전기자동차의 에너지 및 전기 요소기술을 선도하는 인력양성 알고리즘

Human Resource Nurturing Algorithm Leading the Energy and Electric Element Technology of Electric Vehicles

Abstract

세계 전기자동차 분야는 기술적 환경변화를 넘어서 시장 환경에까지 영향을 미치는 단계로 전환하여 완성차업체들은 "기술 우위 → 브랜드 제고 → 기존 내연기관 차량의 판매 확대"라는 기존 전략에서 시장경쟁력 제고라는 전기자동차 시장 자체의 확대로 전환되고 있다. 또한 전기자동차 부품시장은 기존 부품업체들의 사업영역 확대와 신규업체들의 진입으로 경쟁이 심화될 전망이며, 전기자동차 주요 부품의 효율성 향상을 위해 개발 협력도 활발히 진행될 전망이다. 이러한 전망과 함께 전기자동차가 성장할수록 자동차 산업의 전반적인 구조적 변화가 예상됨에 따라 배터리, 파워트레인(모터, 전력관리 제어시스템), 전기차 생산, 충전 인프라 등 전기자동차 Value Chain 전반의 성장이 예상된다. 따라서 본 논문에서는 변화되고 있는 전기자동차 산업의 발맞춰 기업이 원하는 다양한 고급인력을 양성하기 위해 전기자동차의 에너지 및 전기 요소기술을 선도하는 인력양성 알고리즘을 연구한다.

The world's electric automobile sector has shifted beyond technological environmental changes to a stage that has an impact on the market environment. And automakers are shifting from the existing strategy of "technological advantage → brand enhancement → sales expansion of existing internal combustion engine vehicles" to the expansion of the electric automobile market itself, which is to enhance market competitiveness. In addition, competition in the electric automotive parts market is expected to intensify due to the expansion of the business areas of existing parts makers and the entry of new companies, and development cooperation is expected to actively proceed to improve the efficiency of major eco-friendly parts. Along with this prospect, electric vehicles are expected to change the overall structure of the automobile industry, the overall growth of the electric vehicle value chain such as batteries, power trains (motors, power management and control systems), electric vehicle production, and charging infrastructure Is expected. Therefore, in this thesis, in order to cultivate a variety of high-quality human resources that companies want to keep pace with the changing automobile industry, we study a professional manpower training program that leads the growth engine of the electric automobile industry.

Ⅰ. 서론

최근 전기자동차 산업은 시장을 둘러싼 대내외 환경변화가 급속하게 변화하는 가운데 자동차업체 간의 경쟁도 한층 심화되는 상황으로 생산, 제품 및 조달 측면뿐 아니라 R&D 및 A/S, 인재 채용에 이르는 영역까지 현지화가 요구되는 추세이다.

또한, 주요국의 환경규제 강화는 내연기관 중심의 자동차 기술에서 친환경 자동차 기술로 패러다임을 이끄는 원동력으로 작용하여 미국, 유럽, 일본 등 선진국을 중심으로 자동차 연비 규제를 크게 강화하는 추세로 바뀌고 있으며 전기자동차 기술의 지속적인 발전과 각국 정부의 보조금 및 각종 혜택 등으로 전기자동차 보급이 확대되고 있다.

전기자동차 분야는 기술적 환경변화를 넘어서 시장 환경에까지 영향을 미치는 단계로 전환하여 완성차업체들은 “기술 우위 → 브랜드 제고 → 기존 내연기관 차량의 판매 확대”라는 기존 전략에서 시장경쟁력 제고라는 전기자동차 시장 자체의 확대로 전환되고 있다. 또한 전기자동차 부품시장은 기존 부품업체들의 사업영역 확대와 신규업체들의 진입으로 경쟁이 심화될 전망이며, 전기자동차 주요 부품의 효율성 향상을 위해 개발 협력도 활발히 진행될 전망이다. 이러한 전망과 함께 전기자동차가 성장할수록 자동차 산업의 전반적인 구조적 변화가 예상됨에 따라 배터리, 파워트레인 (모터, 전력관리 제어시스템), 전기차 생산, 충전 인프라 등 전기자동차 value chain 전반의 성장이 예상된다^{[1, 2]}.

