산업기술/제조/경영

Nikkei Monozukuri_2023.1 특집 요약 (p29~56)

공작기계, 'EV 시프트'에 대비
엔진 부품의 감산과 새로운 사업창출의 호기

전세계적으로 가속화되고 있는 가솔린차에서 전기자동차(EV)로의 전환인 ‘EV 시프트’. 자동차 부품 제조사의 입장에선 엔진 부품 감산이 염려되는 한편, EV에 관련된 새로운 수주, 사업 창출 및 성장의 호기(好機)이기도 하다.

이 커다란 변혁의 물결을 놓치지 않기 위해 EV용 부품을 타깃으로 새로운 가공기술 및 제품 개발에 주력하고 있는 것이 공작기계 업계이다. 이미 EV용 부품 증산을 위한 설비 투자가 순풍으로 작용하면서 수주액이 신장하고 있다. EV 시프트가 공작기계 업계에 가져다 줄 변혁의 최전선을 취재했다.

Part 1. 총론
탈 내연기관으로 진화하는 공작기계, 설비 갱신의 물결 놓치지 않아야

유럽연합(EU)은 2022년 10월, 2035년에 유럽 내에서 판매되는 모든 승용차 및 소형 상용차의 신차를 ZEV(Zero emission vehicle), 즉 전기차(EV)와 연료전지차(FCV)로 한다는 방침을 내놓았다.

이것은 사실상 2035년부터 유럽 내에서 휘발유차 등 내연기관차 신차 판매가 금지되는 것이다. 전세계적으로 잇따르고 있는 가솔린차에 대한 규제에 지금까지 친환경차에서 하이브리드차(HEV)와 플러그인하이브리드차(PHEV)가 주력이었던 일본 기업들도 탈 내연기관에 대한 대응을 서두르고 있다.

“일본도 드디어 EV로 크게 방향을 틀었다”. 일본공작기계공업회의 이나바(稻葉) 회장은 기대를 담아 이렇게 말한다. 가솔린차에서 EV로의 전환인 ‘EV 시프트’는 자동차 부품 제조에 꼭 필요한 공작기계에 있어 EV 부품 증산을 위한 설비 투자와 새로운 가공에 대응하기 위한 기계 갱신이라고 하는 큰 수요를 기대할 수 있다. 이나바 회장은 “일본에서는 2023년부터 EV 시프트를 위한 설비 투자가 본격화될 것이다”라는 전망을 밝히고 있다.

이처럼 산업 변혁의 영향을 가장 먼저 받는 곳이 공작기계업계이다. 제조업체들은 장기적인 성장을 내다본 투자로서 공작기계를 도입하기 때문에 그 수주 동향은 시장의 선행지표가 된다. 실제로 일본보다 앞서 있는 해외의 EV 시프트 움직임은 공작기계업계의 수주 실적에 반영되기 시작하고 있다.

일본 기업들의 공작기계 수주액은 사상 최고치를 기록한 2018년 약 1조 8,000억엔을 정점으로 2020년에는 그 절반으로 줄었다. 2019년, 미중 무역 갈등이 설비투자에 제동을 걸었고, 이듬해인 2020년에 발생한 코로나19의 확산이 상황을 더욱 악화시킨 것이 수요 부진의 배경이다.

그러나 2021년에 경제 활동이 재개되면서 설비투자가 확대되었다. 2022년의 수주액은 코로나 사태 이전 수준으로 회복될 전망이다. 이 경이적인 수요 회복을 뒷받침한 요인 중 하나가 바로 “해외를 중심으로 급속히 가속화된 EV 관련 설비 투자”(이나바 회장)라고 한다.

최초로 EV 시프트 움직임이 활발해진 곳은 중국이었다. 오쿠마의 이에조(家城) 대표이사는 “중국에서는 EV 부품 증산에 대응할 수 있도록 제조 라인을 수직계열화한 제조 현장이 증가했다”라며 중국 EV 시장의 성장세에 대해 말한다. 설비투자 움직임으로는 중국에 이어 미국과 유럽이 활발하며, 그보다 몇 년 늦은 형태로 일본도 본격적으로 시작되려 하고 있다.

-- EV 시프트로의 원활한 대응 --
전세계적으로 EV 시프트가 가속화되고 있는 가운데, 공작기계 제조사를 시작으로 공구나 주변 기기를 생산하는 제조사들은 각각의 특기를 살린 대응을 추진하고 있다. 2022년 11월에 도쿄빅사이트(도쿄)에서 개최된 ‘제31회 일본 국제 공작기계 박람회(JIMTOF 2022)’에서는 EV 부품 제조를 타깃으로 하는 제조사들의 움직임이 강하게 나타났다.

야마자키마작(아이치 현)은 “EV 셰어가 확대될 경우 자동차 부품에서 차지하는 절삭 가공 부품 수가 줄어드는 것은 피할 수 없다”(야마자키마작의 호리베(堀部) 상석 집행임원)라고 보고 마찰 교반 접합(FSW)에 주력하고 있다. FSW에서는 용접과 같은 용융이 실시되지 않아 모재의 변형이 적고, 볼트 체결에 비해 경량화할 수 있기 때문이다. 구체적으로는 배터리 케이스 등의 가공 수요를 전망하고 있다('Part3. JIMTOF2022 리포트' 참조).

니혼덴산머신툴(시가 현)은 기어용 절삭 면취반(面取盤)과 그 전용 공구를 개발해 면취의 정밀도를 향상시켰다. 면취 기능만을 가진 장치를 상품화한 것은 “호브반 등을 도입한 고객도 면취반을 구입하기 쉽도록 하기 위해”(니혼덴산)라고 한다. 정밀도가 요구되는 EV용 기어 가공에 대비한 추가 도입을 노린 것으로 보인다('Part3. JIMTOF2022 리포트' 참조).

