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우리나라 자동차 산업의 발전사와 대응방안 (하)

지속적인 경쟁력 확보 위해서 친환경 지능형 미래형 자동차 개발에 전력 투구


●우리나라 자동차 산업의 당면 과제 - 미래 기술 개발에 대한 대응

2. 자동차의 친에너지
- 하이브리드, 연료전지 자동차와 전기자동차
현존하는 화석 연료의 매장량을 기준으로 소비율을 계산하면 석유의 경우 향후 40여년, 천연 가스의 경우 70여년 밖에 사용하지 못한다는 연구 결과가 나와 있듯이, 석유에너지 보존 및 환경 문제가 세계적인 관심사로 부각되면서 친환경자동차 기술은 미래 자동차 산업의 생존이 달린 핵심기술로 자동차 선진 각국은 환경 및 연비 규제를 달성하기 위한 친환경자동차 개발에 총력을 기울이고 있다.

우리나라는 세계 10위의 에너지 소비국으로서 에너지 소비량의 97%를 수입에 의존하는 나라로 지구상 어느 나라보다도 내수용 자동차의 연비를 시급히 향상시켜야 하는 절박한 상황에 놓여 있을 뿐만 아니라, 최근 소비자들은 자동차를 고를 때 연비를 가장 크게 고려하는 것으로 나타나 자동차 산업에 있어 연비는 그 무엇보다도 중요한 요소로 자리 잡고 있다. 이에 기존 내연기관의 연비 향상과 완전 무공해 자동차인 수소연료전지 자동차와 하이브리드 자동차 등 저공해·무공해·고연비 차량 위주의 기술 개발이 적극적으로 이루어지고 있다.

하이브리드 자동차는 전기, 휘발유 등 두 종류 이상의 동력원을 사용하며, 엔진과 전기모터를 조합하여 상황에 따라 적절하게 제어함으로써 엔진만을 사용할 때보다 배출가스 공해를 저감할 수 있고, 전기 자동차와 같은 일회 충전 시 주행거리 제한이 없는 장점을 가지고 있다. 또한 연료전지 자동차는 수소와 산소의 화학반응을 이용하여 연료전지가 전기를 발생시키고 그 전기로 모터를 구동시키는 방식으로 유해 가스가 전혀 없으며, 전기 자동차의 경우 Plug-in hybrid 시스템으로 대변되나 전기 모드로 운행 시 제한된 주행 거리와 고가의 배터리 가격, 차량 신뢰성 등 기술적 난제가 많고 시장형성도 불투명한 상태이다.

그러나 전기자동차 분야는 뚜렷한 선두업체가 없어 기술 확보 후 독점적 지위 유지가 가능하여, 향후 북미수출에 걸림돌이 될 수 있는 CARB(California Air Resources Board) Credit 확보에도 큰 도움이 될 것으로 판단된다. Plug-in HEV 개발의 핵심기술은 리튬계열전지충방전효율, 에너지밀도향상기술개발, 전지내구향상기술개발, 전지팩설계 및 차량최적화기술개발, 전지용탑재형충전장치개발, 리튬계열전지용셀, 모듈모니터링시스템개발 등의 배터리시스템 기술개발과 plug-in용엔진, 모터동력분배기술과 같은 제어시스템 개발 등이 있으며 우리나라의 부품 기업들이 기술적으로 약진하고 있는 분야이기도 하다.

3. 자동차의 친환경성
- 환경유해물질규제와 재사용성
최근 지구 온난화와 함께 배기규제와 온실가스(CO2) 규제가 강화되고 있는 가운데 이를 감축하기 위한 노력이 전 세계적으로 이루어지고 있다. 특히 유럽연합(EU)은 교토의정서 발효 이후 CO2 배출저감 목표(2008년 140g/km, 2012년 130g/km)를 강화하고 있으며, 연비 향상을 위한 중요 정책들이 시행되고 있다. 현재 우리나라는 CO2 의무감축 대상국이 아니지만 CO2 배출량이 세계 6위로 조만간 의무감축대상국에 포함될 것으로 전망된다. 향후 중국, 인도, 한국 등 CO2 배출량이 많은 신흥개도국에 대한 감축의무 대상국 추가와 미국의 교토의정서 참여 여부에 귀추가 주목되고 있다. 미국도 CARB(Califonia Air Resource Board)의 경우 2009년부터 승용차와 경트럭에 CO2 배출량 규제를 실시하여 단계적으로 강화할 계획이다.

