전 세계적으로 전기차에 대한 관심이 매우 높다. 우리 정부도 전기차 산업이 신성장 동력산업 중에서도 그나마 상용화 및 성과 달성이 가능한 분야라고 판단해 적극적이다.
6월 서울 코엑스에서는 신산업 육성을 어떻게 전개해 갈 것인지에 대한 열띤 토론이 있었다. 그런데 지자체들 모두가 전기차 사업 계획을 갖고 있었다. 이래서는 자원의 낭비가 심할 수밖에 없다. 전문가들은 특정지역에 전기차 보급을 집중시키고 관련된 부품산업을 육성하는 것이 효율적이라고 의견을 모았다.
지난해 ‘그린카전략포럼’에서 전문가들은 2020년까지 클린디젤을 포함한 그린카가 전체 자동차시장의 40%를 차지할 것으로 전망했다. 전기차(고속)는 5% 미만이 현실적이라고 내다봤다. 2020년 전 세계 전기차의 연간 판매량은 500만 대 이하일 것이지만, 이때를 변곡점으로 수요와 공급이 급격히 증가할 것이다. 이에 따라 향후 10년 간은 전기차 산업에 대한 연구개발 투자, 관련 하부구조 구축, 비즈니스 모델 개발이 매우 중요할 것이다.
 신산업 육성 과정에는 언제나 캐즘(chasm)이란 함정이 도사린다. 캐즘은 본래 지각변동 등을 이유로 지층 사이에 큰 틈이나 협곡이 생겨 서로 단절돼는 것을 말하는 지질학 용어인데 첨단기술이나 상품이 개발되고 난 후 초기시장과 주류시장 사이에 일시적으로 수요 정체, 또는 후퇴 등 단절이 나타나는 현상을 말하고 있다.

저속전기차가 교훈  

캐즘은 자동차 산업 초기에도 나타났었다. 수백 개의 기업이 시장에 뛰어들고, 시간이 흐르며 대다수가 정리되며 수십 개의 기업만 살아남았다. 지금의 전기차 산업도 마찬가지다. 예를 들어 지난해 중국에서는 무려 40여 업체가 전기차를 만들겠다고 나섰다. 현재 저속전기차와 관련된 많은 문제점이 제기되고 있고, 미국에서도 부정적 평가가 나오고 있다. 그러나 저속전기차를 실패로 봐서는 안 된다. 전기차 산업 육성을 위한 좋은 교훈으로 봐야 할 것이다. 기업과 전기차 산업의 육성을 위해 기술뿐만 아니라 비즈니스 모델, 관련 하부구조 구축이 잘 뒷받침돼야 할 것이다.
전기차를 보급하는 데에는 다양한 문제점이 있다. 차량만 놓고 볼 때 우선 높은 차값이 문제다. 5,000만 원대의 가격으로는 일반 소비자 판매가 어렵다. 또 긴 충전시간은 특히 사업자들에게 문제가 된다. 25분이면 80%를 충전할 수 있는 급속충전 기술이 가능해졌지만, 예를 들어 초기 전기차 시장의 주요 보급처 중 하나인 택시 사업자들에겐 25분의 시간으로도 사업 수익성이 나오지 않는다. 전기택시가 한 번 충전으로 150 km를 주행한다면 하루 2~3번 이상은 충전해야만 한다. 상용 모델에 대한 수익 문제를 해결할 수 있는 충전 모델, 혹은 주행거리가 요구되고 있다. 