절삭 공구에도 EV 시프트의 물결이 밀려오고 있다. 교세라는 EV용 모터하우징의 절삭가공을 상정한 절삭공구 ‘고능률 마감 보어커터’를 개발했다. 절삭 과정에서 생기는 부스러기 배출이 용이한 본체 설계로, 작업 공수를 줄여 생산성 향상에 기여할 수 있도록 했다.

-- 정부도 뒷받침, 지금이야말로 호기 --
지금까지 공작기계 제조사 등의 EV 시프트에 대한 대비를 소개했다. 그렇다면 공작기계를 사용하는 측의 EV 시프트는 어떨까? 닛케이모노즈쿠리는 최근 전동차와 관련된 사업 환경에 대해 설문조사를 실시했다.

그 결과, 현재 전동차와 관련된 사업이 있다고 답한 응답자 중, 해당 사업이 ‘매상의 10% 이상’을 차지한다고 답한 응답자는 47.1%였다. 10년 전은 어떠했냐는 질문에 위와 같은 답변을 한 응답자는 17.4%. 2030년의 예상에 대한 질문에 위와 같은 답변을 한 응답자는 74.1%로, 전동차와 관련된 사업이 확대될 것이라고 보는 견해가 많았다.

■ 국내 자동차 산업의 EV 시프트 움직임 선명
시장 확대 전망에 새로운 사업 개척

자동차의 전동화 진전에 대응해 사업을 변화시키는 움직임이 꾸준히 추진되고 있다. 내연기관차용 사업은 축소될 것으로 전망되는 한편, 신규 사업 개발과 공장, 검사 설비 및 공작 기계 도입 등의 투자가 추진되고 있다. 또한 이번 설문조사에서는 ‘전동차’에 ‘배터리식 전기자동차(BEV, 좁은 의미의 EV)', ‘하이브리드차(HEV)’, ‘플러그인 하이브리드차(PHEV)’, ‘연료전지차(FCV)’가 포함되었다.

EV 시프트 및 자동차의 전동화로 인한 사업 변화로는 '기존 사업의 축소가 우려된다'라는 응답이 가장 많았다. 전동차와 관련된 신규 사업 검토와 출범 등 사업 개척을 도모하는 기업들도 많은 것으로 나타났다. 특히 엔진과 변속기 등 자동차 부품을 주력 사업으로 하는 기업의 상당수는 앞으로 큰 폭의 사업 전환이 요구될 가능성이 높다.

정부도 지원 체제를 갖추기 시작했다. 예를 들면, 경제산업성은 2022년 8월, 중견 및 중소기업을 대상으로 자동차의 전동화를 내다본 업태 전환 및 사업 재구축을 지원하는 '자동차 산업 미카타 프로젝트’를 개시했다. 전문가의 경영 과제 지적, 전략 입안 등 ‘핸즈온 지원’, EV 분해 연구회 및 부품 전시회 개최, 사업 재구축 보조금 ‘그린 성장 프레임’을 통한 설비 투자 등, EV 시프트를 위한 경영을 지원한다.

경제산업성은 “EV 시프트에 대한 대비에 '너무 빠르다'는 있을 수 없다”(경제산업성 제조산업국 자동차과의 오자키(大崎) 과장 보좌)라고 강하게 주장하고 있다. 상기와 같이 지원도 풍부하고 보조금도 윤택해 일본 자동차업계의 공급업체들에게는 지금이야 말로 EV 시프트를 단행할 절호의 찬스라고 할 수 있다.

EV 시프트에 대응하기 위해 가공 현장에 최신 설비가 도입되면, 공정 집약 및 자동화로 인한 인력 부족 해소, 고효율에너지 설비를 통한 탄소 중립으로의 대응 등, 현재 제조업이 안고 있는 문제에 대한 대처도 필연적으로 진행될 것이다. 자동차의 전동화를 계기로 공작기계업계뿐만 아니라 가공 현장에도 터닝포인트가 찾아오려 하고 있다.

■ 인력부족에 탈탄소
과제 해결에 쫓기는 제조업에 공작기계가 할 수 있는 것

제조업은 현재 두 가지 큰 과제에 직면해 있다. 하나는 인력 부족, 다른 하나는 탄소 중립에 대한 대응이다. 인력 부족에 대해서는 공작기계업체들이 다양한 솔루션을 내놓고 있다. 인력 부족 해소를 위한 기본적인 어프로치는 다음과 같다.

우선은 1대로 복수의 가공을 완수할 수 있는 5축 가공기나 복합 가공기 등의 도입을 통한 ‘공정 집약’으로, 오퍼레이션하는 기계의 수를 줄이는 것이다. 그런 다음 공구 교환이나 공작물의 탈착 및 수송 등에 로봇에 의한 ‘자동화’를 추진. 그리고 디지털 기술을 활용해 가공 프로세스를 관리하는 디지털트랜스포메이션(DX)을 통해 생산 효율을 높여간다.

이러한 최첨단 제조 현장 실현에 주력하고 있는 제조사 중 하나가 DMG 모리정기(森精機). DMG 모리정기의 모리(森) 사장은 “미래 제조업의 모습을 전망해 공정 집약과 자동화, DX에 대응하는 하이엔드 기종에 주력. 심플한 기능의 저가 기종 판매와는 결별하겠다”라고 단언. 향후에는 기계 본체 뿐만 아니라, 인터넷을 활용한 상품 판매와 엔지니어링 서비스 등 부대 사업 확대를 목표로 하고 있다고 한다.

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