이와 관련된 기술개발이 다양하게 이루어지고 있는데, 대표적으로 차량의 연비를 향상시키기 위해 고효율저연비엔진개발, 부품경량화, 유선형차체개발, 엔진부대장치의 전기장치화, 다단변속기개발, 초저연비차량개발(리터카 : 연료 1L로 100km를 주행할 수 있는 차량), 그 외 초미니카 개발 등을 예로 들 수 있다. 그리고 CO2이외의 유해가스(PM, NOx, NMOG) 배출량 감소를 위해 미국은 캘리포니아주의 SULEV(Super Ultra Low Emission Vehicle; 2004년부터 전체판매량의 5% 판매의무화) 규제와 ZEV(Zero Emission Vehicle) 실용화 정책등으로 환경 정책을 주도하고 있으며, EPA(Environmental Protection Agency)의 Tier II 를 통해 규제를 강화하고 있다. 우리나라도 2010년부터 미국 CARB NMOG FAS (Fleet Average System)를 적용할 계획이며, 제작 업체에서는 SULEV에 대응하기 위한 기술개발이 진행되고 있다. 유럽연합(EU)은 2009년 EURO-5 배출가스 규제치를 확정하였으며, 2014년엔 EURO-6로 환경규제를 강화할 예정이며, EURO-6 시점에 입자상물질(PM)과 질소산화물(NOx)을 동시에 저감할 수 있는 기술 개발이 주요 이슈로 대두될 것으로 생각된다.

자동차의 재활용을 통한 친환경적 접근을 위해 폐차 단계에서 발생하는 이산화탄소, 중금속 등 각종 환경 부하를 저감하고 유효한 자원의 재활용을 목표로 EU에서는 연도별로 부품 및 소재의 재활용율 뿐만 아니라 소각 시 발생하는 에너지를 규제하고 있다. 폐차 시 발생하는 post shredder 처리기술, 폐자동차 해체기술, 재사용부품의 수명연장, 부품개발 시 부터 재활용을 고려한 에코디자인 등 다양한 기술 개발 등이 대표적 사례이며, Post shredder 처리기술은 압축된 차체로부터 철, 비철금속 등을 얻고 shredding 처리 후 발생하는 폐차의 잔재물을 효율적으로 자원화하기 위한 전처리 개념의 재활용 기술이며, 폐자동차 해체기술은 디지털 공정을 도입하여 폐자동차의 종류, 폐차장 별 작업현장을 고려한 친환경적이며 효율적인 폐차시스템 기술이다. 이러한 폐차시스템은 단순한 폐자원의 활용뿐 만 아니라 부품의 수명 연장 등으로 부가가치를 높이는 효과를 얻을 수 있다.

또한 부품 개발 시 에코디자인을 도입하는 기술은 차량의 개발단계에서 각 부품의 수명 또는 해체용이성 등을 고려하여 차량 각 부품에 대한 환경 부하를 정량적으로 평가 및 관리할 수 있도록 하는 기술을 말하며, 이들 각 기술을 중심으로 다양한 기술개발을 통해 선진 업체와의 기술 경쟁력 확보가 반드시 필요하다.

● 미래에의 대비
앞에서 언급한 바와 같이 자동차산업은 국내 산업에 있어서 매우 중요한 위치를 점유하고 있을 뿐만 아니라 우리나라의 미래를 이끌어갈 주도적 산업이라고 할 수 있다. 이처럼 중요한 자동차산업 환경에 지금 커다란 변화가 일어나고 있다. 과거 100여년간 세계 자동차산업을 이끌어오던 내연기관 자동차가 화석자원 고갈과 유가 급등에 따른 새로운 에너지원의 개발과 함께 환경을 중시하는 시대적 조류에 따라 고효율과 저배기가스가 접목된 이른바 친환경자동차로 그 패러다임이 전환되고 있다.

