차량 전동화, ‘경착륙’ 대비한 장기적인 안목 필요

[전문가 인터뷰-김필수 대림대학교 미래자동차학부 교수 上]

스마트 테크‧산업 전문 미디어 <더테크>가 다양한 테크 분야의 전문가 인터뷰를 진행합니다. 현재 주목되는 테크 영역에 대한 독자 여러분의 이해를 돕고 현재의 흐름을 짚어보기 위함입니다. 해당 분야에 관심을 가진 독자 여러분에게 좋은 인사이트가 되기를 바랍니다.

 

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[더테크=조재호 기자] 자동차를 비롯한 모빌리티 업계의 전동화 속도가 가속화되고 있다. 기본적으로 테크의 발전에 기반한 것이지만 환경오염과 기후변화 문제를 해결하기 위한 움직임이기도 하다.

 

국내에서도 다양한 지원 정책과 더불어 신성장 동력으로 관련 사업에 대한 관심이 이어지고 있다. 전기차 시장은 자율주행과 더불어 미래 모빌리티 분야의 핵심 요소이기 때문이다.

 

국내 모빌리티 분야의 전문가로 손꼽히는 김필수 대림대 미래자동차학부 교수는 더테크와 만나 미래 모빌리티에 모든 기술이 집약되는 현상을 긍정적으로 평가했다. 다만, 급격한 전동화에 대해서는 산업의 ‘연착륙(Soft landing)’을 유도해야 한다는 입장이다. 정부가 나서 부작용을 줄여야 한다는 의견도 제시했다. 모빌리티 전동화의 과도기에서 속도 조절을 주문한 것이다.

 

교수님이 최근 모빌리티 분야에서 포커스를 맞추는 부분을 말씀해주신다면요.
 

최근 들어서는 (역시) 전기차죠. 전기차를 중심으로 자율주행과 커넥티드 카, 모빌리티의 전동화 등 화두가 되는 부분에 모두 관심이 있습니다. 배터리나 인공지능(AI)도 빼놓을 수 없겠죠.

 

수소차에 대한 관심도 있는데 시간이 좀 더 걸릴 것 같아요. ‘궁극의 자동차’ 중 하나지만 수소의 생산이나 운송, 저장 문제 등 해결할 부분이 많습니다.

 

미래 모빌리티는 결국 움직이는 가전제품입니다. 전동화를 기반으로 한 여러 분야에 관심을 두고 있어요. UAM이나 로보빌리티(로봇+모빌리티) 같은 걸 보면 모든 과학기술을 융합하고 있잖아요? 그러다보니 자연스러운 일이죠.

 

미래 모빌리티 전반에 관심을 도구 있지만 핵심은 전동화라는 말씀인가요.

 

지금은 내연기관에서 전기차로 전환되는 과도기거든요. 이슈도 쏟아지고 직업과 직종의변화도 많습니다. 신성장 동력과 일자리 창출 효과도 기대되고요. 미래 국가 경제에 있어서도 차량용 반도체나 시스템 반도체는 굉장한 고부가가치 산업이잖아요. 전기차를 기반으로 모든 과학기술이 융합되고 있어서 굉장히 의미가 큰 상황입니다.

 

최근 모빌리티 분야이 이슈는 단연 전기차와 자율주행입니다. 하지만 기술 개발이나 상용화 속도가 빠르다 보니 부작용도 있을 것 같습니다.

 

제일 중요한 건 전기차가 본격적으로 보급된 지 5~6년 정도 됐다는 거예요. 기존 내연기관 자동차만 하더라도 130년 역사 동안 차근차근 진행되면서 산업적 충격이 작았는데 전기차는 너무 빠르니까 여러 분야에서 경착륙을 일으키고 있습니다.

 

경착륙이 되면 일자리가 사라지는 속도가 더 빨라요. 산업계 자체에서도 수직하청 구조가 수평동등 구조로 바뀌면서 혼란을 일으키고요. 그리고 내연기관과 비교하면 30~40% 일자리가 줄어들거든요. 이런 것들이 굉장히 큰 부작용입니다.

