펜데믹 이후, 전기차시대의 부품/소재기업의 생존 전략

글로벌 자동차 산업은 2020년 코로나-19 펜데믹으로 마이너스 성장을 맞이하고 기후변화, 탄소배출규제 등의 탄소중립정책에 봉착, 글로벌 자동차 메이커들의 연이은 내연기관 종식 선언 등으로 자동차부품 산업 업계는 규제와 산업환경 변화의 이중고에 처한 상황이다. 더 문제는 이 빠른 변화를 기업의 노력 만으로는 극복하여 생존하기기 힘들다는 점이다.

1. 서론

2020년대 자동차산업의 시작은 전세계의 차량 보유 대수가 10억대 시장을 열고, 글로벌 제조사들의 양산형 전기차 출시의 본격적인 원년을 맞이하는 시기였다. 그러나 자동차산업은 코로나-19의 세계적 대유행이라는 펜데믹 상황으로 마이너스 성장과 연이은 반도체 대란으로 침체기를 맞이하고 있는 상황이다. 이러한 대 변혁의 시기에 자동차 제조사들은 내연기관의 위축에 따른 현실적인 경영리스크와 미래시장을 위한 연구개발투자라는 두 마리 토끼를 한 곳으로 잘 몰아서 바톤 터치가 가능한 상황을 만들기 위해 고군분투하고 있지만 그 상황 전환이 쉽지 않은게 현실이다. 그러나 더 심각한 것은 제조사들이 전략을 수정하는 동안에 소재부품기업은 현실적인 생존의 문제부터 걱정을 해야 하는 입장으로 미래를 준비하기에는 어려운 상황이다. 더욱이, 생존의 리스크는 선행하고, 미래의 회복은 후행하는 자동차 산업의 수직 계열화 구조로 장기간의 경영 침체를 견딜 수 있는 소재부품 업체는 그리 많지는 않을 것이다.

이러한 상황에서 미래의 자동차 시장에 대한 기술 전략을 논하기 위해서는 전기자동차가 왜 시작되었는지, 왜 만들어야만 하는지에 대한 시대적이고 환경적인 배경과 미래 자동차 시장의 기술 트랜드를 좀 더 현실적으로 이해하고 분석한 후 대응전략을 수립해 갈 필요가 있다.

친환경자동차의 시대적 요구는 지구의 회복 가능한 기후 변동성의 한계를 넘어 회복 불가능한 영역인 기후변화의 단계가 시작되는 징조가 다양한 형태로 나타나기 시작하면서 지구에서 인간이 생존 가능한 환경, 지구 스스로가 회복 가능한 범위를 지키기 위해 1972년 스톡홀름 국제회의를 시작으로 지구 생태계의 회복 한계 범위를 평균기온 2도 이내로 규정하고 관리온도를 1.5도이내 설정하면서 탄소배출이 가능 많은 자동차분야가 친환경자동차로의 전환을 목표로 억제정책의 중심에 놓이게 된 점이다.

2. 본론

2.1. 기후변화와 자동차와의 관계

기후변화의 요인인 반응가스의 대기 체류 시간을 대략적으로 비교해보면, 화석연료 및 이동수단에서 배출되는 일산화탄소 (10일~1년), 이산화황 (1주일), 질소산화물 (1주일), 질소산화물과 탄화수소가 반응 생성물 오존 (1주일~1개월)보다 이산화탄소 (5년~200년)가 장기간 대기중에 노출되고 누적되어 그 농도가 계속적으로 높아지고 있다.

내연기관 자동차 한 대가 생산부터 폐차될 때까지 평생, 즉 생애주기동안 배출하는 탄소발자국의 총량 (2019년 “그린피스” 조사기준)은 세단기준 53.8톤 (내연기관), 21.1톤 (일반 전기차), 7.6톤 (친환경발전의 저탄소 전기차)이고, 기후변화 정부 간 협의체 (IPCC)는 지구 평균기온 상승 폭 1.5도에 맞춰 2030년가지 전 세계 온실가스 배출량을 2010년 대비 45% 줄여야하고, 이 목표를 달성하려면 늦어도 2028년까지 내연기관 차량 생산을 중단해야 된다는 권고가 있었다. 이에 부흥하듯 친환경자동차 생산중단을 선언하는 나라들과 글로벌 선두 제조사들의 친환경차량 생산 증대 선언을 시작으로 내 연기관 차량 생산을 중단 시기를 구체화하는 로드맵을 발표해 가고 있는 상황이다.

이것이 단순히 자동차 제조사들이 자발적인 참여라기보다는 2020년부터 자동차생산으로 발생하는 천문학적인 탄소배출세의 본격적인 시행과 전세계적인 환경 규제에 맞추지 않으면 자동차 생산 자체가 불가능한 시점에 도달했기 때문이다. 더불어 코로나-19로 인해 기후변화의 인식이 급격히 확산되면서 모든 산업에 그 영향력이 미치게 되었고, 탄소중립 및 탄소저감이라는 국가 정책적인 테두리까지 마련되고 실행 로드맵이 발표되고 있다 (Fig. 1).