따라서 본 논문에서는 변화되고 있는 전기자동차 산업의 발맞춰 기업이 원하는 다양한 고급 인력을 양성하기 위해 전기자동차의 에너지 및 전기 요소기술을 선도하는 인력양성 알고리즘을 연구한다.

II. 광주지역 자동차 산업 인력 현황 및 전망^[3]

1. 광주지역 자동차 전문인력 현황

광주지역 내 자동차 부품을 생산하는 업체 대부분이 영세 중소기업으로 기업 내 구성 인력으로는 기술개발을 주도적으로 수행할 수 있는 역량이 부족하며 지역 내 자동차 부품기업의 신기술개발 시 가장 큰 애로사항은 전문인력 부족(40.4%)으로 조사되었다. 따라서 대학 멘토링 체제를 구축하고 맞춤형 커리큘럼을 개발하여 지역 자동차 업계 수요에 부응할 수 있는 전문인력을 육성하는 것이 필요하다. 이러한 요구사항에 맞춰 지역 대학교가 지역산업 특화형 창의 인재를 육성할 수 있도록 산업계 경영자들을 멘토로 지정해 수시로 멘토링이 가능한 체제 구축 및 자동차대학원, 경영대학원과 디자인대학원을 연계한 1년 과정의 공학석사 과정 개설 등지역 자동차 산업 인적자원개발 위원회를 설치하고, 중장기 창의 인력양성 방안 등을 모색이 이루어져야 한다.

2. 광주지역 전기자동차 분야 중장기 인력수급 전망

◼ 에너지신산업 및 전기자동차 관련 초/중/고급인력이 부족하여 필요한 인력수급에 애로가 있음.

◼ 친환경 자동차와 전기자동차 등 미래형 자동차 클러스터를 조성해 광주에서부터 제조업 르네상스를 열겠다는 광주광역시의 비전이 현 정부의 전략적인 지원과 함께 추진 중.

◼ 전기자동차 클러스터에 적용할 광주형 일자리 모델도 재조명되면서 광주를 ‘자동차밸리’로 탈바꿈시킬 그랜드 디자인이 눈앞의 현실로 다가옴.

◼ 향후 10년간 대학 졸업자가 노동시장의 수요를 초과하여 공급할 것으로 전망되나, 공학계열 중 기계·금속 분야는 초과수요 현상이 두드러져 인력 부족 현상이 심화될 것으로 전망.

◼ ‘19년 광주광역시는 ‘미래 자동차 산업 선도를 위한 친환경 스마트카 중심도시 조성’을 위한 기반구축을 시작으로 향후 10년간 꾸준한 기업육성을 통해 관련 일자리 창출을 목표로 하고 있음.

◼ 전기자동차의 금형산업은 광주광역시에서 추진 중인 주력산업과의 전후방 연관 효과로 수요가 꾸준히 증가할 것으로 전망하고 있음 (그림 1).

그림 1. 전기전자 및 기계분야 중장기 인력수급전망 (14~24)

Fig. 1. Mid to long term manpower supply and demand forecast in the electric and electronic, machine field

◼ 현대차 완성차 생산 공장은 ‘빛그린산업단지’ 내의 약 19만 평 부지에 ‘21년 하반기 가동을 목표로 연간 생산능력 10만 대 규모 건설 계획. 이에 따른 전기자동차 보급 확대를 위한 인프라 구축 및 제도지원 방안을 확보하는 장치 마련.

◼ 광주광역시는 전기자동차 및 부품 산업을 선도하는 허브 도시로써, 고부가가치 전략산업과 ‘광주형 일자리’를 통한 ‘21년 현대자동차 공장신설에 따른 친환경 자동차 보급 확대로 일자리 약 1만1천여 개 이상의 직간접 인력수급 필요함.