 

전기차로 전환되면서 모듈별로 제작되니까 애프터마켓(AfterMarket, 후속 시장)도 변화가 커요. 정비 분야가 힘들어질 것으로 보입니다. 일자리가 (별로) 없는거죠. (정비 가능한 영역에) 조향과 타이어,제동, 현가 장치 정도 남거든요. 배터리나 모터는 손대기 어렵죠.

 

전기차가 보급하면 비상조치 방법이라든지 화재나 제어 방법에 대한 고민도 있습니다. 충전 인프라에 대한 문제나 내연기관차보다 2배가량 비싼 가격도 해결해야 할 과제고요. 이런 측면에서 최근 테슬라의 LFP 배터리 탑재는 가격 경쟁력을 확보하기 위한 움직임으로 굉장히 중요한 화두를 던졌다고 볼 수 있습니다. NCM보다 확실히 가격 경쟁력이 있으니까요.

 

하지만 완전한 무공해 차라는 건 커다란 장점입니다. 전기차를 기반으로 과학기술이 융합되면서 하나의 귀결점이 된다는 부분도 큰 의미를 지닙니다. 그만큼 단점을 얼마나 최소화하면서 장점을 부각하느냐가 앞으로의 중요한 화두로 보입니다.

 

자율주행 분야에서도 이러한 장단점이 두드러질까요?

 

자율주행의 경우, (현재) 너무 부풀려진 부분이 있습니다. 공학적으로 레벨3이나 4를 이야기하지만 실제로 현대차가 80Km에서 레벨3를 하겠다고 발표했는데 고민이 많을 거예요. 국내 규제가 포지티브한 방향이니 책임 소재에 대한 부담이 있거든요.

 

자율주행에서는 운전 여부가 중요하지만 다른 응용사례도 있어요. 대표적으로는 오토파킹이 있고 30~40Km 저속 운행 지역에서 능동식 안전장치처럼 고령자의 운전실수를 만회하는 기술도 있죠. 이런 응용기술이 차량의 차별화 요소이자 경쟁력이 되는 거예요.

 

앞으로 전기차는 꼭 완성차 기업이 아니라 해도 만들 수 있다고 봅니다. 그런데 여기에 어떤 알고리즘을 적용하느냐에 따라 천의 얼굴을 가진 차가 나오는거죠. (개인적으로는) 그 시작점을 애플카로 보고 있습니다. 애플카, 소니카 그리고 샤오미 카 같은 것이 나올 수가 있는거죠. 앞으로 전기차는 ‘모빌리티 파운더리’가 될 가능성이 크다고 생각합니다.

 

즉, 반도체 파운더리처럼 특정 브랜드에서 200만대, 300만대를 생산하는 겁니다. 여기다가 알고리즘만 집어넣으면 업데이트되면서 차가 천의 얼굴을 지니는 거죠. 디자인도 외장만 바꾸면 다른 차량으로 보이니까요. 구글이나 애플, 아마존, 메타 같은 미국의 빅테크 기업과 바이두 알리바바 텐센트 등의 중국 공룡 기업의 각축장이 될 것으로 예상합니다.

 

테슬라는 2.5단계의 자율주행을 강조하고 있는데요. 어떻게 보시나요.

 

레벨3라고 이야기할 수 있는 업체는 벤츠와 혼다 정도입니다. 그리고 현대차가 4분기 발표를 예고한 레벨3 차량이 있을 것 같습니다. 현대차의 제품이 계획대로 나와준다면 가장 앞설 거예요. 시속 80km에서 100km니까요. 혼다와 벤츠는 60km이거든요.

