글로벌오토뉴스

상단배너
  • 검색
  • 시승기검색
ä ۷ιλƮ  ͼ  ī 󱳼 ڵδ ʱ ڵ 躴 ͽ ǽ ȣٱ Ÿ̾ Auto Journal  Productive Product
글로벌오토뉴스 채영석 국장은 30년 동안 자동차 전문기자로 활동해 왔으며 인터내셔널 엔진 오브 더 이어, 월드 카 오브 더 이어의 심사위원이다. 골드만 삭스 등 투자은행들과 다른 시각으로 산업 분석을 해 오고 있다. 지금까지 3,000종 이상의 차를 타고 시승기를 쓰고 있으며 세계적인 모터쇼와 기술세미나 등에 참석해 글로벌 차원의 트렌드 분석에 힘을 쏟고 있다. 2013년 골드만 삭스가 유가 200달러 시대를 이야기했을 때 역으로 유가 폭락 가능성이 있다는 칼럼을 쓰기도 했다.

210. 포드, 토요타, 테슬라, 애플, 그리고 수평 분업과 수직 통합

페이지 정보

글 : 채영석(charleychae@global-autonews.com)
승인 2022-08-10 12:56:28

본문

자동차산업의 역사는 자동화와 비용 저감의 역사다. 기술적으로 자동차 자체가 자동화되어왔으며 개발과 생산 측면에서는 끝없는 비용 저감의 역사가 계속되고 있다. 포드의 대량생산 기법이 20세기 대량소비로 인류의 경제발전을 촉진했고 20세기 말에는 토요타의 생산기법이 세계화의 초석이 됐다. 지금은 테슬라가 기가 프레스를 시작으로 하는 새로운 생산기법을 동원해 전기차 시대를 이끌고 있다. 그래서 연간 생산 1,000만 대 시대를 구가했던 전통적인 자동차회사의 두 배에 달하는 2,000만 대 생산을 목표로 하고 있기도 하다. 포드의 대량 생산기법부터, 토요타 생산방식, 그리고 테슬라 생산방식의 변화과정을 정리해 본다.



1. 포드의 대량생산 기법의 핵심은 시급 5달러
0e92918fe634ba537bf460f7bffa7666_1660103

일반적으로 포드가 도입했던 컨베이어 시스템을 바탕으로 한 대량 생산기법 자체에만 주목을 한다. 하지만 그것이 완성되는 데는 헨리 포드의 파격적인 임금 정책이 있었다.

단일 차종으로 누계 판매 1,574만 대라는 전무후무한 기록을 달성한 T형 포드는 1920년경에는 하루에 7천 대씩 생산됐다. 계속 차 가격을 낮추는 저가 정책에 주주들이 반발하자 헨리 포드는 불평하는 주주들의 주식을 몽땅 사들여 입을 막는 횡포를 부리기도 했다. 포드는 투자를 많이 하지 않고 소 품종을 다량으로 생산해 수익성을 높였다. 그로 인해 자동차 판매 가격을 낮출 수 있었다. 1908년 출고 당시 950달러였던 T형 포드의 시판 가격이 1914년에는 490달러, 1925년에는 260달러까지 떨어졌다.

T형 포드는 원래 녹색 바탕에 빨간 무늬가 들어가 있었는데 한 엔지니어가 검은색이 빨리 마른다는 것을 알고 검은색으로 통일됐다. 그래서 나온 말이 ‘차의 색깔이 검기만 하면 어떤 색이든 관계없다.’라는 말이 그것이다. 이에 따라 포드는 자동차는 검은색이어야 한다고 주장하게 됐다. 포드는 당시 10만 명이 넘는 포드차의 종업원들과 가족들이 자동차를 가지도록 T형을 개발했다고 주변 사람들에게 종종 말했다. 거의 1/10 수준으로 떨어진 자동차 가격으로 인해 그때까지 귀족들의 사치품으로만 여겨졌던 자동차가 대중의 발이 되기 시작했다. 중산층들도 자동차를 구입할 수 있게 됐고 그것은 결국 자동차의 수요 촉발로 이어졌다. 그것이 모터리제이션의 시작이다.

