오희종 Senior Mechanical Engineer / Vehicle Engineering Department / Rimac Automobili

1. 전동화(電動化)의 목적과 배경

세계는 지금 지구 온난화에 따른 심각한 환경파괴 문제에 직면해있다. 지속적인 이산화탄소 배출 증가로 오존층은 빠른 속도로 파괴되고 있으며, 녹아내린 극지방의 빙하는 해수면의 상승을 주도하고 있다. 이에 따라 지구의 육지 면적 또한 빠른 속도로 감소하고 있다. 이런 이유로 유럽연합의 주도 하에 이산화탄소의 규제는 배출 제로(ZERO EMISSION)를 목표로 지속적으로 강화돼 왔고 앞으로 10년 후에는 엔진을 장착한 모든 화석연료 차량이 생산을 중단해야 하는 상황에 직면해있다. 이것은 기존의 전통적인 완성차 업체들에 새로운 위기로 인식되고 있으며, 친환경 기술개발에 소홀했던 많은 완성차 업체들에 강한 위기의식을 심어주고 있다. 즉 전동화의 문제는 생존의 문제이며, 향후 자동차 시장에 커다란 지각변동을 예고하고 있다.
  
2. 전동화(電動化)에 따른 기존 완성차 업체들의 움직임
  
전 세계 완성차 회사들의 친환경 미래 자동차 기술은 순수전기차와 수소를 기반으로 한 수소연료 자동차로 양분화돼 진행돼 왔다. 수소차는 한국의 현대기아차가 세계 최초 선행차 개발을 주도했으나 잠시 주춤하는 사이에 일본 Toyota 자동차에 세계 최초 수소차 양산 타이틀을 내줬다. 그러나 점차 친환경 자동차 시장이 천문학적 인프라 구축 비용이 필요한 수소차보다는 저렴한 비용으로도 민간 기업이 손쉽게 인프라 구축이 가능한 순수전기차 쪽으로 기울기 시작했다. 이처럼 유럽과 인도, 중국, 미국 등 대형 자동차 시장의 흐름이 순수전기차로 기울면서 그동안 수소차 개발에 집중해온 Toyota 자동차 그룹은 지속적인 흑자 속에서도 경영진 내부에서 심각한 위기의식이 확산됐고 약 2년 전부터 순수전기차 개발에 필요한 재원 마련을 위해 대규모 구조조정을 단행한바 있다. 이로 인해 Toyota 자동차는 구조조정 이후 적은 인력으로 차량개발을 진행하기 위해 팔리지 않는 차종은 과감하게 단종을 결정하였다. 이 시기에 미국의 Tesla는 순수전기차에 집중하며 이 분야의 강자로 떠올랐고 Tesla의 부족한 차량 엔지니어링 능력을 비난하며. 결별을 선언했던 Toyota 자동차는 Tesla의 놀라운 성장에 적잖이 당황하고 있었다. Toyota 자동차가 겪고 있는 이러한 상황들이 일본 자동차 업계 전체에 영향을 미치기 시작해 Honda 자동차도 판매가 저조한 차종들의 단종을 결정하며, 순수전기차 개발 부문에 투자를 늘리는 결정을 하게 됐다.
 
일본은 Toyota를 중심으로 순수 전기차 개발 연합을 구성해 개발비 절감과 기술 공유화를 통한 전동화 표준작업에 돌입했다. 전통적인 자동차 강국이 집중된 유럽의 경우에도 순수 전기차 기술 부재로 인한 위기의식이 고조됐다. 유럽 내에 유일한 순수전기차 회사이자 초고전압 기술의 강자인 Rimac Automobili는 위와 같은 유럽 내의 전동화 흐름의 중심에 서 있다. 
  
중국계 자본의 지분투자를 시작으로 현대기아차가 8000만 유로를 투자해 약 13.7% 지분을 인수했으며, 지분 8%를 보유하고 있던 Porsche AG는 현대기아차의 지분투자 이후 추가적인 지분매입을 통해 15.5%의 지분을 보유한 최대 투자자가 됐다. 이러한 배경에는 순수전기차 관련 고전압 기술 확보 및 고전압에 특화된 전동화 플랫폼 확보를 위한 목적이 있다. Rimac Automobili는 현재 초고전압 기술의 강자이며, 코드명 C2를 시험생산 중에 있다.  