 

다만 레벨3도 한정된 구간에서만 가능하지 폭우나 폭설, 먼지가 많은 조건에선 운행할 수 없습니다. 속도도 최소 100km 정도 나와야 고속도로 주행이 가능하다고 볼 수 있습니다. 정리하자면 시속 100km 정도로 운행할 수 있다고 하더라도 낮에 지정된 도로에서만 가능하다면 문제가 있다는 거죠. 반쪽짜리라는 거예요. 그래서 현재 레벨3는 흔히 말하는 자율주행이 아니라 운전 보조 기능입니다. (개인적으로) 레벨4부터를 자율주행의 시작점이라고 이야기합니다.

 

자율주행이 다음 단계로 발전하기 위해 우선 해결할 과제가 있다면요.

 

우선 보험 체계를 재정비해야 합니다. 수백 년에 걸쳐 모든 법이 인격체인 사람 중심으로 이뤄졌는데 자율주행 자동차가 본격화되면 차량 하나하나가 법적 인격체가 돼요. 책임을 부여하고 관련된 보험을 준비해야 합니다. 주체가 달라지는데 관련법을 바꾸려면 10~20년이 걸려요. 굉장히 어려운 과정입니다.

 

딜레마 존(Dilemma Zone, 갈등구간)이라고 말하는 사항들도 있어요. 도덕적 의사결정에서 윤리적으로 문제가 발생할 수 있다는 것입니다. 예를 들어 횡단보도에 사람이 여러 명 지나가는 상황입니다. 100km로 차량이 달리고 있다가 브레이크가 고장이 났어요. 일반 운전자는 방향 전환에 대해 선택을 하고 책임을 집니다. 그런데 자율주행 자동차는 승객을 보호할지 혹은 보행자를 지켜야 하는지 판단이 필요하죠. 정답이 없어요.

 

법적으로 해결책을 제시할 사안이 수만 가지입니다. 이러한 사고가 발생한다면 제조사의 책임인지 아니면 탑승자의 문제인지 법적 주체를 가리는 문제가 발생합니다.

 

그리고 자율주행 자동차는 비행기처럼 별도의 블랙박스가 들어가는데 차에 문제가 생기면 같은 시스템이 들어간 차량이 원인을 찾을 때까지 운행을 못 해요. 운행이 중지되는 것도 큰 문제인데 차량의 결함인지 혹은 통신 장애나 해킹을 당한 보안 문제였는지 원인을 찾아야겠죠. 기술적으로 발전해야 할 영역이 많이 남아 있습니다.

 

지금은 운전 보조 기능에 머물러 있을 뿐 (진정한) 자율주행이라 이야기하긴 어렵죠. 제대로 된 자율주행 기술이 나오는 시기는 2030년 정도로 예상합니다. 이를 위해 데이터를 모으는 과정도 중요한데 국내는 규제 일변도이다 보니까 사고의 책임 소재 문제로 힘든 부분이 있습니다. 해외에 비해 빅데이터 구축이 힘들다는 건 굉장히 큰 문제예요.

 

전기차 관련 산업 중 또 다른 관심 분야는 바로 배터리인데요. 최근 한국 중심의 리튬이온 배터리(NCM)와 중국 기반의 리튬인산철 배터리(LFP)가 치열한 경쟁을 벌이고 있습니다.

 

특정 분야나 지역에 대한 구분이 없어요. 중국의 CATL(닝더스다이)이나 BYD(비야디) 모두 LFP와 NCM을 만들어서 공급하고 있어요. 중저가 모델은 LFP, 스탠다드 이상은 NCM을 넣고 있거든요.

 

우리나라의 삼성SDI, LG에너지솔루션, SK온 3사가 ESS(Energy Storage System, 에너지 저장 장치)에 집중하고 있던 사이에 LFP배터리가 떠올랐죠. 기술적인 난이도는 NCM보다 떨어져요. 서둘렀어야 했는데 늦었죠.

 

중국은 이것저것 구분 없이 다 만드는데 우리나라는 지금 NCM만 강조하고 있는 상황입니다. 시장을 놓치고 있어요. 전기차 배터리 시장은 LFP 국경 없는 전쟁이 시작됐어요.