美 정부의 의지  

최근 J.D.파워는 2020년 세계 승용차시장 규모가 7,090만 대가 될 것으로 예측하며 이중 전기차가 518만 대로 7.3%를 점유할 것이라고 전망했다. 대부분 기관들이 이처럼 2020년의 전기차 판매 비중을 10% 미만으로 본다. 전기차는 차량 성능의 특성, 충전 인프라 구축 문제 등으로 대도시부터 보급될 것이다. 뉴욕에 7만 대, 파리에 6만 2,000대, 상하이에 2만 6,000대가 보급될 것으로 예상된다. 한편 전기차 수요와 직결되는 리튬이온 배터리 기업의 매출액은 지난해 18억 달러 규모였고, 2020년이면 600억 달러가 될 전망이다.  현재 미국시장에는 닛산의 리프, 미쓰비시의 iMiEV, 다임러의 스마트포투, BMW의 미니E, 싱크 시티(Think City) 등 5개의 전기차 모델이 출시됐다. 이 모델들이 기폭제가 돼 향후 다양한 모델들이 미국의 EV시장에서 경쟁하게 될 것이다. 미국시장이 중요한 것은 전 세계 자동차의 품평시장이기 때문이다. OEM들은 캘리포니아부터 최신 모델을 발표한다. 또 캘리포니아는 강력한 배출 규제를 시행하는 등 전기차에 매우 우호적인 지역이다.
최근 USA 투데이의 갤럽 조사를 보면 미국 국민들의 57%가 전기차 구매 의사가 없다고 했고, 37%는 구매 의사가 있다고 했다. 그런데 이 37%가 갖는 의미가 대단하다. 미국에서 차가 가장 많이 팔렸을 때 판매대수는 1,720만 대였다. 1,720만 대의 30%는 약 400만 대다. 단지 숫자가 아니라 구매자들의 의사, 시장 가능성을 볼 필요가 있다.
오바마 대통령은 얼마 전 2016년까지 100만 대의 전기차를 보급하겠다고 발표했다. 그러자 학계는 즉각적으로 생산설비가 따라주지 못하는데 어떻게 5년 간 100만 대를 팔 것이냐고 반박했다. 이를 계기로 정부와 GM, 포드 등 미국의 OEM들이 전기차 생산설비 확충에 들어갔다.
전기차의 많은 문제점, 제약 요인은 배터리의 성능과 가격에서부터 비롯되는데, 미국의 에너지부는 5년 내에 배터리 수명이 15년으로 연장되고, 저장 용량은 5~7배 증가할 것으로 전망했다. 또 비용은 1/3로 축소될 것이라고 했다. 에너지부가 이같이 밝힐 수 있었던 것은 배터리 산업에 3조 원이란 막대한 자금을 쏟아 붓고 있기 때문이다. 납축전지 중심의 미국 배터리 산업에 미국 정부가 적극 개입하며 전기차용 배터리 기술을 개발하고 양산을 유도하고 있다. A123는 올 9월부터 전기차용 배터리를 양산할 예정이다.
미 정부는 연비 스티커를 마련해 의무적으로 부착하도록 하고 있다. 소비자들이 해당 차를 사면 얼마의 연료비를 절약할 수 있고, 연비는 얼마나 되는지 쉽게 볼 수 있도록 하고 있다. 홍보 스티커는 주유소에서도 볼 수 있다. 우리나라에서는 이같은 방안이 나오고 있지 않다.
미 정부는 또 연비 규제를 2025년까지 62 MPG로 높이려고 하고 있다. 2016년부터 연비 규제는 점차 강화될 것으로, 리터 당 20 km 이상을 달성토록 할 계획이다. 정부의 의지가 확고한 만큼 OEM들의 반발도 매우 거센 상황이다.

기업 하부구조 구축

미국의 민간기업들도 전기차 산업 육성에 적극 동참하고 있다. 2009년 미국 정부는 정부 구입 차량의 10%인 1만 4,000대를 하이브리드 카로 구매하기도 했다. 한편 GE와 같은 기업은 향후 전기차만 2만 5,000대를 구매하겠다고 발표했다. 이같은 기업 수는 갈수록 증대되고 있다. 정부와 기업들이 전기차 구매에 적극 나서며 조기 수요창출에 기여하고 있다.
최근 미국 언론보도를 보면 전기차 보급 확산을 위해 전기차가 실생활에서 어떻게 응용될 수 있는지를 설명하는 굉장히 쉬운 시나리오의, 장문의 글을 기업들이 기고하고 있다. 우리나라에서는 찾아 볼 수 없는 사례다.
기업 간 협업도 활발히 일어나고 있다. 예를 들어 마이크로소프트는 포드, 토요타 등과 협력해 스마트그리드, 텔레매틱스, 다양한 제어 소프트웨어를 개발하고 있다. 전기차가 상용화되면서 과거 자동차와 관련 없던 기업들이 신시장에 뛰어들고 있고, 다양한 비즈니스 모델들을 내놓고 있다. 
전기차 산업의 특징은 정부의 지원이 대대적으로 이뤄지면서 전개된다는 점이다. 그동안의 자동차 산업 정책은 주로 한국, 중국, 그리고 일부 일본과 유럽 국가에서 이뤄졌었지만 현재 미국을 중심으로 전기차에 대한 지원이 막대하게 이뤄지고 있다. 투자는 전기차와 배터리 관련 기술뿐만 아니라 경량 소재 및 대체 소재에 대해서도 활발히 일어나고 있다.






