[현장] 세계 최대 현대차 울산공장..9초마다 한 대씩 생산

18일 경남 울산시 현대차 울산 3공장 의장라인. 아반떼 앞 범퍼를 직접 손으로 날라 차체에 조립하는 작업자의 손논림이 분주해보인다. 3공장에서는 베뉴,코나,아반떼, i30 4개 차종을 조립한다. 주간 연속 2교대로 하루 16시간 생산라인이 돌아간다. 시간당 생산대수를 의미하는 UPH가 90대에 달한다.

공장 안내를 맡은 울산공장 관계자는 "의장라인은 사람의 손동작이 가장 많이 요구되는 곳으로 자동화율은 10%선에 그친다"며 "소비자가 느껴지는 최종 품질이 의장 라인에서 이뤄져 작업자의 숙련도와 효율이 중요하다"고 설명한다.

3공장은 1990년에 설립돼 연간 36.7만대를 생산하고 있다. 울산공장 내 최초로 프레스, 차체 등 자동화 생산체계를 갖췄다. 현재 31라인에서 아반떼, 베뉴, 코나를, 32라인에서 아반떼와 i30을 생산 중이다. 31라인의 4개 컨베이어 벨트 총 길이는 1434m, 공정수는 185개 공정으로 나누어져 있다. 32라인의 3개 컨베이어 벨트는 총 길이 738m, 총 109개 공정이 이뤄지고 있다.

1967년 설립된 현대차 울산공장은 총 5개의 공장이 밀집해 연산 140만대를 생산해 단일 규모로 세계 최대의 자동차 공장이다. 여의도 전체면적(840만 ㎡)의 2/3에 가까운 약 500만㎡(약 150만평)의 부지에 5개의 독립된 공장설비로 이루어진 주력 공장이다. 이동을 돕기 위해 공장 내에서만 21대의 구내버스가 운행, 44개의 버스 정류장이 위치하는 엄청난 규모다.

울산공장에서는 총 3만2천여 명의 임직원이 9.6초당 1대, 하루 평균 6천 대의 차량을 생산한다. 연산 총 140만대 가운데 110만대를 수출하는 한국 수출의 산실이다. 공장 내에 수출 항구가 마련된 유일한 자동차공장이다.

울산공장에서는 현재 17개의 차종을 생산하고 있다. 1공장은 1975년에 설립돼 최초로 완성차 생산체계를 갖춰 1공장으로 칭해졌다. 이곳에서 우리나라 최초 독자 모델인 포니를 생산했다. 1986년에는 엑셀 차량을 양산, 최초로 미국에 대량 수출하는 역사를 만들었다.

현재 코나와 아이오닉 5를 연간 32만대를 생산하고 있다. 1공장에서 생산 중인 아이오닉 5는 전기차 전용 플랫폼을 장착해 전비, 공간성, 디자인 등에서 전세계의 호평을 받았다.

2공장은 1987년도에 설립돼 당시 부의 상징이었던 그랜저를 생산했다. 각그랜저라는 애칭으로 불리면서 1988년 서울올림픽에서 의전 차량으로 사용되는 등 고급 세단 차량으로 이름을 알렸다. 현재는 SUV 전문 생산라인이다. 싼타페, 팰리세이드, GV60, GV70, GV80까지 연간 약 29만대를 생한한다.

4공장은 1968년에 세워진 현대차 최초 공장이다. 1968년 현대자동차 최초의 대량 양산 모델인 포드의 코티나를 조립했다. 이후 상용차 전문 공장으로서 그레이스와 포터를 최초로 생산하였다. 1996년에는 다목적 차량인 스타렉스를 생산한 바 있다. 현재는 전주공장이 상용차 전문 공장으로 운영되고 있지만 포터, 스타리아는 4공장에서 생산 중이다.

4공장은 가장 오래된 공장이지만 설립 당시 새로운 기술을 실험해보는 일종의 파일럿 공장으로 운영되었고 1공장부터 완성차 생산체계가 잡혀 1공장으로 칭해지지는 못했다. 현재 4공장은 연간 25만대 규모로 포터, 스타리아, 팰리세이드를 생산한다.

5공장은 1979년 설립된 공장으로 설립 당시 현대정공 소속 공장이었다. 특장차 사업에 진출하여 골프 카트 등 다양한 이동수단을 생산해왔다. 1991년부터 갤로퍼 양산, 1999년 현대자동차에 합병되어 다양한 이동수단을 생산하기 시작했다.

이후 고도화된 기술이 필요한 차량을 만드는 프리미엄 공장으로 거듭나 제네시스 전용 공장이기도 했다. 지금은 제네시스 라인업이 다양해지면서 세단은 5공장, SUV 차량은 2공장에서 생산한다. 5공장은 수소전기차 양산을 세계 최초로 성공했다. 수소전기차 넥쏘를 비롯해 투싼, G70, G80, G90을 생산하고 있다. 연간 생산량은 28만대이다.

울산공장은 엔진, 변속기 등 핵심 부품을 생산하는 자체 생산라인도 갖추고 있다. 9곳에 엔진 공장이 위치하고 있으며 연간 생산량은 125만대다. 가솔린 4종, 디젤 3종을 생산하고 있다.