모든 것이 순탄치만은 않았다. 돈 많은 사람들의 전유물이던 시대였던 만큼 ‘사악한 사치품’이라는 비난받기도 했다. 그러나 1923년 우드로 윌슨 대통령이 그때까지와 달리 마차가 아닌 자동차를 타고 취임식장에 입장하면서 사람들은 ‘자동차 소유의 꿈’을 꾸기 시작했다. 전체 공정에 컨베이어 벨트를 도입한 결과 12시간 반 걸리던 차대 제작 시간이 1시간 반으로 줄었다. 1913년 디트로이트 북쪽의 하일랜드 파크에서 일어난 혁명이었다. 1914년 포드는 연간 24만 8,000대를 생산했다. 24초당 한 대씩이다. 시장 점유율은 1908년 9.45%에서 48%까지 치솟았다.

대량생산 기법은 기업주에게는 혁명이었지만 당시의 공장 노동자에게는 형벌에 가까운 것이었다. 단순 반복 노동이 끼치는 폐해가 심각했다. 오늘날에야 노동자들의 자세를 좀 더 편하게 해 '근 골격 질환' 등 직업병을 줄이기 위한 다양한 방안이 강구되고 있다. 더불어 자동화의 발달로 근로자들 완력에 의지하지 않고도 돌아가는 시스템이 도입되어 있다. 하지만 그 시대에는 사람의 힘으로 모든 것을 해결해야 했다.

그런 작업방식은 근로자들에게 커다란 충격이었다. 끊임없이 돌아가는 컨베이어벨트 속에서 인간은 하나의 기계 부품으로 전락했다. 라인을 현장 종업원들이 우마처럼 끌어야만 했다. 이동하던 엔진이 떨어져 근로자의 다리를 부수는 등 우여곡절을 겪었으나 포드사는 컨베이어 벨트의 성능을 개선해 꾸준히 확대 적용했다. 생산성 향상의 방법으로 1대당 완성 시간을 줄이기 위해 노동자를 혹사했다. 조금이라도 시간을 끌면 감독의 채찍이 날아들었다. 그래서 라인은 점차 빨라졌지만, 종업원들은 기진맥진했고 급기야는 서로 달려들어 난투극에다 살인까지 했다.

직공들이 신경 쇠약이나 정신 착란에 걸린다는 소문이 돌았고 결근과 중도 탈락이 줄을 이었다. 그래서 자동차 공장의 이직률은 상상을 초월했다. 그래서 포드의 한 공장에는 연간 소요 인원이 14,000여 명이었으나 한 해에 7만 명을 새로 고용해야 했다. 노동자들이 생소한 생산 현장에 적응하지 못한 결과였다.

그러자 헨리 포드는 다시 한번 혁명적인 수단을 동원했다. 그때까지 하루 12시간 일하고 2.34달러를 지급했던 급료를 8시간에 5달러로 인상한 것이다. 당연히 동종 업계로부터 거센 반발에 부딪혔지만, 그는 밀어붙였다. 결과는 대성공이었다. 디트로이트 인근은 물론이고 캐나다에서까지 포드 공장에 취업하기 위해 몰려들었다.

공장 노동자들의 이직률은 당연히 떨어졌고 그들의 생활은 상대적으로 안정되어 갔다. 더불어 수입도 늘었고 저축도 가능해졌다. 노동자들도 자동차를 구입할 수 있게 되었고 자동차회사들은 생산 시설을 확충했다. 그를 위해 인원을 보충한 것은 당연지사. 두 배나 오른 임금 덕분에 포드사의 노동자들도 포드자동차를 살 수 있게 되었다. 그들은 주말이면 가족과 함께 자동차를 몰고 교외로 나가 여가를 즐기는 최초의 ‘중산층’이었다. 극소수 부자와 귀족들의 오락품이었던 자동차는 보통 사람들의 필수품이 되기 시작했다. 이런 선순환의 반복이 자동차산업을 발전시켰다.