  
 코드명 C2 외형 및 고전압 전기차 플랫폼

자료: Rimac Automobili

C2는 Concept One의 후속 차량이기도 하며, 정식 첫 양산차가 될 것이다. 코드명 C2의 초고전압 전동화 플랫폼은 이탈리아의 피닌파리나 바티스타에도 탑재된다. 그래서 바티스타의 공개된 제원을 보면 Rimac Automobili의 코드명 C2와 거의 동일한 것을 알 수 있다. 또한 Rimac Automobili의 코드명 C2는 현재 충돌 테스트를 모두 마치고 성능평가 및 내구성 검증작업에 돌입했으며, 철저한 보안 속에 2020년에 양산하기 위해 전사적 역량을 집중하고 있다. 이를 위해 차량개발 사업부 인원은 다른 전동화 부품사업부 인원들과 겹치지 않으며 오직 자체 차량개발 업무에만 투입된다. 또한 보안 유지를 위해 차량개발 사업부 인원들은 외부 완성차 기업들과의 협업 등도 단절돼 있다. 외부 완성차 기업들과의 협업은 모두 전동화 모듈 공급 사업부에서 도맡아 진행하고 있다. 또한 전동화 모듈 공급 사업부를 통해 이미 상당수의 유럽 내 완성차 업체들이 Rimac Automobili의 초고전압 기술을 디튠(detune)한 대량 양산용 고전압 전동화 차량의 개발을 진행 중이다. 특히 스포츠카를 제작하며 고성능 브랜드로 자리잡은 Porsche AG는  Rimac Automobili의 최대 투자자로서 가장 먼저 고전압 기술을 수혈받을 예정이며, 현대기아차 역시 전동화부분 게임체인저가 되기 위해 Rimac Automobili와 협업해 대량 양산체제용 고전압 전동화 차량개발을 별도로 진행 중에 있다. 현대기아차 관련 프로젝트는 특히 보안상의 문제로 외부와 차단된 시설에서 독립적으로 진행되고 있으며 사내에서도 잘 알려지지 않을 정도로 보안에 신경을 쓰고 있다. 이러한 흐름의 배경에는 가속화되는 전동화의 흐름 속에 막대한 개발비용을 줄이고 이미 완성된 초고전압 기술을 일반적인 고전압 기술로 성능을 낮춰 가격경쟁력을 갖추고자 하는 목적이 있다고 할 수 있다. 이를 위해 Rimac Automobili는 자체 차량개발 사업부 이외에 별도의 전동화 모듈 부품사업부를 운영하고 있으며 여기에는 고전압 전용 변속기 및 모터 그리고 이를 통한 고전압 전용 사륜 제어 시스템 그리고 베터리 및  자율주행 시스템이 포함된다. 특히 Rimac Automobili는  자율주행 시스템의 성능 시험을 위해 약 3대의 자율주행 차량을 운용 중이며, 최근에는 슬로베니아 정부로부터 340만 유로를 투자받아 슬로베니아에 전동화 차량 시험시설 구축을 진행하고 있다. 이 시설은 향후 Rimac Automobili 이외에도 다른 유럽 내 완성차 기업들도 전동화 차량의 성능시험을 위해 활용될 수 있을 것이다.  
    
3. 전동화(電動化)의 방향성 및 수익구조의 변화에 따른 영향
  
현재 전동화는 크게 세 가지 방향으로 진행되고 있다. 순수 전기차를 기준으로 저전압 및 고전압 전동화 두 가지로 나뉘며, 수소를 분해할 때 발생하는 전기를 연료전지에 저장하는 수소 연료전지차가 있다. 여기에 현대기아차가 Rimac Automobili와 세계 최초로 진행하는  초고전압 수소차 개발까지 더해지면 총 네 가지 방향이 될 것이다. 저전압과 고전압은 기본적인 차량 구성이 완전히 다르다. 특히 고전압 전동화는 고성능이 목표여서 저전압 전동화에는 포함되지 않는 다단 변속기 및 고전압 전동화 전용 토크 벡터링 시스템을 통한 사륜 조향기술과 다양한 환경(고온, 저온)에서의 고전압 전용 배터리의 관리 기술들이 탑재된다. 저전압의 경우는 저가 전동화 차량 생산업체들이 주도하고 있으나 시장은 저전압보다는 초고전압에서 성능을 일반 고전압 수준으로 떨어트린 형태가 시장의 주류가 될 것이라고 필자는 전망한다. 현재 자동차 시장의 판매량 중에 경차 판매량이 미미하고 대부분 준중형 차량 이상이 대세를 이루고 있기 때문이며, 밟아도 꿈쩍하지 않는 차를 소비자가 원하지 않을 것이기 때문이다. 또한 가속 및 제동의 반복되는 주행 상황에서도 성능 저하가 없어야 하며 주행거리도 최소한 화석 연료 차량의 절반 이상인 400km에서 600km 정도는 나와줘야 장거리 운행을 염두에 두는 소비자들이 차량구매를 할 가능성이 크기 때문이다. 이 때문에 전통적인 완성차 업체들은 저전압 전동차 회사들을 경쟁자로 보지 않고 있기도 하다. 왜냐하면 일반 소비자들이 전기차는 모두 비슷할 것이라고 생각하는 것과 달리 저전압과 고전압은 경차와 슈퍼카처럼 서로 많은 부분이 다르고 부품의 구성수도 고전압쪽이 훨씬 다양하고 복잡하다.