 

반값 전기차라는 화두를 만족시키는 방법은 LFP뿐이 없어요. 국산 차에도 LFP배터리를 도입하기 시작했는데, 국산은 하나도 없습니다. 전고체 배터리같은 차세대 배터리 개발은 당연한 거고 지금 상태에선 두 가지 다 해야지 하나만 하는 건 문제점이 있죠.

 

LFP 분야에선 중국이 재료를 다 가지고 있고, 10년 일찍 시작해서 우리보다 앞서나가는 부분이 많지만 NCM에 도전하지 못한 이유는 기술 난이도가 비교하기 힘들 정도로 높기 때문입니다. 북미나 유럽에서도 NCM을 밀었고요.

 

이젠 상황이 바뀌었습니다. 반값 전기차라는 화두에 LFP배터리도 밀도의 차이를 줄여주는 신기술을 개발하면서 많이 쫓아왔죠. 두 가지 측면을 모두 갖고 있어야 선택의 폭이 넓어져요. 신기술 개발도 개발이지만 선택이 폭이 한정적이라는 건 좋지 않습니다. 그래서 LFP 개발은 필연적이라고 봅니다.

 

배터리를 제외한 한국의 미래 모빌리티 전략과 대응에 대해선 어떻게 평가할 수 있을까요?

 

산·학·연·관 모두 많이 노력해야 합니다. 우선 정부의 인식 재고가 필요한데 배터리와 반도체만 강조할 것이 아니라 모빌리티. 미래 모빌리티를 위한 전문 인력 양성이라는 큰 그림이 필요합니다. 일선의 목소리를 많이 반영할 수 있어야 합니다.

 

우리나라의 경우엔, 포지티브한 규제 일변도 정책을 펼치고 있어서 이를 얼마나 네거티브한 정책으로 바꿔주느냐가 앞으로의 화두일 겁니다. 그리고 노조의 경우엔 강성노조라는 이미지가 있다고 생각합니다. 기업운영에 어려운 조건을 만들 수 있고 이로 인해 (해외 투자를) 국내로 유치하는데 어려움이 커질 것으로 보입니다. 이에 대한 해결 방안을 찾아야 한다고 생각합니다.

 

앞서 잠깐 수소차에 대해서도 아까 잠깐 언급을 해 주셨는데 수소 에너지 최신 동향이나 흐름이 궁금합니다.

 

수소차의 경우엔, 승용차 시장에서 상용차 시장으로 흐름이 변화했습니다. 기존에 나온 차를 살펴봐도 현대차의 넥쏘와 토요타의 미라이 두 가지 정도죠. 혼다의 클래리티는 단종했고요. 전 세계 판매량이 3만대인데 그중에서 2만대가 현대차예요. 아직 돈이 안 된다고 볼 수 있습니다.

 

수소차는 생산부터 이동, 저장까지 해결 과제가 너무 많아요. 한마디로 정의하자면 미국과 유럽은 수소차를 못 하는게 아니라 안 한다는 거죠. 해결과제가 많고 비즈니스 모델이 되기엔 시간이 많이 필요하다고 보는 것 같습니다.

 

버스나 트럭, 건설기계는 수소가 맞거든요. 충전소 같은 인프라도 차고지 중심으로 진행할 수 있고요. 상용시장으로 전개하면 운신의 폭도 한결 나아집니다. 사고 가능성이나 공포감, 님비 현상도 줄어들고요. 그린수소는 (아직은) 꿈같은 이야기라고 할 수 있어요, 해결 과제가 많습니다.

 

전기와 수소 등 차세대 에너지로의 전환 이유에는 친환경과 에너지 효율이 있습니다. 하지만 배터리의 생산을 비롯해 자동차의 제작 및 폐기, 운행 중 비배기성 오염 문제와 전기 생산 등 효과가 떨어진다는 지적도 있습니다.