크라이슬러의 공급망 혁신 

 

1980년대 크라이슬러의 리 아이아코카는 완성차 업체와 부품업체의 부품 생산 비율 70 대 30의 비율을 완전히 반대로 바꾸었다. 완성차업체가 30%를 생산하고 나머지 70%는 부품업체들로부터 납품을 받아 조립을 한다는 것이었다. 이후 부품업체와 완성차 업체의 관계는 점차 공생하는 쪽으로 발전해 오고 있다. 여전히 오늘날 인구에 회자되고 있는 '갑'과 '을'의 관계가 청산된 것은 아니지만 적어도 매출 다변화를 통해 부품업체들의 경쟁력도 높아졌다. 

 


2. 토요타 생산방식의 핵심은 획기적인 인원 저감
0e92918fe634ba537bf460f7bffa7666_1660103

20세기를 지배했던 포드의 생산방식은 20세기 말 토요타에 의해 전환됐다. 토요타는 토요타웨이를 내 세웠다. 도전, 개선, 현지현물, 존경, 협동 등 5대 강령을 바탕으로 하는 차 만들기를 했다. 이때 등장한 것이 토요타 생산 방식이다. 적기 부품 공급을 비롯한 저스트 인 타임 등으로 표현되는 토요타 생산 방식의 핵심은 그러나 획기적인 인원 저감에 있다.

포드주의는 12시간 반이 걸리던 대당 생산 시간을 1시간 반으로 줄이고 시급을 2.54달러에서 5달러로 인상해 소비와 생산을 동시에 살려낸 대량 생산 시대를 열었다는 것을 의미한다. 그에 비해 토요타주의는 1980년 기준 GM은 연간 500만 대를 생산하는데 80만 명의 인원을 고용했으나 토요타는 400만 대를 생산하는데 7만 명으로 해결했다.

가장 큰 요인은 자동화 기술의 발전이다. 이때부터 자동화가 일자리를 빼앗아 가기 시작했다. 경제 전문가들은 자동화 기술의 발달로 새로운 일자리가 창조된다고 말한다. 하지만 지금까지의 상황을 보면 결코 설득력이 있다고 할 수 없다.

그런데도 미국의 실업률이 7.5%로 집계된 것은 착각이라고 폴 크레이그 로버츠는 말한다. 이 수치는 취업을 원하기는 하지만 일자를 구하지 못한 구직 포기자와 정규 직장을 구하지 못해 할 수 없이 파트제로 일하는 불완전 취업자들을 실업의 범주에 포함하지 않기 때문이라는 것이다. 그래서 다시 측정된 실업률은 13.9%였다.

이 역시 축소한 수치라고 주장한다. 1994년부터 1년 혹은 그 이상의 장기간 실업 상태에 놓여 있는 사람들을 경제활동이 가능한 노동 인력에 포함하지 않고 있는데 이것이 실업률을 축소하기 위한 방책이라는 것이다. 그렇게 다시 계산해서 나온 실업률은 23%로 네 사람 중 한 사람이 실직이라는 얘기가 된다. 이런 오도된 실업률이 나오는 것은 표를 의식한 정치인들과 그들의 의견에 동조하는 학자, 언론 등의 합작이 있기 때문이다.

지금도 인공지능에 의해 수많은 일자리가 사라지는 것을 피할 수 없는 상황으로 이어지고 있는데 소위 말하는 전문가들은 언제나 그렇듯이 근거 없는 낙관론으로 포장하고 있다.

