스마트 전기동력 이동수단 개발 및 상용화 전략

스마트 전기동력 이동수단 개발 및 상용화 전략

높아진 이동성으로 다양한 형태의 비즈니스 모델 창출 가능

첨단기술과 융합 및 혁신을 지속하면서 자동차산업도 단순한 수송기계에서 차량과 인프라, 차량과 차량, 차량과 인간이 상호작용하는 제품으로 발전했으며, 창조산업 육성의 견인차 역할을 수행하고 있다. 

현재 유럽, 일본 등 선진국은 전기동력화와 IT연결성을 결합한 미래형 이동수단인 마이크로 모빌리티(Micro Mobility)를 개발하는 등 새로운 자동차 수요를 창출하기 위한 노력을 기울이고 있다. 

마이크로 모빌리티로 대표되는 스마트 전기동력 이동수단은 전기동력화로 부품의 수가 크게 감소하면서 공간배치, 디자인, 크기 등에서 자유도가 높아져 다양한 형태의 차량 제조가 가능하다. 연결성이 강화되면서 충전을 위한 위치정보 교환과 자율주행은 물론, 이에 따른 이동성이 높아지면서 다양한 형태의 비즈니스 모델도 창출할 수 있다는 강점을 가지고 있다.

국내 자동차산업도 이러한 변화에 대응하기 위해 전기차 육성 정책을 범부처 차원에서 추진해 오고 있으나, 초기시장 창출이 부진한 실정이다. 융합을 통한 창조를 위해서는 기업 간 제휴가 활성화되어야 하나, 국내 기업 간 제휴는 폐쇄적 기업 문화와 수직통합적 산업구조로 인해 상대적으로 부진한 상황이다. 

그에 따라 마이크로 모빌리티 등을 포함한 스마트 전기동력 이동수단 관련 산업화를 위해서는 오픈 소스 기반의 차량용 OS 및 관련 시스템 개발을 위한 전략적 추진방안 수립과 산업융합 생태계 조성 및 인적 네트워크 구축, 자동차산업의 생태계를 중심으로 중장기 기술개발 지원체계를 구축하고 지속적인 중소기업 역량 강화 및 활성화 등이 중요하다.

1. 서론

자동차산업은 첨단기술과 융합 및 혁신을 가속화하며 창조산업 육성의 견인차 역할을 수행하고 있다. 특히 미래형 자동차는 단순한 수송기계가 아니라 차량과 인프라, 차량과 차량, 차량과 인간이 상호작용할 수 있는 제품으로 발전하면서 창조경제 시대의 대표적 제품으로 평가받고 있다.

자율주행 전기동력 자동차시대가 전개되면서 자동차기술과 정보통신기술(ICT), 우주항공기술(ST), 로봇기술(RT), 바이오기술(BT), 나노기술(NT) 간의 기술융합과 이 업종과의 융합이 자동차산업 경쟁력 확보를 위한 주요 요소로 부각되고 있다. 또한 자동차산업 구조에서 부품 및 소재업체, 디자인, 소프트웨어 및 엔지니어링 업체 등의 역할이 강조되면서 자동차산업의 생태계가 폐쇄적 형태에서 개방형 구조로 전환되고 새로운 형태의 사업모델 및 수익창출 구조가 등장하고 있다. 

이처럼 자동차산업의 패러다임 변화에 따라 자율주행 전기동력자동차시대가 전개될 것으로 예상되고 자동차산업이 창조산업의 주역을 담당할 것으로 기대되면서 혁신역량과 고용창출 능력을 강화할 수 있는 전략과 정책 도출이 필요한 시점으로 판단된다.

2. 스마트 전기동력 이동수단 개발 및 현황

사회적 환경변화와 기술 패러다임 변화로 인해 미래의 이동수단인 마이크로 모빌리티(Micro Mobility)가 베이비 붐 세대 이후의 새로운 소비계층에게 매력적인 이동수단으로 부상할 것으로 전망된다. 2025년 세계 인구의 약 60%가 도시에 거주할 것으로 전망되는 등 대도시(Mega City)화가 진행되고, 이에 따라 대중교통수단 등 도시 인프라에 대한 투자와 다양한 유형의 도시계획이 제안될 것으로 예상된다. 