변속기의 경우 자동 4종, 수동 2종을 연간 120만대 생산하고 있다. 소재공장에서는 엔진, 변속기 등 부품과 섀시 부품들을 구성하는 주조, 단조품을 연간 20만 톤 이상 생한하고 있다.

현대차는 지난 5월 울산공장 내 7만1000평의 부지에 약 2조원을 투자해 오는 2025년 전기차 전용 공장을 완공한다. 이는 지난 1996년 아산공장 가동 이후 29년 만에 들어서는 국내 신공장으로 전기차 전용 신공장이 본격 가동됐다.

울산공장은 빅데이터 기반의 지능형 스마트 시스템, 자동화, 친환경 생산 시설을 기반으로 다양한 차세대 미래차를 양산하는 국내 미래차 생산의 대표 거점이 될 것으로 기대된다.

자동차의 제조 공정은 크게 4단계다. 프레스 – 차체 – 도장 – 의장 순이다. 먼저 프레스에서는 코일형태의 철판을 프레스기계로 압착하여 자동차 패널을 제작한다. 이후 생산된 패널을 용접하고 조립하여 차의 뼈대인 차체를 생산하는 과정이 차체조립 과정이다.

이 작업은 높은 정밀도가 요구되며 위험도 또한 높아 100% 산업용 로봇으로 대체되어 있다. 그후 도장공정에서 완성된 차체에 색상을 입힌다. 도장과 건조과정을 3번 반복해야 하기 때문에 8~10시간가량 소요된다. 그리고 마지막인 의장공정에서는 2만여 가지가 넘는 부품들이 차체 내부에 장착되며 자동차가 완성된다.

의장라인은 정교한 작업이 필요한 공정과정이기 때문에 90% 수작업으로 이루어지고 있다. 일부 앞 좌석 시트와 유리 장착, 스페어 타이어 장착 등 무거운 부품을 들어 옮기는 작업들만 로봇이 담당하고 있다.

3공장은 지난해 8월부터 다차종 생산 시스템이 시범 적용되었다. 기존에도 한 라인에서 2~3가지 차종을 동시에 생산해왔지만 다차종 생산 시스템 도입으로 최대 10개의 차종을 동시에 생산할 수 있게 되었다. 소비자의 취향이 다양해지면서 차량의 수요를 예측하기 어려워진 모빌리티 시장에 발맞춰 여러가지 차종을 유연하게 생산할 수 있기 위해서다.

3공장의 의장 공정은 총 4개의 라인으로 구성된다. 트림/사시/파이널/OK테스트 라인 순이며, 이러한 생산라인들은 하나로 연결되어 있는 것이 특징이다. 도어 탈거 후, 본격적으로 자동차 부품들의 조립이 시작된다.

먼저, 조립의 첫번째 단계는 트림 라인이며 각종 전장 계열 부품이 조립된다. 이는 와이어링이나 케이블 같은 부품이며 전기 신호를 전달하기 위한 배선 작업이 함께 진행된다. 이러한 전장 계열의 부품들은 인체의 혈관에 비유할 수 있다.

전자 제어 기능들이 작동될 수 있도록 전기 신호를 보내기 위한 기반이 되는 것으로, 차량에 첨단 사양이 탑재되는 만큼 이를 뒷받침하는 전장 계열 부품들도 중요시되고 있다. 또한, ECU(Engine Control Unit), 브레이크 부스터, 브레이크 튜브, 페달 등 자동차 앞쪽에 장착되는 제동 부품도 장착된다.

트림 라인의 다음 단계인 섀시 라인에서는 자동차의 구동 부품을 조립한다. 내연기관의 경우 엔진, 변속기 등이 장착되며 전기차의 경우 배터리, 그리고 PE 모듈이라고 부르는 Power Electric 모듈이 장착된다. PE 모듈은 내연기관의 구동부품을 대체해 전기차 구동을 위한 모터와 감속기, 인버터 등이 일체화되어 있다.

또한 섀시 라인에서는 현가 장치인 서스펜션도 장착한다. 주행할 때 노면으로부터의 충격을 흡수해 주는 역할을 한다. 파이널 라인에서는 내외부 인테리어 부품들이 장착된다. 시트, 유리, 타이어 등 부품 뿐 아니라 브레이크액, 냉매 액체류도 주입된다. 마지막으로, 서브라인에서 개별적으로 조립된 도어까지 부착한 후 마무리된다.

마지막 OK테스트라인에서는 각종 품질 및 성능 테스트를 진행한다. 휠 얼라인먼트 테스트, 브레이크 테스트, 헤드램프 각도조절, 수밀 검사 등이 진행된다. 또한 최근 차량들은 전자제품이라고 부를 수 있을 만큼 전자 장치들이 많이 탑재되어 있다.

전자 부품에 소프트웨어를 입력해주는 코딩 작업도 이곳에서 이뤄진다. 마지막으로 한 대씩 주행검사를 거쳐 출고 전 대기장으로 이송된다. 수출용 차량들은 수출선적부로, 국내 판매용 차량들은 내수용 완성차 대기장으로 이동한다.