어쨌거나 엄청난 인건비의 저감이 오늘날 토요타가 있게 한 원천이다. 지금 전 세계 모든 자동차회사는 토요타 생산방식에 따라 자동차를 생산하고 있다. 비용 저감이 최대의 과제인 시대라는 것을 말해 준다. 토요타 생산방식은 자동차의 가격 인상을 억제할 수 있었고 궁극적으로는 자동차의 수요를 늘리는 데 지대한 역할을 했다.


3. 테슬라 생산 방식의 핵심은 기가 프레스와 수직 통합
0e92918fe634ba537bf460f7bffa7666_1660103

그리고 이번에는 내연기관차가 전기차로 전환되는 과정에서 테슬라가 획기적인 생산방식을 도입했다.

테슬라는 전기차라는 타이틀로 시작했으나 지금은 그 범위가 크게 넓어져 있다. 기술과 서비스를 수직으로 통합하는 비즈니스 형태를 추구하고 있다. 그 이야기는 자동차생산과 판매 과정뿐 아니라 클라우드와 인공지능, 무선 업데이트, 통신, 운영체제, 전자 제어유닛(ECU), 충전소, 그리고 고성능 전기차의 생산까지 모두 자체적으로 한다는 것이다. 그래서 테슬라는 전기차회사가 아니라 데이터 기업이라고 한다.

그중에서 자동차의 생산 과정에서 지금까지와는 다른 기가 프레스, 더 정확히는 기가 캐스팅 방식을 채용했다. 간단하게 표현하면 하나의 금형으로 차체 앞부분의 프레임을 찍어내는 것이다. 알루미늄을 사용하는 주물 제작 방식으로 지금은 텍사스 공장과 베를린 공장에서는 뒷부분도 주물로 찍어낸다. 그만큼 중량이 30%가량 가볍다. 장기적으로는 차체 전체를 하나의 주물로 만든다는 계획이다. 5,000개 가까운 점용접과 볼트 등의 조립이 없이 완성되는 것이 특징이다. 그만큼 흔히 볼 수 있는 차체 공정의 로봇이 없다.

다만 충돌에 의해 프레임 일부가 변형됐을 때의 수리에 관해서는 부분적으로 추가해 다시 조립하면 된다고 설명하고 있으나 그러기 위해서 각 지역에 그것을 소화할 수 있는 시설이 완성되지 않은 것은 앞으로 해결해야 할 과제로 보인다.

어쨌거나 기가 캐스팅 방식은 생산시간과 비용을 줄이고 차체 강성을 높이는 등 효과가 크다는 것이 테슬라의 주장이다. 예를 들어 테슬라 ID.3의 대당 생산 시간은 30시간인데 테슬라 모델3는 10시간에 불과하다. 물론 그만큼 오차와 단차가 일정하게 유지되고 품질이 그만큼 좋아진다. 테슬라가 기존 자동차회사들과는 달리 공장건설 기간을 크게 줄일 수 있는 배경이기도 하다.

이 방식은 지금 폭스바겐과 볼보, 니오, 샤오펑 등이 벤치마킹이 생산 과정에 접목하거나 하기 위해 준비하고 있다. 하지만 테슬라는 우주선에 사용되는 재료 기술을 사용하고 있어 다른 메이커들이 따라 하는 것이 쉽지 않다고 한다. 특히 기가 캐스팅 설비를 생산하는 업체가 이탈리아의 이드라와 중국계 홍콩회사 LK 등 두 개 회사뿐인데 자동차공장에서 사용할 수 있는 대형 설비 생산 용량이 10개를 약간 넘기는 정도에 불과하다는 점도 경쟁업체들에는 한계다.

여기에 더해 공장의 형태도 크게 다르다. 기존 자동차회사들은 프레스 공정부터 시작해 차체 공정, 도장 공정, 그리고 조립공정이 수평으로 연결되어 있다. 그에 비해 새로 건설된 테슬라의 텍사스 공장은 그것을 4층으로 건설해 맨 위에서 시작해 아래로 내려오면서 완성되는 형태다. 그만큼 이동으로 인한 에너지를 줄이고 시간도 단축된다.

