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4차산업혁명시대 자동차산업의 현재와 미래
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4차산업혁명시대 자동차산업의 현재와 미래
  • 편집부
  • 승인 2020.07.19 20:23
  • 댓글 6
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■ 하성용 교수 / 중부대학교 자동차시스템공학과 교수

산업혁명이란 18세기 후반부터 시작된 기계의 발명과 기술의 혁신 등에 의해서 산업의 큰 변화와 그에 따른 사회, 경제적인 변화를 의미한다. 1차 산업혁명은 영국에서 시작되어 유럽, 미국, 러시아 등으로 확대되었으며, 20세기 후반에 이르러서는 동남아시아와 아프리카 및 라틴아메리카로 확산 되었고 이는 1차 산업혁명을 농업중심의 사회에서 공업사회로 접어들게 된 계기가 되었으며, 증기기관 기반의 기계화 혁명이라 할 수 있다. 2차 산업혁명은 19~20세기 초반 산업의 중심이 경공업에서 중화학 공업으로 전환됨을 의미하며, 산업 구조가 소비재 산업인 경공업 중심에서 부가 가치가 큰 생산재 산업인 중화학 공업으로 변화되었음을 말한다. 제2의 산업혁명으로 인하여 자본주의는 고도로 발달되어 독점 자본주의 단계에 이르게 되었고, 제2차 세계 대전을 거치면서 군사 기술, 전자 합성 화학 공업 등이 현저하게 발달하게 되었다. 이를 통해 전기 에너지 기반의 대량 생산의 혁명을 이루게 된다. 3차 산업혁명 시대에서는 1969년 인터넷이 이끈 컴퓨터 정보화 및 자동화 생산시스템이 주도하여 컴퓨터를 활용하여 생산 체제를 자동화했다는 점으로 이전에는 기계를 사용한다고 해도 사람이 일일이 조작을 해야 했지만 3차 산업혁명 시대에서는 더 이상 기계마다 사람이 붙어 있을 필요 없이 자동 생산이 가능한 시대가 되었다.

출처: 쌍용자동차 공식블로그 Allways

4차 산업혁명은 로봇이나 인공지능(AI)을 통해 실제와 가상이 통합돼 사물을 자동적·지능적으로 제어할 수 있는 가상 물리 시스템의 구축이 기대되는 산업상의 변화를 의미하는데, 이렇듯 각각의 산업혁명 시대에 발맞추어 자동차 산업에 있어서도 증기기관에서 가솔린, 디젤기관에 이어 전기, 수소연료전지 자동차와 자율주행 자동차로 이어져 오고 있다. 4차산업혁명의 핵심 개념들인 인공지능(AI·Artificial Intelligence) 즉, 인간의 인식 판단, 추론, 문제해결, 언어나 행동지령, 학습 기능과 같은 인간의 두뇌작용과 같이 컴퓨터 스스로 추론·학습·판단하면서 작업하는 시스템과 생활 속 사물들을 유무선 네트워크로 연결해 정보를 공유하는 환경과 각종 사물들에 통신 기능을 내장해 인터넷에 연결되도록 해 사람과 사물, 사물과 사물 간의 인터넷 기반 상호 소통을 이루는 것으로 이를 통해 가전제품과 전자기기는 물론 헬스케어, 원격검침, 스마트홈, 스마트카 등 다양한 분야에서 사물을 네트워크로 연결해 정보를 공유할 수 있는 사물인터넷(loT·internet of things)을 기반으로 이젠 자동차는 더 이상의 단순한 이동수단의 자동차가 아닌 모빌리티로 거듭 진화되고 있다. 4차 산업혁명은 제2차 정보혁명이라고도 단언하듯 4차 산업혁명에는 AI, SW의 지능과 빅데이터, 클라우드를 이용한 정보를 기반으로 지능 정보기술의 향상을 가져오고 있다. 자동차에 있어서는 자율주행 시스템이 이러만 기술을 기반으로 하여 향상 되고 있다. 예를 들면 현재 아우디 A8 트래픽 잼 파일럿 기능은 레벨3의 자율주행 시스템을 세계 최초로 출시하였고 이에 발맞추어 국내에서 세계 최초 레벨3 안전기준을 제정하였고, 그로 인해 2020년 7월부터 레벨3 자율주행 자동차의 출시 판매가 가능해 지게 되었다. 앞으로 레벨4, 5로 진화 되는 것에 맞추어 안전기준 및 법규의 문제들도 제정, 정비, 표준화 되어야 할 것이고 자율주행자동차의 도입에 의한 책임 소재 등의 판단에 화두가 될 것으로 최근 국토교통부의 자율주행자동차 사고분석위원회 구성 발표 등 그 의미는 상당하다. 또한 자율주행 자동차는 V2X 통신 기반의 인프라 구축의 발전이 필수적인 부분으로 V2X는 'Vehicle to Everything'의 약자로, 차량이 유·무선망을 통해 다른 차량, 모바일 기기, 도로 등의 사물과 정보를 교환하는 것 또는 그 기술을 말한다. V2X는 V2V(Vehicle to Vehicle, 차량-차량 간 통신), V2I(Vehicle to Infrastructure, 차량-인프라 간 통신), V2N(Vehicle to Nomadic Device, 차량-모바일 기기 간 통신), V2P(Vehicle to Pedestrian, 차량-보행자 간 통신) 등 개념을 포함하는 것으로 이렇듯 차량과 여러 통신에 있어서 와이파이 및 5G등의 서버 구축도 같이 발전이 되어야 하는 부분이다. 또한 이러한 통신에 있어서 해커에 의한 공격에 대한 방어 부분도 확보해야 할 과제이다. 또한 AI 부분에 있어서도 레이더, 카메라, 라이다 등을 이용하여 주변 사물 등을 인지하는 기술의 발전도 필수적인 부분이다. 또한 자율주행 자동차는 대부분 EV자동차로 대체 될 것으로 예상하는데. 이는 내연기관 자동차는 약3만개의 부품으로 이루어져 시스템의 제어하는 부분에 있어 어려움이 있는데 반해 EV자동차의 경우 약1만여개의 부품이 줄어드는 부분이 있으며 전기모터를 사용하여 구동하기 때문에 시스템의 제어가 용이한 부분이 있기 때문이다. 이는 자동차 생산현장의 변화를 들 수 있다.