클린디젤, 디젤 하이브리드에 무게 중심을 뒀던 유럽의 OEM들이 전기차 개발에 적극적인 가운데 독일 정부는 전기차 관련 예산을 배증해 2013년까지 28억 달러를 투입키로 했다. 독일의 프리미엄 브랜드들은 전기차를 개발해야만 미국의 CAFE 규정을 충족할 수 있는 상황이다. 영국 정부는 2020년까지 기후변화 대응을 위해 신차 판매의 15%, 170만 대의 전기차가 보급돼야 할 것으로 추산하고 이에 대응한 정책을 내놓고 있다.
유럽 집행위원회는 전기차 보급이 활성화 될 경우 2050년에 리튬이온 등 핵심자원의 부족 현상이 발생할 것으로 보고 대책 마련에 나섰다. 실제 희토류 등 전기차 관련 자원을 두고 중국은 수출 관세를 인상했고, 공개시장 경쟁제도를 도입하고 있다. 미국은 기본적으로 채굴과정에서의 환경문제로 자원을 보존하는 것을 원칙으로 하지만, 이같은 상황에 따라 최근 신공법을 통해 자원 개발을 재개할 계획이다. 일본은 리튬 등을 대체할 수 있는 소재 개발과 배터리 성능 향상을 위한 연구개발 지원에서 다른나라들을 크게 앞서고 있다. 




미 에너지부는 Advanced Reseach Agency-Energy 프로그램에 4억 달러를 투자해 10개 프로젝트를 추진 중이다. 프로젝트 중 1개만 성공해도 에너지 안보와 공해배출을 줄일 수 있다고 생각한다. 미국의 연구투자 방식은 매우 도전적이다. 반면 우리나라는 투입하면 성공해야만 한다. 기업도 마찬가지여서 테슬라와 같은 회사는 노트북용 배터리를 사용해 전기차의 배터리 용량과 주행거리를 늘리려는 도전을 하고 있다. 테슬라의 로드스터는 일회 충전으로 245마일을 주행한다. 이 경우 비용에서 상당한 우위를 점할 수 있다. GM이 지분을 보유하고 있는 A123는 공구용 배터리 셀의 차량용 응용 개발에 나서고 있다.
전기차 산업 육성을 위해서 이 밖에도 스마트 그리드, 충전소 인프라 구축 등 관련 하부구조 구축과 다양한 비즈니스 모델에 대한 실증사업이 활발히 전개되고 있다.

중국, 기술은 뒤쳐져도       

세계 전기차 산업은 미국과 중국이 진두지휘한다. 그러나 중국을 경계해야 한다는 목소리가 많지만 개인적으로 기술, 시스템에서 볼 때 높게 보지 않는다. 다만 중국 기업들의 역량은 미약하지만 MIT를 비롯해 IBM, 이튼(Eaton), 에이콤(Aecom) 등 선진기업과 제휴하는 등의 안목은 높게 평가할 수 있다.



중국은 왜 전기차에 열중할까. 일부에서는 중국의 자동차 수요가 폭발적으로 증가하고 연 5,000만 대가 팔릴 것이라고 전망하기도 한다. 그러나 현재 세계적으로 7,000만 대의 자동차가 팔리고, 에너지ㆍ환경 문제로 고심하는 상황에서 이같은 상황은 이뤄지기 어려울 것이다. 원유 수요만 봐도 미국이 가장 큰 수요국이지만 2014년이 되면 중국이 1위가 될 것이다. 중국 정부는 2015년 이후 에너지, 1인당 GDP, 실질임금 문제로 자동차 수요 억제 정책을 펼 가능성이 높다. 또 중국은 배터리, 모터, 인버터 등 전기차의 핵심 부품 공급업체를 보유하고 있지 않다. 이 때문에 내년부터 중국에서 전기차를 판매하거나 생산하려는 기업은 특허 등록을 해야만 한다. 기술 공개를 요구하고 있다.