대당 생산시간을 1/3로 줄이고 비용을 30% 저감한다는 사실만으로도 기존 자동차회사들에는 커다란 도전이다.

그런데 테슬라는 소프트웨어 정의 자동차에서도 앞서가고 있다.

일반적으로 기존 자동차들은 차 한 대당 30~100개의 ECU를 탑재하고 있다. 그런데 테슬라의 모델3에는 통합 ECU를 포함해 3~4개밖에 없다. 이는 업계에서 말하는 분산형 ECU와 제어 영역형 ECU를 건너뛰고 중앙 집중형으로 바로 진화해 버린 것이다. 이는 기존 자동차회사들보다 6년 정도 앞선 것으로 평가되고 있다.

더 놀라운 것은 통합 ECU의 연산 처리능력이 144T OPS(매초 144 조회)로 높고 소비 전력도 72W에 불과하다는 것이다. 그보다는 이 통합 ECU를 테슬라가 자체 개발했다는 것이 더 관심을 끄는 내용이다. 삼성전자의 기판을 바탕으로 대만 업체가 위탁 생산한 것으로 기존 자동차부품업체들이나 엔비디아, 퀄컴 등으로부터 납품받은 것이 아니다. 이는 지금의 상황대로라면 주도권을 빼앗길 수 있다는 얘기일 수도 있다. 폭스바겐이 2020년 1월 카소프트웨어 사업부를 독립시키고 전통적인 메가 서플라이어들이 차량소프트웨어 솔루션 센터를 설립한 것이 상황의 변화를 보여주고 있다. 게임의 법칙이 바뀐다는 표현이 이래서 등장한다. . 다만 테슬라의 통합제어 솔루션은 보안 문제 등으로 인한 부정적인 시각도 존재한다.

테슬라는 통합 제어 시스템을 3세대까지 발전시켰으며 이제는 그 두뇌인 시스템온칩(SoC) 하드웨어 3.0(HW3.0)을 스스로 설계할 정도다. 아직은 레벨4의 자율주행 수준까지는 아니지만 적어도 5~10일마다 무선 업데이트를 통해 사용자들의 운행 환경을 개선하고 있다는 점에서는 앞선 행보를 보인다. 테슬라의 시스온칩은 연산 프로세서와 그래픽 프로세서, 그리고 학습용 신경망 프로세서와 기타 입출력 장치 등을 통합한 본격적인 시스템온칩이다.

이는 스마트폰이 통신과 데이터 프로세싱, 그리고 입출력 등의 모든 기능을 하나의 프로세서, 즉 애플리케이션 프로세서(AP)로 처리하는 것과 같은 개념이다. 자율주행, 커넥티비티, 인포테인먼트 등의 모든 핵심 기능을 하나의 프로세서로 처리하도록 통합 설계하는 것이 통합 제어 시스템이다.

오늘날 자동차 업계에서는 고성능 컴퓨터를 포함한 중앙 집중형 아키텍처를 개발하고 있다. 대부분이 2025년 이후에 실용화될 수 있다고 전망하고 있다. 그런데 테슬라는 2014년 HW1.0이라는 이름으로 1세대 전자 플랫폼을 선보인 이후 2016년 HW 2.0, 2019년에는 HW 3.0을 모델 3에 도입했다. 3kg이 되지 않는 이 두뇌는 테슬라 힘의 원천임과 동시에 자동차 부품의 공급업체를 완전히 바꾸는 영향력을 갖고 있다.

HW 3.0은 트라이캠과 밀리파 레이더, 초음파 센서로 360도 감지하며 무선 업데이트도 가능하고 자체 개발한 AI 칩을 채용한 것이 특징이다. 이는 또한 레벨4와 5 수준의 완전 자율주행차에 대응하는 수준이다. 아직은 레벨2 수준에 머물러 있고 5G가 완전히 구현되지 않아 완전한 무선 업데이트가 여의찮지만, 그것은 시간문제일 수 있다.