Fig. 1. 기후변화에 대한 다각적 정보

코로나19 장기화는 자동차의 제조분야 뿐만 아니라 자동차 생애 전주기까지 영향이 커지고 있는 상황이다. 이동의 제약은 자동차 전시장을 찾는 고객들의 급격한 감소, 차량 정비 서비스 및 부품 소비의 감소, 장거리 운행율 감소로 인한 렌탈 서비스 급감, 공공 이동수단과 공유 호출서비스 이용율 급감등으로 이어져 우리 일상의 범위가 좁아지고 거의 모든 부분에서 궤도이탈을 했지만, 향후 10년 내에 위기의 자동차 산업의 미래를 형성할 가장 영향력 있는 아이디어와 트렌드에 관심을 갖고 이에 대응할 예상치 못한 기회를 제공하는 시기도 되고 있으며, 그 새로운 아이디어와 트랜드는 전기자동차의 발전과 같이 커져 가고 있고, 많은 산업 부분이 연결되고 결코 무관하지 않는 상황이다.

2.2. 전기자동차의 발전 및 내연기관의 생존

전기자동차 1830년대에 최초로 개발됐다. 1865년에는 가스통 플란테가 축전지를 발명, 이후 카밀 포레가 축전지 성능을 발전 더 많은 에너지를 저장, 축전지 기술 개발과 발전 전기자동차는 성장 발판을 마련, 1886년 영국의 토마스 파커 세계 최초로 전기자동차 상용화, 가솔린엔진 자동차의 첫 판매보다 5년이나 앞선 기록으로 1830년대 ~ 1910년대까지 시장을 선도하였다. 그러나 1908년 헨리 포드는 내연기관 자동차인 모델 T를 생산, 컨베이어 벨트를 이용한 대량생산 체제 구축과 가격다운, 1914년에는 일일 생산량 1,000대를 돌파, 원유가 대량으로 발견과 값싼 동력원 확보되어, 무거운 배터리, 느린 충전시간이 단점인 전기자동차는 1930년 시장에서 퇴출되기 시작했다. 내연기관 자동차의 100년의 역사의 시작이었다.

전기 구동의 재등장은 1990년대 강화된 배기가스 규제 및 고유가 문제로 제조사들은 다시금 전기자동차 개발에 관심을 보이고, 1996년 GM은 순수 전기차 EV 1을 개발해서 임대 형식으로 공급 소비자들에게 인기를 얻기도 했지만, 수익성이 낮다는 이유로 금방 단종되었다. 토요타는 내연기관 자동차의 장점을 살리면서 배기가스를 줄일 수 있는 하이브리드 (내연기관+전기모터) 시스템을 도입하여 이를 통해 연료 소모의 감소, 배기가스의 저감을 이루었지만, 차량의 복잡한 구조가 단점으로 배기가스 배출을 완전히 피할 수 없었다. 그러나, 2010년 스마트폰의 덕분에 배터리 기술이 발전하면서 다시 전기자동차가 등장하였고, 테슬라 모델S, GM 볼트EV, 현대자동차 코나EV 등 다양한 전기차들이 출시되고, 1회 충전 400km 이상으로 내연기관이 필적한 수준까지 발전을 거듭하고 있다. 글로벌적으로 모든 나라의 정부가 구입 보조금등의 다양한 정책 덕분에 최근 전기자동차 시장이 크게 활성화되고 있고, 코비드19의 영향으로 급속한 전기차 전환의 요구가 커지고 있다.

과거 내연기관 자동차가 기술 발전을 통해 전기자동차 시장을 장악했듯이 전기자동차 또한 시장에서 존재감 부각되고 있지만, 아직 전기차의 비중은 4%로 시장 점유율은 작은 황이이다. 그 성장의 저해 요인은 고가의 배터리로 인한 높은 차량 가격 및 긴 충전 시간, 인프라 부족등이 주요 원인이었으나 많은 투자 계획과 정책적 지원으로 시장을 점유할 시기는 그리 멀지만 않은 것이 현실이다 (Fig. 2).

Fig. 2. COVID-19로 인해 자동차 산업이 당면한 주요 과제 [1]

한편으로, 기술적이고 인프라 측면은 언제나 그랬듯이 인류가 넘을 수 있는 장벽이라고 예상되지만, 산업의 대전환인 내연기관 (화석연료)에서 전기구동으로 전환은 단순히 기술적인 문제를 넘어 내연기관 종사자들의 생존의 문제이기도 하다. 내연기관과 전기차를 같이 병행해야하는 제조업들의 고용 보장과 신규투자의 이중고 문제, 사라지는 부품관련 기업들의 사업전환의 속도와 경쟁력 확보의 문제는 그리 간단한 해결의 실마리가 보이질 않는다. 그렇지만, 전기자동차를 포함한 친환경자동차가 10억대 내연기관 시장을 단기간에 대체하기에는 무리가 있고, 장기적인 관점에서 추진이 되어야 한다. 그래서 현 상황에서 가장 대안으로 부상하고 있는 것이 내연기관과 전기차의 복합체인 플러그인하이브리드가 대세로 부각되고 있다. 이것은 하이브리드카와 구조는 비슷하지만, 배터리 용량이 하이브리드카보다 크고 외부 충전기능이 더해진 차로 장거리는 엔진으로 달리지만, 시내 단거리 정도라면 모터만으로도 달릴 수 있는 차량으로 글로벌 제조사들이 대안으로 추진하고 있는 상황으로 특히 중국과 유럽에서 많은 관심과 전기차로의 전환의 매개체로 선택하고 있다. 전반적으로 생산의 전환은 2030년대, 시장의 전환은 2050년대로 예상되고 있으므로 남은 시간동안 생존을 위한 선택과 실행이 요구되는 상황이다 (Fig. 3).