비욘드 모바일

액센추어의 각국 전기차 구매 의사 조사 결과를 보면 중국이 95%로 1위다. 스페인ㆍ이탈리아가 각각 76%ㆍ73%로 2ㆍ3위를 차지하고 한국은 70%로 4위에 랭크됐다. 평균은 60%였다. 뒤이어 미국ㆍ독일이 57%, 일본이 53%로 나타났다. 운전자들의 주행 희망거리는 장거리 주행이 427 km, 단거리 주행은 52 km였다. 결과적으로 소비자들은 기존의 내연기관차에 준하는 성능을 희망했다.
하부구조 조기 구축은 매우 중요하다. 최근 미국의 상황을 보면 전기차 상용화 속도가 하부구조 구축 속도보다 빨라 판매에 차질이 빚어지고 있다. 인프라 구축은 전국을 고려할 수 없기 때문에 대도시를 중심으로 일으켜야 한다. 관련 산업 내 전력, 정유 등 기업의 투자와 새로운 비즈니스 모델의 창출이 요구된다. 또 소비자 이해 증진을 위한 홍보가 무엇보다 중요하다.  
전기차를 상용화하고 산업화하기 위해서는 4가지 요소가 필요하다. 그동안에는 차량의 전기화와 이동성, 이 두 가지 측면을 중요시했지만 향후에는 비욘드 모바일(beyond mobile), 커넥티비티(connectivity)의 이동통신 산업과의 연계가 중요할 것이다. 전기/전자, 기계, 이동통신, 소프트웨어 콘텐츠 산업이 함께 가야하는 것이다. 이같은 산업 생태계가 마련돼야만 전기차의 상용화가 원활히 전개될 수 있을 것이다.
지난 5월 사이타마시와 혼다는 E-KIZUNA 프로젝트를 발표했다. 혼다는 플러그 인 하이브리드·전기차·저속전기차·전기 스쿠터 등 전기차, 열병합 발전 유닛, 태양광 시스템, 통합 에너지 관리 시스템, 텔레매틱스 등을 통합 적용한 스마트 홈 시스템을 건설하고 시험키로 했다. 이 시스템은 자동차를 위해 생산된 에너지를 주택의 난방과 전기로도 공급한다. 주택과 운송에서 CO2 배출을 줄이고, 재난 시에는 독립적으로 전기를 생산할 수 있도록 한다. 



토요타는 후지, 이스즈, 마쯔다, 다이하츠, 마이크로소프트 등이 제휴하고 있고, 닛산은 미쓰비시, PSA와 제휴했다. 중국은 신에너지 기술과 텔레매틱스 부문에 강점을 보이는 대만과의 협력을 강화하고 있다. 산업 분야의 협업이 원활히 이뤄지지 않는다면 전기차의 상용화는 지연될 것이다.
소형, 준중형인 전기차의 상품성을 높이는 데에는 디자인도 중요한 역할을 한다. 전기차는 아니지만 2006년 기아자동차는 디자인 경영을 통해 미국시장 점유율을 크게 끌어올리기도 했다. 그러나 현재 국내 전기차 업체들은 이 점을 간과하고 있다. 이 밖에 전기차의 생산공정에서는 모듈화가 가속화되면서 혁신이 일어날 것이다.

