자동차 산업의 변화 (전기화, 자율주행, 공유경제) (20년 06월)

[자동차의 전기화]

“414km 주행 가능한 2020 볼트EV 출시 예정, Top rider 김한솔 기자 20.06.06”

배터리 용량을 66kWh로 늘려 국내 브랜드 전기차 중 최장 모델이 나온다. 경쟁차인 코나EV는 64kWh 배터리팩이 적용되어 406km 주행이 가능하다.

기사에서 볼 수 있는 것처럼 1회 충전 주행거리가 400km가 넘는 차종들이 개발되고 있다.

2019년 말 기준 우리나라 전체 차량 등록대수는 2,360만 대를 돌파하여 국민 2명 중 자동차 1대를 보유한 국가가 되었다. 가구당 등록차량대수 증가와 1인 가구 증가로 매년 차량 등록대수는 증가세를 유지하고 있지만 수입차의 증가와 친환경 전기차, 수소차 등에 대한 수요가 늘어나면서 국산차와 내연 기관 차량의 등록대수는 줄어들고 있다.

(출처: 친환경 전기차, 수소차 등록건수 매년 증가하고 있다.|작성자 괜찮아 달팽이)

 

위 표에서 보이는 것처럼 2020년 1월 9만 5천대(전기 + 수소)의 등록 대수를 보이고 있고 올해도 7만 5천대의 전기차 보조금 지급을 예정해두고 있다.

 

전기자의 발전과 보급에 있어 가장 중요한 요소는 단연 ‘배터리’이다.

배터리는 ‘전기차의 심장’으로 현재 리튬(LIB)이 시장의 주를 차지하고 있지만 한번 충전으로 갈 수 있는 거리가 내연기관 대비 짧기 때문에 이를 극복하기 위한 연구개발이 활발이 이루어지고 있다. 차세대배터리 종류에 따른 기술 개요는 아래와 같다.

 

 리튬 황배터리 : 양극재로 황, 음극재로 리튬을 이용하는 이차전지, 리튬이온전지 3배에 해당하는 에너지 밀도가 구현 가능하며 원유 부산물인 황 폐기물을 활용할 수 있어 친환경적이고 자가화 가능.

리튬 공기배터리 : 양극재로 공기(산소), 음극재로 리튬을 이용하는 이차전지, 이론적으로는 리튬이온전지의 5~10배 에너지 밀도를 구현 가능

 

 전고체 배터리 : 액체 전해질을 고체 전해질로 대체하며 전지 구성요소 전체를 고체화한 전지, 기존 리튬이온전지의 발화, 폭발 위험성을 현저히 낮춰 안전성의 비약적 향상이 가능.

 

 소듐 이온배터리 : 리튬이온 대신 소듐이온을 이온 캐리어로 사용하는 전지, 가격 및 공급 안전성에 취약한 리튬을 대체하여 저가로 전지 제작 가능

(출처 : 한국과학기술기획평가원)

 

 전기자동차의 장점은 단연 유지비이다. 충전 환경(완속/심야 전기)에 따라서 1/10의 유지비를(가솔린 차량 대비) 보여주기도 한다. 전기 자동차라고 하면 단점으로 꼽는 것이 충전시간이다. 급속(50~100 khw)으로 충전하면 1시간 정도면 충전이 가능하지만 완속(3~9 kwh)으로 충전할 시 10시간 가까이 걸린다.

 

 만약 개인 집, 아파트에 충전시설이 마련되어 있다면 큰 문제점도 아니다. 퇴근 이후 주차장에서 충전을 해놓고 집에 들어가 잠을 자는 사이 완충이 되어 있을 것이다. 또한 앞서 말한 것처럼 1회 충전으로 400km 이상 주행할 수 있기 때문에 매일 충전을 하지 않아도 된다. 상황에 따라 큰 불편 없이 전기차를 운용할 수 있다. 전기차 충전의 불편함보다는 주차공간 부족으로 주차난에 더 스트레스를 받는 게 현실이다.