또한 자동차가 단순한 이동수단으로부터 IT, telematics 기능을 가진 움직이는 사무실 개념으로 변화하고 있으며, 각종 교통사고로부터 자유로운 능동적 안전도 개념이 도입된 고안전자동차로 변모하고 있다. 향후 이와 같은 변화에 적극 대처하지 못할 경우 세계 자동차시장에서 도태될 수밖에 없는 상황이며 지속적인 경쟁력 확보를 위해서는 친환경 지능형 미래형 자동차 개발에 전력투구할 수밖에 없는 상황이다.

따라서 끊임없는 기반 구축을 통한 연구 개발로 국내는 물론 세계 미래 자동차 산업의 기술을 선도하여야 하며, 새로운 성장 동력을 만들기 위해서는 장기 전략을 수립하고, 이에 따른 중기 전략과 단기 전략을 세워 산학연관이 공동으로 실천하여야 할 때라고 생각한다. 이를 위해서는 정부는 자동차산업의 재도약을 위한 정책적 지원과 공동 인프라 구축, 연구 개발 사업 지원등을 추진하고, 산업계는 미래 자동차기술에 대한 공동 대응, 완성차 업체와 부품 업체의 기술 공동 개발 등의 공동 상생 협력이 필요하며, 학계에서는 우리 학교가 설립하여 인력을 양성 중인 지능형자동차대학원(08년 3월 개원, 원장-독일 Aahen 공대 Prof. Wallentowitz)과 같이 미래자동차 산업에서 필요한 융합 기술 연구 인력을 공급해야 할 것 이다.

최근에 다행스러운 것은 우리 학교 교수님들을 중심으로 대구 경북의 주력 산업인 자동차 부품산업의 미래 대응을 위해 중앙 정부에 제안한 “지능형자동차 상용화 기반구축 및 연구 개발사업”이 국가 과제로 선정되어 2010년부터 5년간 1,624억의 예산이 확정되어져 있고, 향후 5조원이 넘는 예산이 투입될 첨단복합의료단지 사업, 우리 학교에서 수주해서 향후 5년간 230억의 예산이 투입될 광역선도권 인력양성 사업인 “IT융복합의료기기 실무형인재양성사업”등의 사업이 있는데, 이 사업들을 잘 융합해 새로운 산업과 연구를 창출한다면 탈수록 건강해지는 자동차, 탈수록 환경이 좋아지는 자동차를 만들 수 있지 않을까 하는 꿈을 꾸어 본다.

이러한 관점에서 우리 학생들도 미래 산업 환경 변화에 능동적으로 대응할 수 있도록 폭 넓은 융합 산업의 기술적 흐름을 숙지하여 기존의 기계나 자동차에 국한하지 말고 전자와 전기, 컴퓨터, 교통, 의료 등의 융합 학문 지식을 쌓아야 할 것이다. <끝>

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[독자마당] 봉사활동으로 채워지는 꿈 영원히 미성년에 머물러 있을 줄 알았던 내가 성년이 되었다. 봉사활동을 즐겨 하던 어린아이는 어느덧 스물두 살의 대학교 3학년이 되어 ‘청소년’의 끝자락을 향해 가고 있다. 몇 년간 봉사해 오니, 이것이 적성에 맞는 것 같다는 작은 불씨 하나를 발견하게 되었다. 진로를 향한 작은 불씨는 단순히 봉사활동으로 뿌듯함과 성취감을 느끼는 것이 아닌, 직업으로 삼아 다양한 연령층을 위해 복지를 지원하고, 클라이언트의 기본적인 생활을 영위할 수 있도록 돕고 싶다는 큰 불씨로 번지게 되어 사회복지학과에 진학하였다. 대학교에서 한 첫 봉사활동은 학교에서 진행하는 독거노인분들께 ‘편지 작성 및 생필품 포장, 카네이션 제작’이었다. 비록 정기적인 봉사는 아니었지만, 빼곡히 적은 편지를 통해 마음을 전해 드릴 수 있었기에 뜻깊음은 배가 되었다. 하지만 조금의 아쉬움은 있었다. 봉사활동이라고 하면 직접 대상자와 소통할 줄 알았는데 해당 봉사는 대상자와 면담하지 못하고, 뒤에서 전달해 드리는 것이었기 때문이었다. 그렇기에 가장 기억에 남는 봉사활동이 무엇이냐고 묻는다면 ‘장애아동어린이집‘에서 활동한 겨울 캠프 활동 보조일 것이다. 이곳에서 가장 힘들었던 것은 아동들이 다른 길로 가