◼ 자동차 산업 밸리 조성을 위해 특성화고, 대학(산학 융합 캠퍼스), 지역 자동차 부품기업, 연구소, 혁신기관 간 산업 클러스터 구축 중 (그림 2).

그림 2. 광주 자동차 산업 밸리조성을 위한 클러스터 구축

Fig. 2. Established a cluster to create a valley in the Gwangju automobile industry

III. 전기자동차산업의 전문 인력양성을 위한 핵심기술^[4-6]

1. 미래차 산업 비전과 국가정책

◼ 4차 산업혁명․환경규제 강화로 자동차 산업의 혁신적 변화 진행

- (친환경화) 내연기관 시장 부진 속에, 전기 수소차 시장 크게 확대

- (지능화) IT 기업 중심으로 자율차 개발 및 사업화 빠르게 추진

- (서비스화) 스마트폰․O₂O 플랫폼 기반 공유이동수단 확산 중

◼ ‘30년 미래 자동차 시장은 친환경 자동차, 자율주행차(스마트카), 서비스 산업이 견인

- (친환경차) 전기 수소차 확대(20~30%) 및 스마트카 - 자율주행 기능 고도화도 자동차의 전동화 촉진

2. 대내외 주력산업을 통한 핵심 영역(기술) 도출

자동차 산업의 변화에 발맞춰 기업이 원하는 다양한 고급 인력양성과 전기자동차산업의 에너지 및 전기 요소기술을 선도하는 전문인력 양성을 위해 그림 3과 같이 국가전략산업 분야→지역주력산업 분야→대학 중점 추진 분야를 거쳐 최종적으로 전기자동차 분야를 선정하였다.

그림 3. 영역별 주력산업을 통한 전기자동차 분야 선정

Fig. 3. Electric vehicle field selection through major industries by area

그림 4와 같이 국가 5G 기술 영역을 기준으로 IT 자동차학과의 경우 친환경 자동차 전장, 자동차공학의 4차산업혁명 기반 기술로 도출하였으며 전기전자공학부는 전기에너지를 이용한 전력변환, 모터, 인버터 및 배터리의 전기자동차 파워모듈 전기기술, 마지막으로 기계․금형공 학부는 기계 동력장치 설계, 부품개발 경량화 및 구조설계 기술을 핵심기술로 도출하였다. 따라서 3개 학부(과) 의 도출된 핵심기술을 융합한 전기자동차 부품개발 트랙을 선정하여 전기자동차 융합 전공을 신설하였다.

그림 4. 전기자동차 융합전공의 핵심기술 도출

Fig. 4. Derivation of core technologies for convergence major

IV. 전기자동차산업의 에너지 및 전기요소기술을 선도하는 전문 인력양성을 위한 융합 전공^[7]

1. 인재상 및 교육과정

III 절에서 논한 영역별 주력산업을 통한 전기자동차 분야 선정과 신설된 전기자동차 융합 전공은 그림 5와 같이 교육체계도, 교육목표, 핵심역량을 각각 선정하여 최종적으로 전기자동차산업의 에너지 및 전기 요소기술을 선도하는 인재 양성을 인재상의 목표로 결정하였다. 또한, 전문화 및 기업이 요구하는 인력양성을 위해 교육목표를 기반으로 기술 개발역량, 문제 해결역량, 현장실무역량 분야의 관련 기술 및 교과목을 분류 및 선정하였다.

그림 5. 전기자동차 융합 전공 인재상 및 교육과정

Fig. 5. Electric vehicle convergence major talent and curriculum

2. 수요조사를 통한 특성화된 교과 및 비교과목 운영

전기자동차 융합전공의 교육과정을 도출하기 위해 그림 6과 같이 산업계 전기자동차 시스템전문가, 전기자동차 부품전문가들을 대상으로 수요조사를 통해 필요기술에 따른 주요 업무 및 공통직무분석을 시행하였다.