최근 1~2인 가구가 확대되면서 자동차에 대한 이용패턴이 변화하고 고령자 확대에 따른 교통약자의 이동권 보장 등이 자동차 관련 이슈로 등장하고 있다. 유럽 등에서는 인구의 도시집중과 1인 가구 증가에 따른 주차공간의 제약과 도심 접근성을 제고하기 위해 초소형 차량에 대한 수요가 발생하고 있다. 마이크로 모빌리티는 주로 도시의 통근자들이 대중교통 이용 후 목적지까지 남은 거리를 이동하는 용도로 사용될 전망이다. 

따라서 사람, 자동차, 인프라 등이 항상 연계되어 단순한 지능형 자동차를 넘어서 새로운 방식의 이동성을 보장하는 수준의 기술 개발도 마이크로 모빌리티 등장의 동인으로 작용하고 있다.

마이크로 모빌리티는 선진국들이 소형 전기 개인이동 수단으로 상용화하고 있으며, 카 셰어링 등을 고려한 비즈니스 모델을 계획하고 있다. 마이크로 모빌리티는 주로 전기 동력원을 사용해 1~2인이 탑승하여 단거리 또는 도심 출퇴근에 이용될 수 있으며, 차세대 전기차 및 자동차 시장의 활로로서 중소 부품업체들의 기술개발 적용이 용이하고 상용화가 빠른 장점을 보유하고 있다.

마이크로 모빌리티는 전기동력화와 IT 기술과의 연결성이 더해져 상품성이 더 높아지고 있다. 전기동력화로 부품의 수가 크게 감소하면서 공간배치, 디자인, 크기 등에서 자유도가 높아져 다양한 형태의 차량 제조가 가능하다. 연결성이 강화되면서 충전을 위한 위치정보 교환과 자율주행이 가능해지고 이에 따른 이동성이 높아지면서 다양한 형태의 비즈니스 모델 도 창출할 수 있을 것으로 판단된다.

한편, 일본과 미국, 유럽을 비롯한 자동차 선진국들은 핵심 부품 개발과 고부가가치화에 적극 나서고 있으며, 대규모 실증사업을 통한 인증과 각종 제도 정비와 산업기반 구축에도 빠르게 대응하고 있다. 일본은 기존 자동차의 보완기능을 지닌 마이크로 모빌리티 도입을 위한 가이드라인을 발표하면서 새로운 시장 확장을 위한 기준을 만들고 있다. 일본 정부는 경차보다 더 작은 초소형차에 대해 도로를 주행할 수 있도록 허용함으로써 보급 기반을 구축하고 있다.

Frost & Sullivan에 따르면 2020년까지 마이크로 모빌리티는 약 135개 이상의 모델이 출시될 전망이다. 주요 16개 완성차업체가 110개 이상의 모델을 출시할 계획이며, 이 중 50개 모델은 이미 생산 초기 단계에 진입한 상황이다. 대표적인 모델로는 푸조시트로엥(PSA)의 e-Vivacity, 피아지오(Piaggio)의 Pedelec, 도요타의 Winglet, 스즈키 e-Let’s, 혼다 EV-Neo 등이 있고, 클로즈 톱으로는 르노의 트위지(Twizy) 등으로 유럽과 일본 업체들이 주도하고 있는 상황이다. 현재까지는 1~2인승의 초소형 전기차로 완성도나 운행거리, 속도 등에서 기존차량에 비해 크게 떨어지지만 일본이나 유럽에서는 도심 내 이동수단 등 다양한 용도로 사용되고 있다.

도요타는 자회사인 도요타차체를 통해 자체적으로 개발한 1인승 전기차인 Coms를 판매하기 시작했으며, 1회 충전으로 50km 주행이 가능하며 66만~80만 엔의 가격으로 판매하고 있다. 이 차량은 주로 소매업체에서 배송용 차량으로 대량 구매하고 있으며, 제품 출시 후 약 3,000대의 누적 판매를 기록했다. 