신비즈니스 모델

전체적인 전기차 비즈니스 모델은 통합모델에서 분절된 모델로 이행하며 다양한 기업들이 사업 기회를 갖게 될 것이다. 또 이는 자동차 산업의 모습을 바꿔 놓을 것이다. 물론 아직까지 수직계열 모델이 더 효율적인지 아닌지는 연구된 바 없다. 그러나 통합 모델의 경우 그 업체가 전기차 산업에 뛰어들지 않는다면 영원히 전기차 산업을 이룰 수 없다는 리스크가 있다. 
전기차 산업은 연관 서비스 산업 창출에 크게 기여할 것이다. 서비스 산업은 수익성이 매우 높다. 차량 공급은 완성차 업체들이 하겠지만, 예를 들어 르노의 배터리 리스형 모델이나 기타 카 셰어링과 같은 서비스, 비즈니스 모델들이 나오고 있다. 배터리 교체형 사업도 가능성이 높다. 판매에서는 현재 전문 딜러들을 통해 차량 판매가 이뤄지고 있지만, 향후 대형 유통업체를 통해 이뤄질 수도 있다. 이미 미국의 베스트바이가 이같은 비즈니스를 전개하고 있다. 통신, 소프트웨어 산업에서는 사용료를 징수하는 다양한 모델, 애플리케이션 판매 모델들이 나오고 있다. 우리나라에서는 이러한 모델들이 시도되지 않고 있다.
프랑스 파리의 전기차 공유 모델인 오토리브는 중소기업이 추진하는 사업이 아니다. 재벌이 투자하고 대기업 볼로레(Bollore)가 추진한다. 그동안 무려 20억 달러를 투자했다. 게다가 2억 유로를 더 투자할 계획이다. 총 2조 5,000억 원 가량을 투자한 볼로레는 3년 내에 손익분기점을 넘길 것으로 자신하고 있다. 차량용 배터리는 인수한 프랑스 기업과 캐나다 공장을 통해 자체적으로 생산한다. 전기차는 2012년 3월까지 이탈리아의 세콤프(Cecomp SpA)가 3,000대를 공급한다. 세콤프의 차는 최고속도가 80마일(140 kmh 이상)이고 한번 충전으로 150마일(230 km 이상)을 주행할 수 있다. 충전소/반환소는 5,000개 확보를 목표하고 있다. 고용인력 수는 1,500명이다.



오토리브 모델은 반환의 편리성, 저비용을 특징으로 한다. 회원들은 150유로를 예치하고 월 회비로 12유로(17달러)를 낸다. 또 차량 이용 30분 당 5유로를 낸다. 이용자는 면허증과 신용카드를 들고 운영자와 비디오로 연계된 인도에 설치된 소형 시설에서 차량 사용을 위한 배치를 발급받는다. 차내에서는 컴퓨터로 충전소를 예약할 수 있다. 한 가지 걱정거리가 있는데 이는 도난이다. 앞서 시행된 파리의 자전거 공유 프로그램에서는 4년 동안 총 2만 대 중 8,000대가 도난됐다. 전기차는 도난, 파손 문제가 상대적으로 덜 하겠지만 배터리만 빼 가도 큰 문제가 될 수 있다.
미국에서는 집카(Zip Car)의 모델을 개선한 릴레이 라이드(Relay Rides)란 모델이 나왔다. 이 사업을 높게 평가한 구글은 510만 달러를 투자했다. 릴레이 라이드는 오토리브 등이 특정 장소에 가야만 차를 임대할 수 있는 제약을 크게 완화한 모델이다. 운영업체가 차량을 보유하지 않고 소유자 간 상호 임대하는 회원제 모델이다. 운영업체는 영업비용을 절감할 수 있고, 소유자가 차량을 유지관리 한다. 릴레이 라이드는 전기차를 대상으로 해 탄생한 모델은 아니지만 전기차를 이용한다면 더 많은 효과를 얻을 수 있다.
임대자는 차량 내부의 주유 카드를 사용해 유류비를 지불한다. 임대자는 21세 이상의 클린 드라이빙 레코드 보유자로 제한된다. 시간당 20마일, 일일 160마일로 주행을 제한한다. 회사는 개인당 100만 달러의 보험을 보장한다. 현재 100명의 차량 소유자와 2,000명의 회원이 등록하고 있다. 회사는 보스턴에서 창업했지만 캘리포니아로 이전했다.
배터리 교체형 비즈니스 모델은 이스라엘, 덴마크, 미국, 일본, 중국, 호주 등에서 시험을 거쳤다. 베터플레이스의 교체 모델은 59초 만에 배터리를 교체한다. 차량이 교환소에 들어오고 나오는 시간까지 계산하면 5분이면 되는 셈이다. 이것이 중요한 이유는 서울의 택시들이 원하는 희망사항이기 때문이다.    

AEM_Automotive Electronics Magazine