그러니까 현재로서는 미래의 자동차를 구동하는 하드웨어와 소프트웨어 두 축을 선행하고 있는 것은 테슬라이다.

더 큰 변화는 테슬라가 자동차를 생산하는 전체 과정에서 수직통합을 추진하고 있다는 점이다. 이미 4680 배터리를 텍사스 공장에서 생산하고 있으며 전체적으로 전기차의 핵심인 배터리를 자체적으로 개발 생산한다는 계획이다. 더불어 배터리 셀을 모듈화하거나 팩으로 조립하지 않고 시트 아랫부분에 테슬라만의 방식으로 조립해 안전에 관한 새로운 차원의 기술도 개발했다. 이는 2021 배터리데이를 통해 일론 머스크가 밝힌 것으로 그 목표는 배터리 가격을 56% 낮추는 것이다. 물론 일론 머스크의 그 약속이 지켜질지는 미지수이지만 그와는 별도로 위에 언급한 소프트웨어를 포함해 모두 자체적으로 한다는 점에 주목할 필요가 있다. 크라이슬러가 아웃소싱을 30%에서 70% 늘린 것을 역행하는 것이다.

0e92918fe634ba537bf460f7bffa7666_1660103

수평 분업과 수직 통합이라는 두 갈래

여기에서 등장하는 것이 애플과 혼다, 소니, 마그나, 폭스콘 등이 추진하고 있는 것으로 알려진 수평 분업과 테슬라의 수직 통합이 정면으로 배치된다는 것이다.

애플은 지금까지 B2C 비즈니스에 익숙해 왔고 그만큼 소비자들과의 접점을 장악해 높은 수익을 올리고 있다. 이 부분에 대해서는 많은 이들이 위탁 생산으로 갈 것이라는데 더 많은 가능성이 있다고 언급하고 있다.

그 때문에 초기에는 2020년 전기차 전용 플랫폼을 바탕으로 하는 통합솔루션 프로바이더를 선언한 대만의 폭스콘이나 그동안 완성차회사들의 위탁생산으로 높은 인지도를 구축하고 있는 마그나에게 위탁 생산할 가능성이 가장 높을 것으로 분석되고 있다. 거기에 근래 들어 공급과잉에 대한 논란이 일고 있는 중국 내 자동차회사들과 손잡는 것도 배제할 수 없다는 논리에 근거하고 있다. 혼다와 소니의 결합이 대표적이다.

물론 거기에는 스마트폰이나 PC와 달리 자동차는 사용되는 환경이 복잡하고 연구개발과 생산, 마케팅, 판매, A/S라고 하는 종합적인 비즈니스가 애플의 생리에 맞지 않을 것이라는 전제가 깔려 있다. 그래서 이 프로세스 중 부가가치가 가장 높은 최종 소비자와의 접점을 장악하는 쪽으로 갈 것이라는 의견이 나오고 있다. 그것을 좋은 의미로 수평 분업이라고 하는데 사실은 주도권을 장악한다는 것이다.

애플이 시선을 끄는 것은 미래의 자동차 경쟁력은 기존 개념의 하드웨어가 아니라 그것을 구동하는 소프트웨어라는 점 때문이다. 애플은 그 소프트웨어 정의 자동차를 통해 피라미드의 정점에 포지셔닝하기를 원하고 있고 기존 자동차회사들은 그것을 놓지 않으려 하고 있다. 물론 아예 티어1으로서 애플과의 거래를 노리는 업체도 있다.

생각이 다른 신참자들이 자동차산업에 뛰어들고 있는데 그 방식은 전혀 다르다. 지금 자동차산업이 새로운 차원의 전환기에 있는 것은 분명하다.

 

  • 페이스북으로 보내기
  • 트위터로 보내기
  • 구글플러스로 보내기
하단배너
우측배너(위)
우측배너(아래)