또한 도요타는 사람, 자동차, 교통환경이 호환성을 지닌 ITS 추진전략을 발표하며 미래 모빌리티 사회를 주도하려는 노력을 보이고 있다. 2013년 말 도쿄 모터쇼에서 도요타는 차세대 도심운송 시스템인 하모(Ha:mo)를 발표했으며, 개인용 모빌리티 컨셉트카인 ‘i-Road’와 초소형 1인 전기차인 ‘Coms’ 같은 새로운 모빌리티의 옵션들을 제시했다. 

도요타는 차량과 차량 간 통신을 사용해 안전하고 숙련된 운전을 도모하고 차량 위치, 속도 등 다양한 운전 데이터를 수집해 교통 흐름 개선, 안전성 확보, 정보와 재난 방지 대책 등을 수립하는데 활용할 수 있도록 하는 시스템을 선보였다. 이를 통해 자동차가 단순한 이동수단을 넘어서 사회와 생활시스템의 주요 구성요소로서의 역할을 주도하고, 초소형 전기차에 차세대 도심 모빌리티 시스템을 연결해 친환경적이고 효율적인 이동이 가능한 스마트 모빌리티시스템을 구축할 계획이다.

3. 국내 자동차산업의 창조산업화 역량 분석

자동차가 상용화된 지 100여 년 만에 자동차산업의 본격적인 기술패러다임 변화가 진행되고 있다. 특히 산업 간 경계가 불투명해지면서 각국 정부는 기술, 제품과 산업 간 융합을 통해 자동차산업의 경쟁력을 강화하고, 새로운 성장동력을 창출하기 위한 노력에 매진하고 있다. 

자율주행자동차로 대표되는 스마트카, 내연기관에서 전기동력을 사용하는 전기차, 수소연료차 등과 기술진보 및 융합으로 새로운 수요자를 형성하고 있는 마이크로 모빌리티 등이 기존 자동차산업의 패러다임을 변화시킬 수 있는 혁신적인 제품으로 대표된다. 

국내 자동차산업도 이러한 변화에 대응하기 위해 2010년부터 전기자동차산업 육성 정책을 범부처 차원에서 추진해오고 있으나, 초기 홍보 부족에 따른 소비자들의 부정적인 인식으로 초기시장 창출이 부진한 실정이다. 융합을 통한 창조를 위해서는 기업 간 제휴가 활성화되어야 하나, 국내 기업 간 제휴는 폐쇄적 기업 문화와 수직통합적 산업구조로 인해 상대적으로 부진한 상황이다.

최근 자동차업체들은 스마트 모빌리티 시대에 대비한 신기술 개발을 위해 협력을 확대하고 있다. 특히 전기동력 자동차와 경량 소재 개발을 위한 자동차업체와 전기전자 및 소재업체 간 협력이 증가하고 있다. 그러나 국내 완성차업체의 준폐쇄적인 혁신시스템과 외국계 완성차업체의 모기업 모델 단순 조립 등으로 인해 국내 부품업체의 기술개발에 애로가 발생하고 있다. 

또한 전기전자업체들의 자동차 전장부품사업진출로 인해 경쟁이 심화되고 있다. 국내 완성차업체가 수직계열화된 기업생태계를 고려해 상용화 우선순위를 설정함으로써 외부 부품 및 인프라 공급업체와의 협업이 부진한 상황이다. 또한 부처별로 기술개발, 상용화와 하부구조 구축 관련 정책을 분담한 결과 정책 추진의 효율성이 결여되어 있다.

자동차산업의 패러다임 변화와 기업의 수요에 부응할 수 있는 다기능 창의 인력 공급이 부족한 상황이다. 융합의 가속화에 따라 대학의 다학제 간 협력을 통한 창의 인재 배출이 중요하나, 국내의 경우 대학의 다학제 간 협력에 대한 개념조차 부족한 편으로 산업현장에서 필요한 인력 공급이 이뤄지지 않고 있다.