Fig. 3. 국내 유력 전기차 모델 성능 및 가격비교 [2]

2.3. 부품소재기업의 생존 전략

전기자동차 기반의 제조는 내연기관자동차에 비해 부품수는 1/3수준, 전장부품은 두배로 증가, 부품은 모듈화 제작 및 품질보증, 조립공정은 1/10로 축소되거나 로봇을 활용한 자동화 조립, 판매 마케팅도 온라인 판매 비중과 리스/렌탈을 통한 판매 증가, A/S 및 정비분야도 원격 진단을 통한 무선 업그레이드와 정기적인 예약 전문 케어 정비등으로 바뀌어 갈 수 밖에 없는 미래 자동차 부품시장의 변화이다. 특히 일반적인 하드웨어 부품소재들은 자율 주행과 컨넥티드 기술이 자동차에 접목되는 비중이 늘어날수록 중견, 대기업 중심의 전문화된 수직 계열 생산과 상호 협업의 비중이 늘어만 가는 구조가 될 것이고, 기존의 중소기업군의 부품소재품들은 한정된 범위에서 수요가 발생하고, 외국산 저가품과의 경쟁은 점점 심화되어 갈 것이다.

이러한 전기자동차는 내연기관에 비해 구동시스템의 효율향상 측면에서 두가지 리스크를 가지고 있는데, 첫번째는 차량 무게가 100-400kg정도 증가하는 문제에 따른 경량화를 어떻게 달성 할 것인가가 제일 시급한 과제이고, 두번째로는 고속화, 고전압화, 고밀도화에 따른 구동시스템의 발열문제에 대한 냉각기술에 대한 소재기술을 확보하는 것이다. 경량화와 냉각에 대한 기술은 미래차에 있어 아주 중요한 키워드로 부품소재기업들도 여기에 초점을 맞추어 갈 필요가 있다 (Fig. 4).

Fig. 4. Tesla ModelY 일체형 차체의 개념도 [3].

내연기관 중심의 소재부품기업은 미래자동차의 전환은 반드시 이루어져야 하는 시대적 상황이지만 아무리 노력을 해도 50% 밖에 생존할 수 없는 변화가 눈 앞에 다가와 있다는 사실을 직시하는 경영판단과 전임직원의 공유 인식이 절실한 때이다. 자동차 제조사인 현대자동차의 최근의 미래포트폴리오가 자동차을 중심으로, UAM (Urban Air Mobility), 로봇등 다양한 연계 산업으로 전환을 하고, 자동차 50%의 의미가 여러 가지로 해석 될 수도 있지만, 중요한 것은 내연기관 기술과 내연기관의 대체 시장만으로 미래시장을 선점 할 수는 없다는 판단일 것이다.

3. 결론

자동차산업은 친환경 및 스마트 자동차 시대로 접어들고 있는 대변혁기로서 자생력이 있는 대기업 중심의 지원보다 제조업의 99%, 고용 70%의 비중으로 차지하고 있는 중소기업의 안정적인 고용과 기업 체질 개선 및 사업전환에 대한 실질적이고, 지속 가능한 지원 전략과 중소기업의 협력 및 상생을 근간으로한 자생력을 불어 넣을 수 있는 산-학-연 기반의 협력을 기반으로 기술개발에서 판로 개척까지 전과정을 종합적으로 서비스 가능한 기반 구축이 시급히 필요한 시점이다.

부품소재기업들도 경쟁 구도에서 협업과 협력 체제가 만들어지지 않는다면 대전환의 시기, 탄소중립의 시대를 넘어가기가 쉽지는 않을 것이며, 이러한 위기의식을 넘어 생존의식을 행동으로 만들어 가는 사례가 많아졌으면 하는 바램이다. 특히, 친환경차, 스마트카 시대를 위한 새로운 사업전환과 기술 개발을 염두에 두고 있는 기업은 리드들의 기술변화와 트랜드에 많은 관심과 인재 영입, 육성을 통한 전사적인 인식과 행동의 전환을 모색해야하고, 신생 스타트업과 기술벤처기업들과 협업 및 투자를 적극적으로 진행하는 것도 미래를 위한 준비의 시작이 될 수 있다는 것도 염두에 두었으면 하는 바램이다.