 

 자동차산업뿐만 아니라 전기화는 모든 산업에서 화두이다. 두산밥캣이 업계 최초로 1톤급 전기 굴착기 ‘E10e’ 모델을 양산화 하였다. 1회 충전으로 최대 4시간 연속 작업이 가능한 수준  

출처) https://www.doosannewsroom.com/?p=38270&cat=3 

두산밥캣, 업계 최초 1톤 전기 굴착기 양산 개시

 

[자율주행 차량 개발]

"자율주행자동차"란 「자동차관리법」 제2조제1호의3에 따른 운전자 또는 승객의 조작 없이 자동차 스스로 운행이 가능한 자동차를 말한다. 국제자동차기술자협회(SAE)는 자율주행의 단계를‘레벨 0’에서 나누고‘레벨 5’를 완전 자율주행 단계로 보고 있다.

 자율주행의 개념은 1960년대에 벤츠를 중심으로 제안되었고, 1970년대 중후반부터 초보적인 수준의 연구가 시작되었다. 초기에는 아무런 장애 요소가 없는 시험 주행장에서 중앙선이나 차선을 넘지 않는 수준이었으나, 1990년대 들어 컴퓨터의 판단 기술 분야가 크게 발전하면서 장애물이 개입되는 자율주행 분야가 본격적으로 연구되기 시작했다.

예) 나무위키, ‘자율주행’ https://namu.wiki/w/%EC%9E%90%EC%9C%A8%EC%A3%BC%ED%96%89%20%EC%9E%90%EB%8F%99%EC%B0%A8

자율주행 자동차 - 나무위키

현재 기술 수준

 현재 자율주행차량은 주행 차선 이탈 방지, 차량 간격 유지 등 ADAS 기능을 탑재해‘레벨 2’수준의 차량이 양산되고 있다. 일부 자율주행차량의 경우 방향 지시등을 켰을 때 자동으로 차선을 변경해 주는 기능을 추가해‘레벨 2.5’로 선보이고 있다. 예) GV80 HDA2

 개인용 자율주행 차량의 보급이 머지않아 보인다. 안전의 대명사인 ‘볼보’ 그룹의 자율주행 차량에 대한 개발 계획은 아래와 같다.

 볼보자동차가 오는 2022년까지 저렴하게 개발된 라이다를 장착된 자율주행차를 일반 고객에게 판매한다. 이는 기존 개발업체들이 자율주행차를 택시나 트럭용으로 판매하겠다는 전략과 차이를 보이는 것이다.

‘ 더버지’는 6일(현지시각) 볼보가 고속도로에서 자율 주행하는 기능을 갖춘 신차를 오는 2022년부터 출시해 개인에게 판매할 계획을 발표했다고 보도했다. 이에 따르면 볼보는 미국 루미나(Luminar) 사의 저가 고해상도 라이다를 자사 차량에 통합한 자율주행차를 내놓을 계획이다.

출처) http://www.irobotnews.com/news/articleView.html?idxno=20638

볼보, 2022년까지 개인용 자율주행차 출시 - 로봇신문사

[공유 경제과 자동차 산업]

 공유자동차는 모빌리티 패러다임 변화의 마지막 트렌드이자 가장 중요한 변화이다.

공유자동차의 대표적인 기업은 쏘카(So car)이다. 공유경제라는 말이 유행하면서 개인이 가진 가장 큰 자산 중에 하나인 자동차도 공유할 수 있다는 생각이 점차 확산되고 있다.

 현재 도로를 주행 중인 자동차는 전체의5% 내외에 불과하고 나머지 95%는 모두 주차장에 서 있다는 말이 있다. 주차장에 서 있는 자동차를 함께 사용할 수 있다면 훨씬 적은 비용으로도 많은 사람들이 이동이라는 서비스를 누릴 수 있을 것이다.

공유경제란 원래, 제품을 소유하는 대신 '공유함으로써 전통적인 경제 시스템에서 발생하고 있는 각종 문제점들을 해결할 수 있다는 생각에서 시작됐다.