 

전기차 자체는 무공해지만 전기차에 들어가는 에너지를 만드는 건 별개의 문제입니다. 화력발전으로 전기를 만들면 잠재적인 오염원이죠. 이건 에너지 믹스 부분에서 우리나라가 극복해야 할 문제입니다. 국내에서 석탄화력발전소가 가장 많은 곳이 충청남도입니다. 중국에서 날아오는 것도 많고 오염원도 많아서 공기질이 좋지 않아요. 지역 사람들은 불만이 생기겠죠.

 

같은 동급의 내연기관차에 비해 무거운 전기차는 타이어 마모도 크고 제동 거리도 길어집니다. 아스팔트도 많이 깎고요. 에너지를 구성하는 것 이외에 차량 외적인 부분에서 나오는 오염원도 많아요. 이 부분을 간과하면 안된다는 거죠.

 

그래도 전기차가 (환경보호 측면에서) 그나마 낫다는 거죠. 내연기관은 도저히 답이 없으니까요. 전기차는 필연적입니다. 근데 단점을 얼마나 최소화하느냐도 중요한 과제입니다.

 

노르웨이처럼 필요한 에너지를 거의 100% 가깝게 수력으로 만드는 청정국은 참고할만한 것도 없어요. 땅덩어리는 우리나라의 2.5배인데 인구 밀도는 1/10 수준이라서요.

 

우리는 우리만의 길을 개척해야 합니다. 장점도 있습니다. 만약 우리나라에서 해결될 수 있으면 전세계적으로도 해결된다는 거죠. 우리나라만큼 아파트나 빌라, 연립주택이 많은 데가 없어요. 거의 다 공용 주차장이고 지하에 있는 경우가 많죠. 지하에 충전소를 만드는데 화재가 나면 문제점도 크겠죠. 그만큼 우리나라가 악조건을 갖고있다는 이야기입니다.

 

내연기관은 원유 중심의 에너지를 시작으로 아스팔트나 석유화학 제품까지 다양한 분야에 걸쳐 거대한 생태계를 구성했는데요. 전기차가 이를 대체할 수 있을까요.

 

이제 시장이 형성되고 보급률을 올리는 상황에서 아무것도 해결된 게 없어요. 개인의 비상 대처 방법부터 에너지 믹스에 대한 오염. 전기차 애프터 마켓도 엉망이죠. 기계식 주차장 같은 경우를 보면 차가 300~500kg 무거워졌는데 이걸 생각하지 못하거든요.

 

정비 분야에서도 15만명의 일자리가 없어진다는 이야기가 나오는데 다들 그냥 가고만 있지 이에 대한 후유증은 해결 과제로 생각하지 않아요. 어떤 면에선 정부의 책임으로 볼 수 있습니다. 이런 부분을 제가 계속 강조하고 있는데 전기자 전환이 이렇게 빠른 게 마냥 좋은 건 아니거든요.

 

내연기관차가 130년 걸린 일을 전기차가 바꾸려면 30~40년 보고 길게 가야하는데 10년 15년만에 확 바꾸려고하니까 다 경착륙되는 거예요. 이러한 부분은 정부가 나서서 얼마만큼 단점을 해소하느냐가 가장 중요하다고 볼 수 있습니다.

<下편에 계속>
 

김필수 교수는…

동국대학교에서 석·박사 학위를 취득하고 1996년부터 대림대학교 미래자동차학부 교수로 재직 중이다. 아울러 2001년 대한자동차기술학회 부회장을 시작으로 한국전기자동차협회 회장, 한국퍼스널모빌리티(PM)산업협회 회장, 한국이륜차운전자협회 회장을 겸하고 있다.

 

국토교통부와 산업통상자원부 등 정부와 서울특별시와 광주광역시를 비롯한 지자체 정책 자문 위원으로도 활동 중이다. 저서는 <바퀴달린 것에 투자하라>(2021), <미래의 자동차 융합이 좌우한다>(2017), <자동차 시대>(2012) 등이 있다.

 


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