테슬라 생산기술 뭐길래..토요타,현대차도 벤치마킹

테슬라 전기차를 생산하는 기가팩토리가 자동차 산업의 일대 변혁을 가져오고 있다. 1920년대 시작된 포드 컨베이어 시스템 이후 100여년 만에 혁신이 일어났다는 것이다.

기가팩토리를 대표하는 혁신적인 공정은 2020년 말 모델Y를 생산하면서 사용하기 시작한 기가프레스다. 다이캐스팅은 차량 프레임 제조에 사용하는 다중 일체형 주조기가 핵심 기술이다. 다이캐스팅을 이용한 기가프레스는 알루미늄을 녹여 복잡한 용접이 필요한 차체를 단 하나의 부품으로 찍어낸다.

이처럼 하나의 차체로 단순화돼 무인 운반차에 실려 조립 라인으로 넘어간다. 테슬라는 기존 복잡한 용접이 필요한 차체 생산 방식에 혁신을 일궈낸 것이다. 하나의 대형 캐스팅 공정으로 단순화하면서 생산 단가를 최대 40%까지 절감할 수 있었다는게 전문가의 분석이다.

현대차그룹은 2022년 글로벌 시장에 신차 684만대를 판매했고 관련 계열사를 모두 합쳐 17조원의 영업이익을 기록했다. 테슬라는 기가프레스 같은 새로운  생산 방식을 통해 131만대 판매하고 17.8조원의 영업이익을 남겼다.

중국 자동차 업체인 지리그룹의 프리미엄 전기차 브랜드 지커는 전기 다목적밴 009를 생산하는데 지난해 테슬라의 기가프레스 기술을 접목했다. 009의 경우 차량 후면 언더바디 부분을 길이 1.4m, 폭 1.6m으로 크게 한 번에 찍어내 기존 용접 부위를 800개나 줄였다.

지커는 2020년 다이캐스팅 기술 도입과 관련한 조사를 시작했고 앞으로 더 많은 모델에 기가프레스 기술을 사용하겠다고 해외 미디어에 밝힌 바 있다. 그러나 이처럼 한 번에 큰 차체를 찍어내는 데 단점도 존재한다.

큰 차체 부분이 단일 부품으로 만들어져 충돌 시 부품이 손상될 경우 차체 전체를 교체해야 한다. 하지만 지커는 전체를 교체하지 않고도 일부만 변경할 수 있는 시스템, 소규모 기가캐스팅 공법을 개발해 이런 문제를 해결했다.

한편, 현대차그룹을 비롯한 국내 자동차 기업도 테슬라의 기가팩토리를 벤치마킹, 공정 개선에 나서고 있다. 토요타는 이르면 연내 기가프레스 기술 도입을 검토하고 있다.

전기차 브랜드만이 테슬라와 경쟁하는 것이 아니다. 내연기관 엔진 기술을 선도해 온 벤츠, BMW 등 프리미엄 브랜드가 전기차 시장에서 테슬라에 뒤지고 있다. 테슬라 모델3 및 모델Y가 승승장구 하면서 프리미엄 브랜드의 내연기관차 및 SUV 판매량이 줄어든다는 분석이 나온다. 벤츠는 이미 여러 대의 매력적인 전기차를 시장에 출시했지만 모델3와 같은 높은 기술력과 대중성을 동시에 갖춘 모델은 아직 없다는 게 전문가들의 분석이다. 

벤츠는 전기차 개발을 가속화하면서 테슬라 수준의 효율성을 확보하기 위해 포뮬러원(F1) 레이싱 팀을 엔지니어링 과정에 참여시켜 개발 기간을 단축하기로 했다. F1 기술은 양산차 개발에 종종 적용돼 왔다. 하지만 F1팀의 레이싱 방식과 기술을 대중 전기차 개발에 적용해 개발 속도를 줄이는 것은 전례가 없는 일이다. 

테슬라는 기존 자동차 업체보다 훨씬 빠르게 신 모델을 출시하고 있다. 개발 기간 단축은 매우 중요한 경쟁 우위 요소다. 테슬라뿐만 아니라 중국 전기차 제조업체들은 개발 기간을 을 평균 2.5년으로 단축하고 유럽 현지에 맞는 혁신적인 저렴한 모델을 출시하고 있다. 벤츠는 F1레이싱팀과 이런 협력을 통해 보급형 전기차를 생산하는데 개발 기간을  4분의 1이상 단축이 가능하다고 본다.

벤츠는 지난해 1회 완충 시 1200km 주행이 가능한 EQXX 컨셉카를 선보였다. 주행 거리가 터무니 없어 보이지만 벤츠는 F1팀과 협력하여 18개월 만에 컨셉카를 개발했다. EQXX는 EQS SUV의 절반 크기의 배터리팩을 탑재했다. 100km당 겨우 8.3kWh의 에너지를 소비한다. EQXX의 공기역학적 기능, 파워트레인 일부 및 소프트웨어 시스템은 2024년 생산을 시작하는 신형 전기차 플랫폼에 적용된다. 

송현진 에디터 hj.song@carguy.kr