출처) AI라이프 경제(http://www.aifnlife.co.kr)-자동차 커넥티비티

 

 코로나19가 확산되기 전, 전 세계는 ‘공유경제 ’의 트렌드가 형성되고 있었고 자동차도 이러한 흐름에 따라 ‘카셰어링’ 이 대두되었다. 국내에서도2030 세대를 중심으로 필요할 때만 자동차를 빌려 쓰는 자동차 공유 서비스가 새로운 트렌드로 자리 잡아가고 있고 필요한 시간에만 이용할 수 있고, 세금이나 보험, 정비 부담을 한꺼번에 해결할 수 있다는 점이 인기 요인으로 꼽혔다.

 국토교통부 통계에 따르면 국내 30대 인구의 자동차 등록 대수(신차, 중고차 포함)는 2018년 337만 9,235대에서 2019년 말 327만 3,222대로 1년 만에11만 대가량 줄어들었다. 증가세 감소 폭은 2018년 1.9%에서 2019년 3.1%로 커졌고 40대에서도 2019년 한 해 동안 자동차 등록 대수가 536만 6,942대로 2018년보다1만 대가량 줄었다. 그 사이 쏘카, 그린카, 딜카 등 카셰어링 서비스 업체들은 높은 성장세를 보였다.

 국내 카셰어링 1위인 쏘카는 2014년만 해도 회원 수가 50만 명에 그쳤지만 2019년 말 기준으로 580만 명까지 급증, 쏘카 차량 수는 1만 2,000여 대, 쏘카를 대여할 수 있는 쏘카존만 전국에 4,000여 곳이 넘는다. 특히 쏘카를 활발하게 이용하는 계층 가운데 30대 비중은 매년 20~30%씩 급증 중에 있다.

 이에 맞춰 자동차 브랜드에서도 다양한 공유경제 서비스를 준비하고 있다. 예를 들어 기아자동차의 ‘기아 플렉스’라는 차량 구독 서비스 이외 수입 중고차 구독 서비스 ‘더 트라이브’, ‘비마이카’ 등이 있다.

출처) 더 트라이브 : https://thetrive.com/vehicles

트라이브 자동차 구독서비스

출처) 비마이카 : http://bemycar.co.kr/

https://ims1.co.kr

 

[우리나라의 완성차업계가 나아갈 방향]

○ 미래에 대비하는 차세대 자동차 개발 및 투자전략을 수립 및 시행해야 한다. 세계적인 개발 및 생산, 시장 규제 등의 추이에 주목하여 관련 계획을 수립.

완성차업체가 선행적으로 종합적인 차세대 자동차의 발전 계획을 수립하고 이에 부응하여 부품업체도 계획 수립 및 대응, 독자적인 뿐만 아니라 관련 인력의 확보 및 양성 이 기업차원에서도 필요. 핵심부품개발을 위해 부품업체와의 공동개발뿐만 아니라 관련 전기 전자 및 소재 에너지업체 등과도 협력 강화

○ 국내외 학계, 기업 등과의 협력 강화

차세대 자동차 기술은 개발비용이 많이 들고, 개발에 따르는 위험도 높아 독자적인 개발보다 국내 학계, 연구계, 여타 기업 들과의 협력을 통해 연구역량을 결집할 필요가 있음

○ 연료전지자동차나 ITS를 기반으로 한 지능형자동차 등은 상용화를 위해 사전적 시범운행을 실시하고 있으므로 국내 업체도 개발제품을 이들 사업에 적극 참여

○ 차세대자동차기술은 새로운 기술이어서 국내뿐만 아니라 국제적으로도 표준화가 필요하고 세계적 표준화를 선도할 경우 세계시장을 선점할 수 있는 유리한 위치를 점유할 수 있기 때문에 세계적 표준화 작업에 적극 참여하는 것이 필요.

(출처 : 차세대 자동차의 2020 비전과 전략 – 산업연구원 中)