할 예정이다. 이는 당연히 대부분의 에너지 집약적인 산업에 영향을 준다. 그러므로 투자 전략을 조정하고 에너지 효율성 획득에 초점을 맞춘 새로운 기술을 출시하여 혜택을 얻는 것이 좋다.


셋째, 기존 절차 및 투자에 대해 재고해야 한다.


가치 사슬 전체에서, 특히 생산 및 물류에서 이산화탄소 배출량이 감소할 가능성이 가장 크므로 최적화되어야 한다. 환경의 질적 저하는 중요한 비즈니스 외부 요인이다. 기업에서는 탄소 가격 측정을 사용하여 내부 리스크를 파악하고, 새로운 정책 의무를 준수해야 향후 장기적인 자산 손실을 피할 수 있다.

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