자동차 생산 100년의 역사에서 전기차와 자율주행차의 도입은 지금까지와는 전혀 다른 새로운 변화를 가져 온 것으로 내연기관차에 비해 전기차는 차량 골격 구조가 단순화되고 각 종 부품의 결합 방식도 간결한데 자동차 부품 중 가장 큰 부분을 차지하는 엔진과 변속기의 자리로 모터, 인버터, 감속기가 대체하면서 자동차의 핵심기술이 제조와 가공에서 전기. 전자 최적화 기술로 부품 수는 감소하고 부품 자체도 단순화, 경량화 되면서 작업공정이나 공수가 줄어들었다. 엔진과 변속기 계열의 기업이나 현장 작업은 전기차의 성장 비율만큼 줄어들게 되고. 조립라인의 경우도, 작업공정이나 공수가 축소되고 있다. 현재 국내 제조기업들이 전기차와 내연기관차와 혼류생산하고 있지만 향후 전기차 전용 차량 골격 구조(플랫폼)이 도입되고 전기차만 생산하는 전용라인이 설치되면, 생산공정도 크게 줄어들 것으로 예상되고 있다. 전기차의 선두주자인 테슬라의 자동차 부품, 서비스 정책, 생산방식은 전기차 시대의 미래를 예측하는데 도움을 주고 있다. 자동차의 전기장치화로 인해 기존 내연기관차에 비해 차량 생산에 들어가는 부품의 숫자가 줄어들고 e-Axle 모듈과 같이, 차량 부품은 단순화, 슬림화 되고, 오토파일럿과 같은 자율주행 기술, 차량 내 인터넷기술 등이 자동차의 경쟁력을 결정하는 요소가 되었으며. 차량 구조의 변화에 따라 생산공정 및 생산방식도 달라지고 있다. 우선, 차량에 장착되는 부품이 줄어들기 때문에 작업공정도 줄어들거나 작업도 단순해 지고 자동화 기술이 적용되고 도입되어, 로봇이 인간의 일자리를 대체하고 있고, 장기적으로는 차량의 판매, 정비 시스템에도 변화를 가져오고 있다. 온 라인 판매가 일상화 되면, 현재 딜러 판매가 줄어들 가능성이 있으며, 정비 또한 차량에 고성능 컴퓨터가 탑재되면, 차량의 자가진단이 가능해 짐에 따라 이런 경우 정비의 영역도 크게 축소될 것이다.

4차 산업형명시대에 있어서 자동차산업 또한 엄청난 변화를 가져오고 있다. 자동차 산업과 문화에 광범위한 부분에 영향을 주고 있음을 부정 할 수 없다. 자동차 생산, 교통, 통신, 도로환경, 부품업체, 자동차정비, 자동차검사, 자동차 튜닝, 그리고 자동차 문화 등등에 있어서 우리 사회에 파급력 또한 큰 부분이다. 또한 자율주행 자동차의 시대에 돌입하게 되면 자동차산업과 경제 재편이 예상되고 있다. 그 예로 자동차 보험, 고속도로 휴게소, 자동차 부품 업계, 주유소, 버스, 택시, 트럭 운전기사 렌터카, 공유경제 자동차, 택배, 대리기사 등 Gig Economy의 부분들일 것이며 반면에 부상하는 산업 또한 있게 될 것이다 그 예로 AI알고리즘 엔지니어, Digital Twin Business, 전기 배터리 산업, 차량 인테리어, 센서 산업, 도로 표지판 산업, 실내 도로맵 등이 있을 것이다. 이러만 변화에 발맞추어 우리는 미래에 다가올 자동차산업과 문화형성에 대비하고 이에 대한 전략을 미리 세워 대비해야 할 것이다.

▲ 참고문헌
- 미래자동차산업 발전전략(2019.10 정부 관계부처 합동)
- 오토저널 (한국자동차공학회지,2020.6월호)
- 국토교통부 제2차 자동차정책기본계획

▲ 하성용 교수
- 공학박사. 중부대학교 자동차시스템공학과
- 한국자동차공학회(KSAE) 이사, 종신회원
- 대한교통학회 종신회원
- hsy1396@naver.com

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김도영 2020-07-22 00:08:00
정확한 분석인것 같습니다. 현재와 미래의 자동차 산업에 대해 더 알아가고, 고찰해볼 수 있었습니다.

이태동 2020-07-21 16:04:29
앞으로의 방향성을 한 번 더 상기시키고 자세한 설명으로 흥미 있었습니다.

정미현 2020-07-21 14:34:46
자동차 시장의 변화에 대한 자세한 칼럼 감사합니다.

김승희 2020-07-21 08:43:50
향후 자동차 시장의 변화를 정밀히 예측한 칼럼입니다.

유진욱 2020-07-20 22:03:51
4차 산업혁명이 불러올 자동차 산업에 대한 변화를 정밀하게 예측한 칼럼이라 앞으로의 자동차 산업에 기대가 됩니다.

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