오늘날의 경영환경은 4차 산업혁명의 흐름 속에서 급속한 변화와 치열한 글로벌 경쟁에 직면해 있다. 이러한 경영환경 속에서 조직의 생존과 지속가능한 성장을 위해 핵심적인 역할을 하는 혁신은 그 어느 때보다 복잡해지고 있다. 복잡한 혁신을 성공적으로 실행하는 것은 혁신의 성패는 물론 조직의 생존에도 중요하지만, 혁신복잡성에 관한 기존의 연구결과들은 일관되지 않으며, 대부분이 혁신의 도입에만 초점을 맞추고 있어 혁신실행 과정에 미치는 과정을 규명하는 실증연구는 아직 부족하다. 또한, 대부분의 연구는 집단 및 조직수준으로 이루어져 있어 혁신의 실제 사용자인 구성원들의 관점이 반영되지 않고 있다. 이러한 선행연구의 제한점을 극복하기 위해 본 연구는 혁신복잡성이 구성원들의 혁신실행 및 그 결과에 미치는 영향에 대하여 탐색하는 것을 목적으로 한다. 구체적으로, 직무요구-자원모형을 이론적 토대로 하여 직무요구로서의 혁신복잡성이 구성원들의 혁신학습에 및 그 결과인 혁신효과성에 미치는 영향을 검증하고, 그 과정에서 직무자원이자 상황변수인 혁신실행 자율성의 조절효과 및 조절된 매개효과를 검증하는 것을 목표로 한다. 본 연구의 가설을 검증하기 위하여 중국 제조업군의 대기업에 근무하는 171명의 구성원과 50명의 상사를 대상으로 실증연구를 실시하였다. 그 결과, 혁신복잡성은 혁신학습에, 혁신학습은 혁신효과성에 각각 정적인 영향을 미쳤으며, 혁신학습은 혁신복잡성과 혁신효과성의 관계를 매개하는 것으로 나타났다. 또한, 혁신실행 자율성은 혁신복잡성과 상호작용을 통하여 혁신학습에 미치는 영향을 조절하고, 더 나아가 혁신학습의 매개역할을 조절하는 조절된 매개효과를 갖는 것으로 밝혀졌다. 이러한 연구결과를 통해 혁신복잡성은 구성원의 혁신학습을 통하여 혁신의 성공적인 실행에 도움이 된다는 이론적인 시사점과 함께 혁신실행과정에 관한 실무적인 시사점을 제시하였다.