“공장이 많이 들어서고 서비스업이 발달함에 따라”처럼 연결형 ‘-고’와 명사형 ‘-ㅁ’이 함께 써도 되나요?

가능합니다. 해당 표현은 ‘들어서고’(연결형)와 ‘발달함’(명사형)이 뒤섞인 것이 아니라, ‘들어서다’와 ‘발달하다’를 ‘-고’로 연결한 문장 전체를 명사형 ‘-ㅁ’으로 만든 구조이므로 자연스럽습니다.

‘-고’는 동작·상태를 나열하거나 이어 주는 연결 어미이고, ‘-ㅁ(음)’은 문장(절)을 명사처럼 만들어 주는 명사형 어미입니다. 질문 문장은 다음처럼 분석할 수 있습니다. - (대도시에 공장이 많이 들어서고 상업·교육 등의 서비스업이 발달하다) + -ㅁ 즉, 앞의 두 서술어 ‘들어서다/발달하다’가 ‘-고’로 먼저 연결되고, 그 연결된 내용 전체가 ‘-ㅁ’으로 명사화된 것입니다. 그래서 “대도시에 공장이 많이 들어서고 … 서비스업이 발달함에 따라”는 ‘~하는 것에 따라’ 정도의 뜻으로 매끄럽게 쓰일 수 있습니다. 비슷한 예 - “비가 오고 바람이 붐에 따라(=불음에 따라) 기온이 떨어졌다.” - “인구가 늘고 교통이 편리해짐에 따라 상권이 커졌다.”

다만 문장이 길어지면 ‘-ㅁ’ 명사형이 다소 딱딱하게 느껴질 수 있어, 문맥에 따라서는 ‘-면서/ -고 나서/ -자’ 같은 연결 표현이나 ‘~하면서, ~해지면서’처럼 서술형으로 풀어 쓰는 방식이 더 자연스러울 때도 있습니다. 예) “공장이 많이 들어서고 서비스업이 발달하면서 인구가 늘었다.”