그림 6. 수요조사를 통한 필요기술에 따른 프로그램 도출

Fig. 6. Derivation of programs according to required technologies through demand survey

그 결과로 핵심역량에 부합하고 수요조사 결과로 도출된 산업체 요구 능력(자기 계발 능력, 의사소통 능력, IT 능력, 기술 능력, 문제해결 능력, 대인관계능력, 조직이해 능력 등)을 강화하기 위한 교과 및 비교과 운영 프로그램들을 그림 7과 같이 선정 및 운영하고 있다.

그림 7. 특성화된 교과 및 비교과 프로그램

Fig. 7. Specialized subject and comparative program

전기자동차 융합전공의 교육과정을 도출하기 위해 실행한 수요조사 체계 및 방법은 다음과 같다.

◼ 국내·외 산업 및 시장, 대학의 중장기 발전계획, 4 차산업혁명 시대의 요구사항 등에 대한 분석을 기반으로 산학협력교육위원회를 개최하여 초기 학과를 설계함.

◼ 관계기관 및 가족 회사를 기반으로 전기자동차 부품 분야와 관련된 참여기업을 발굴

◼ 참여기업을 대상으로 수요조사를 하고, 추가로 참여기업을 발굴 및 보완함

◼ 참여기업 전문가를 포함한 사회맞춤형학과 교육과정운영위원회 구성 확대 및 운영

◼ 수요조사를 분석하여 교육과정 개발 및 산업체 전문가의 자문 및 컨설팅을 통해 교육과정을 수정 보완함.

그림 8은 전기자동차산업의 전문 인력양성을 위해 신설된 전기자동차 융합전공의 인재상 및 교육과정, 수요조사를 통한 특성화된 교과 및 비교과목 운영 도출 후 해당 프로그램 실행 및 인력양성을 위한 참여 학생 선발 과정을 도시한 내용이다. 전기자동차 부품개발 인력양성 육성을 위한 융합 전공에 대한 설명회, 참여 관심 학생 meeting, 지원자 접수, 자동차 관련 참여기업과 참여교수들의 면접, 최종 합격자 발표 후 참여 학생들을 선발 및 교과 및 비교과 프로그램에 참여하고 있다.

그림 8. 전기자동차 융합전공 참여 학생 선발 과정

Fig. 8. Electric vehicle convergence major

4차산업혁명에 따른 사회적 변화와 관련 기술에 대한기업의 요구사항과 전기자동차 분야의 전문 고급 인력을 양성하기 위해 그림 9와 같이 기업 밀착형 전문교육, 수요 맞춤형 인력양성, 지역 기반 인력양성, 산학협력 및 기업 네트워크를 통한 전기자동차 부품개발 인력양성 육성이 필요하다.

그림 9. 현장실무 및 전문화를 통한 전기자동차산업 인력양성 육성

Fig. 9. Fostering human resources for electric vehicle parts development through field practice and specialization

V. 결론

전기자동차가 성장할수록 산업의 전반적인 구조적 변화가 예상됨에 따라 배터리, 파워 트레인 (모터, 전력관리 제어시스템), 전기차 생산, 충전 인프라 등 전기자동차 value chain 전반의 성장이 예상된다.

따라서 본 논문에서는 변화되고 있는 전기자동차산업의 발맞춰 기업이 원하는 다양한 고급인력을 양성하기 위해 전문인력 양성프로그램을 연구하였다.

이러한 연구를 바탕으로 다음과 같은 효과를 기대할 것으로 사료된다.

❏ 지역과 산업사회의 요청에 부응하는 체계적 교육과정을 설정 및 운영함으로써 산학 맞춤형 교육 내실화

❏ 전기자동차 관련 시스템공학 분야에 집중함으로써 현장 적응력과 창의적 문제해결 능력을 갖춘 엔지니어 양성

❏ 지역인재 양성 및 지역 기반 기업의 자생력 확보

❏ 융합인력 공급에 의한 기업의 융합기술 경쟁력 강화