그리고 자동차산업의 수직통합적인 구조로 인한 높은 진입 장벽도 창업을 저해하는 요인으로 작용하고 있다. 초창기 저속전기차와 관련된 중소 전기차 업체들의 도산과 수요 부진으로 관련 부품 및 서비스 업체의 창업이 상대적으로 부족하고, 스마트 전기동력 이동수단 관련 인프라 구축도 상대적으로 부진한 편이다. 

그 외에도 지능형교통시스템(ITS)의 구축 및 배터리전기자동차와 수소연료전지자동차의 실증시험기반과 충전 하부구조구축도 지연되고 있다. 완성차업체의 중장기 친환경자동차 생산계획, 이들 충전하부구조에 대한 일반인들의 인식전환을 위한 홍보, 정부의 규제개선 등을 통해 전기 및 수소 충전소를 구축해야 하나 기밀주의, 규제가 장애 요인으로 작용하고 있다. 

반면에 외국은 전기자동차 충전하부구조를 선구축하고, 초기 수요를 창출하는 등의 노력을 기울이고 있으나, 국내는 전기자동차 실증시험 기반과 지원센터 간의 효율적 연계성도 부족하며, 기술개발 지원, 충전인프라, 스마트그리드, 카 셰어링 실증사업 등이 독립적으로 운용됨으로써 지속적인 개선을 통한 성과 제고가 부진한 편으로 판단된다.

4. 스마트 전기동력 이동수단 산업화 전략

마이크로 모빌리티 등을 포함한 스마트 전기동력 이동수단 관련 산업화를 위해서는 오픈 소스 기반의 차량용 OS 및 관련 시스템 개발을 위한 전략적 추진방안 수립과 산업융합 생태계 조성 및 인적 네트워크 구축, 자동차산업의 생태계를 중심으로 중장기 기술개발 지원체계를 구축하고 지속적인 중소기업 역량 강화 및 활성화 등이 중요하다. 

우선 국내 자동차산업이 파괴적 혁신으로 평가받고 있는 자율주행자동차를 포함한 스마트카 분야에서 선두주자(First Mover)가 되기 위해서는 자동차산업과 ICT산업 생태계의 종석(Keystone)기업 간의 협업이 필수적이다. 따라서 완성차업체와 비계열 ICT 부품 및 서비스업체, ICT 조립 대기업과 자동차 부품업체 간의 공동연구개발 협업체에 정부 연구개발 자금을 우선적으로 지원할 필요가 있다. 구글이 세계 자율주행자동차의 상용화를 주도하고 있는 이유는 지리 및 주행관련 정보분야의 비교우위를 바탕으로 센서, 카메라 등 하드웨어 공급업체들과 광범위한 협업을 추진하고 있기 때문이다.

둘째, 창의산업과의 융합을 통한 동반성장 기반을 강화해야 한다. 최근 국내자동차 디자인 및 콘텐츠산업의 국제경쟁력이 향상되면서 자동차 기술패러다임 변화에 따른 디자인의 변화와 차량 인포테인먼트 시스템의 개발 주도권을 확보할 수 있는 여건이 조성되고 있다. 국내 완성차업체는 국내외에서 활동 중인 한인 자동차디자이너, 디자인전문업체 및 콘텐츠업체와 협업을 고려해야 한다. 이러한 협업을 촉진하기 위해서는 정부가 전기자동차 및 스마트 카 관련 디자인 및 콘텐츠개발에 대한 자금 지원은 물론이고, 국내 자동차업체가 중소 디자인, 콘텐츠, 엔지니어링 업체 등 창의산업 업체와 융합을 가속화해 윈윈(Win-Win) 성과를 도출할 수 있는 연구개발지원 시스템을 운용할 필요가 있다. 완성차업체가 개발 및 생산 효율화를 위해 동 사업 분야를 내부화하는 것도 중요하지만 외주 확대를 통해 동 산업의 성장기반을 강화하는 동반성장 의지도 중요하며 완성차업체에 대한 연구개발 지원을 창의산업 지원 성과와 연계해 실시하는 방안을 모색해야 한다.