또한 일반 소비자들에게 전동화 차량이 화석 연료 차량을 대체하는 선택이 되기 위해서는 가격 경쟁력 및 주행거리 개선 그리고 안심하고 언제든지 쉽게 충전할 수 있는 충전 인프라 구축 등도 중요한 과제로 남아있다. 가격 경쟁력은 대량생산을 통해 배터리 및 전동화 부품 공급가를 낮춤으로써 얻을 수 있다고 본다. 그래서 많은 자동차 회사들이 하나의 중심축을 기준으로 새로운 연합체제에 합류하는 것이라고 생각한다. 충전 인프라 구축 또한 정부와 민간 기업들의 협력 속에 지속적으로 개선될 것이다. 충전시간 개선을 위한 급속충전의 경우는 이번에 Porsche가 출시한 Taycan처럼 800V가 대세가 될 것으로 보고 있다. 이를 위해 현대기아차 및 많은 유럽 내 완성차 회사들이 충전인프라 기업에 거액의 투자를 단행하고 있다. 현시점에서의 전동화에 따른 수익은 현대기아차와 Porsche AG같이 전동화 관련 기업에 직접 투자해서 부가적인 수익 배당을 받거나 Benz같이 배터리 제조업체를 인수 또는 막대한 연구개발비용을 쏟아부어 자체 개발에 성공하지 않는 한 대부분 배터리 제조업체로 넘어가게 된다. 이로 인해 규모가 큰 완성차 회사들 중에서 전동화 관련 아무런 대비를 하지 않은 기업들은 수익성 악화로 파산하거나 대량 감원 등의 구조조정에 돌입할 수밖에 없다. 이미 유럽 또는 일본 내 자동차 회사들은 전동화 개발비 마련을 위해 대규모 구조조정에 돌입한바 있다. 이로 인해서 자동차 업계에 수십만 명의 근로자들이 직장을 잃게 될 것으로 보고 있다. 또한 전동화의 높은 초기개발비로 인해 완성차 기업의 수익성이 당분간 악화될 수 있다. 그러므로 인내심을 가지고 점진적인 투자와 집중이 필요한 시점이다.
  
4. 마치며  
  
현재 빠르게 진행되고 있는 전동화 흐름 속에 사라져갈 사양 산업이라고 낙인찍힌 기업들에서 근무 중인 수많은 종사자의 미래는 불투명해졌고 고용불안은 현실적 위기로 다가오고 있다. 이미 독일 보쉬 등이 지속적인 감원에 돌입하고 있는 등 자동차 업계에서의 고용상황은 점점 얼어붙고 있다. 그러나 위기는 곧 기회라는 말처럼 낙심하기 보다는 변화에 맞춰 새로운 아이디어를 발굴해내는 노력이 필요하다. 실제로 전장화의 바람 속에 기회를 포착해 성장해가는 다양한 스타트업 회사들이 귀감이 될 수 있을 것이다.
 
Rimac Automobili의 창업자인 Mate Rimac도 2009년 처음 전기차 사업을 시작했을 당시 주위의 우려와 회의적인 시각에도 끝까지 포기하지 않고 차고에 앉아 혼자서 전기차를 개발하고 시험 주행을 지속해 결국 2013년에 Concept One 차량을 개발해냈다. Rimac Automobili의 주요 초고전압 기술(사륜모터구동 토크벡터링 시스템, 변속기, 배터리 모듈 등)은 이 때 대부분 완성된 것으로 평가된다.
 
누구나 노력한 만큼 대가를 얻는다. 지금도 누군가는 끊임없이 새로운 시도를 통해 자기계발과 기업의 가치를 재창조하고 있는 반면 다른 누군가는 그 반대되는 삶과 경영을 하고 있다고 생각한다. 어느 쪽에 서야 하는지에 대한 고민은 우리에게 달려 있다.

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