현대차는 품질 확보를 위해 다양한 검사를 진행한다. 한 대의 차량을 완성하기 위해서는 수 백 개의 공정을 거쳐야 한다. 모든 부품들이 조립된 후에 불량 차량을 확인하는 것은 매우 비효율적이라고 할 수 있다.

의장의 각 라인 끝에 키핑 공정을 두고, 키퍼 역할을 하는 작업자들이 매 라인마다 품질 검사를 진행한다. 이를 통해 조립 과정에서 문제되는 부분들을 최대한 빨리 점검하고 수정할 수 있다.

이번에는 수출 부두를 가봤다. 울산공장은 5만 톤급 선박 3척을 동시에 접안할 수 있는 자동차 수출 전용부두를 갖추고 있다. 연간 최대 110만 대를 수출할 수 있다. 부두 길이는 약 830m로 4600대의 차량을 주차할 수 있으며 가장 큰 수출 선적선(7만 6천 톤급) 기준으로 엑센트를 최대 6900대 선적이 가능하다.

울산공장은 소방서와 병원, 순찰차, 직원들의 복지를 위한 문화센터 등을 자체 운영할 만큼 세계 최대 규모를 자랑하는 우리나라 자동차산업의 산실이다. 약 50만 그루의 조경수가 둘러 쌓여 언제나 푸른 자연 속에서 근무하는 느낌을 주는 `숲속의 공장'을 방불케 하는 울산공장은 오, 폐수처리장을 비롯한 최첨단 환경보호 시설도 갖추고 있어 친환경 사업장으로 자리매김하고 있다.

특히 울산 3공장에서는 폐수처리장 방류수를 도장부스의 세정식 집진기 순환수로 재이용할 수 있도록 용수 이송배관을 포함한 폐수 재이용 시스템을 구축, 연간 5만2000톤의 용수를 재이용할 수 있을 것으로 기대된다.

엔진변속기공장에서는 냉각·방청·윤활 등에 사용되는 절삭유 유출에 의한 환경사고를 사전에 예방하기 위해 실시간 누액 감지 시스템을 도입해 누출되는 절삭유의 흐름을 실시간으로 파악하고 즉시 경보 체계가 가동됨에 따라 배수로 유입 전 방제작업이 가능하도록 하고 있다.

또한 소재공장에서는 악취 제거와 염화수소 배출농도를 낮추기 위해 국내 최초로 세정식 집진기 세정수 자동 관리 시스템을 적용하였다. 해당 시스템을 토대로 설정된 오염도 초과 시 세정수를 자동으로 교체할 수 있어 수동적으로 세정수를 교체한 기존 시스템 대비, 보다 안정적·효율적으로 대기방지시설을 관리할 수 있다.

울산공장은 화학사고 발생을 감소시키기 위해 유해화학물질 자체를 줄여 나가고자 노력하고 있으며 지난 2014년부터 공장 시설 개선을 지속하는 한편 협력업체와 함께 대체품 개발에 힘쓴 결과 유해화학물질을 약 90% 저감, 2030년까지 유해화학물질 제로(zero) 사업장을 달성할 계획이다.

현재 울산공장에 근무하고 있는 종업원은 총 3만 2천여 명으로 종업원 본인을 포함한 가족수가 가구당 3.5인으로 가정할 때 울산공장에 직, 간접적으로 소속된 지역 인구는 최소한 11만 2천여 명에 이른다.

울산=김태진 에디터 tj.kim@carguy.kr

※ 울산공장 현황
설립연도 1967년 부지 면적 약 500만㎡(약 150만평)
임직원 약 32,000명 연간 생산 능력 140만 대

※ 2022년 판매/생산 실적
현대차 연간 판매 실적   394만 579대 (내수 68만 8,884대 / 수출 325만 5,695대)
울산공장 연간 판매 실적   139만 8,955대 (내수 48만 5,549대 / 수출 91만 3,406대)
울산공장 연간 생산 실적   142만 4,141대 (내수 48만 8,551대 / 수출 : 93만 5,590대)

※ 공장별 생산 차종
1공장   코나, 코나 HEV, 코나 EV, 코나 N , 아이오닉 5
2공장   싼타페, 싼타페 HEV, 싼타페 PHEV, 펠리세이드, GV60, GV70, GV70 EV, GV80
3공장   아반떼, 아반떼 HEV, 아반떼 N, 베뉴, i30, 코나
4공장   팰리세이드, 스타리아, 포터, 포터 EV
5공장   투싼, 투싼 HEV, 투싼 PHEV, 넥쏘, G70, G80, G80 EV, G90

※ 울산 3공장 개요
설립연도   1990년 연간 생산대수   36.7만 대
31라인  생산 차량 : 아반떼, 베뉴, 코나
컨베이어 벨트 : 총 4개 / 1,434미터 / 총 185개 공정
32라인   생산 차량 : 아반떼, i30
컨베이어 벨트 : 총 3개 / 738미터 / 총 109개 공정

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