셋째, 비즈니스 아이디어(BI)와 비즈니스 모델의 전파 및 개발이 활성화되어야 한다. 자동차의 주 소비계층이 베이비 붐 세대에서 소위 X, Y세대로 변화하면서 과거에 비해 자동차를 단순 보유하기보다는 임대 등과 같은 형태의 사용자가 늘어나고 있으며, 자동차와 각종 단말기의 연계 필요성이 늘어나면서 관련 소프트웨어를 중시하는 경향이 증가하고 있다. 또한 전기차 등 전력기반차 판매가 확대되면서 관련 서비스사업 부문이 확장되고 있으나 국내업체는 차별화된 비즈니스 모델의 개발보다는 선진 모델을 모방하는 수준에 그치고 있다. 따라서 정부는 스마트 카나 전력기반차 관련 비즈니스 아이디어와 새로운 비즈니스 모델에 기반한 창업을 지원하고, 동 아이디어나 모델을 거래할 수 있는 장을 마련할 필요가 있다. 서비스 연구개발과 서비스 디자인 지원 사업의 성패는 비즈니스 모델이 좌우하기 때문에 자동차 관련 서비스 연구개발 지원 평가에서 비즈니스 모델에 대한 평가 비중을 높이는 등의 지원이 필요하다.

넷째, A/S 부품과 튜닝 관련 규제를 완화하여 창업을 촉진하는 방안을 모색해야 한다. 미국의 Community Cars는 ‘Wheelchair Accessible Transportation’ 개념하에 휠체어 탑재가 가능한 1인용 전기자동차를 개발해 출시하는 등 자동차의 범위를 확장시키고 있다. 전기동력 전환으로 인해 디자인과 사용처의 다양성을 강화시켜 소형 상용차, 장애인용 차량을 포함한 특수 목적용 중소 전기자동차 등의 창업을 지원하는 것이 필요하다. 

또한 국내 자동차 보유 대수의 증가와 수출 및 해외 생산·판매 증가로 인해 A/S 수요가 증가하고 있으며 자동차 액세서리 부품과 튜닝 수요가 증가하고 있으나, 진입 비용과 규제로 창업과 사업화가 부진하다. 국내 부품업체들이 신차용 및 보수용 부품을 동시에 생산하고 있으나, 독점적 유통 구조로 인해 비효율이 발생하고 있다. 따라서 정부가 관련 규제를 완화하고, 유통 구조를 개선하는 한편 창업 지원을 강화할 필요가 있다. 

선진국과 중국에서는 3D 프린터를 활용한 창업기업과 중소기업들이 맞춤형 A/S 및 튜닝 부품을 생산해서 판매 중에 있으며 국내에서도 최근 3D 프린터를 활용해 창업 및 중소기업이 액세서리 및 튜닝 부품을 자체 생산할 수 있는 여건이 조성되었기 때문에 관련 지원 시스템을 구축할 필요가 있다.

다섯째, 기술, 제품, 산업의 융합이 가속화되면서 신기술, 신제품, 신산업이 창출되고 있다는 점에서 구시대적인 규제는 철폐하고, 안전과 환경 관련 규제는 개선하거나 신설할 필요가 있다. 선진국들은 자율주행 자동차를 포함한 스마트카와 개인 이동수단 관련 규제를 신설하거나 강화하여 관련 기술개발을 촉진하는 시스템을 구축하고 있으며 미국 네바다, 플로리다, 캘리포니아주는 자율주행자동차와 관련하여 일정 조건을 충족하면 합법적으로 운행할 수 있는 허가를 신설했다.

<필자: 김경유 산업연구원 성장동력산업연구실 연구위원>

(kykim@kiet.re.kr)

※ 출처 : EngNews (산업포탈 여기에) - 스마트 전기동력 이동수단 개발 및 상용화 전략