전기자동차의 신조류 'X in 1'

중국이 전개하는 부품비 저감 경쟁

“중국의 신흥 업체만의 흐름이라고 결론 내려도 될까?” 한 일본계 부품 대기업의 기술자는 당혹감을 감추지 않는다. 염두에 있는 것은 전동파워트레인 주변의 새로운 부품 통합 움직임이다. 비야디(BYD)를 비롯한 중국 업체는 전기자동차(EV)의 비용 저감을 목표로, 집약하는 부품 개수를 늘린 ‘X in 1’이라는 전동 액슬을 추진한다. EV 대국을 석권하는 신조류는 일본, 미국, 유럽도 집어삼킬까?

Part 1. 밀려오는 부품 통합의 물결
EV 비용 감소에 중국 기업이 선행

전기자동차(EV)의 새로운 기술 트렌드로서 떠오르는 ‘X in 1’형 전동 액슬. 최대 8개의 부품을 통합하여 구동 시스템의 비용을 극적으로 낮춘다. 실용화에서 앞서는 중국의 자동차 업체들은 배터리와 견줄 만한 비용 경쟁력의 원천으로 생각한다. 반면 전통적인 자동차 업체들은 과도한 통합에 따른 폐해를 고려해 ‘X in 1’과 거리를 둔다.

부품의 통합화는 전동 파워트레인이나 그 주변 시스템에까지 밀려왔다. 특히 EV에서는 배터리와 나란히 핵심 부품인 전동 액슬로 통합화가 가속화되고 있다. 현재 주류는 구동용 모터와 인버터, 감속기 등 주요 3개 부품을 일체화한 ‘3 in 1’ 형식이다.
 

DeepX, 교량 등의 케이슨 굴착용 셔블의 자동화 기술 개발

건설기계 등의 자동화를 전개하는 AI 스타트업 기업인 DeepX는 교량 등의 기초가 되는 케이슨 굴착용 셔블의 자동화 기술을 개발했다. '뉴매틱 케이슨(pneumatic caisson, 잠함)'이라는 공법을 전개하는 건설회사 오리엔탈 시라이시와 공동으로 개발. 2023년도 내에 오리엔탈 시라이시가 자사의 시공 현장에서 채택해 실용화할 계획이다.

2016년에 창업한 DeepX는 도쿄대학 마쓰오 교수의 연구실에서 출발한 AI 스타트업 기업이다. 각종 기계를 심층학습 등의 AI 기술로 자동화하는 사업을 전개하고 있다. 지금까지 대형 건설사인 후지타와 유압 셔블의 자동화 기술을 개발했고, 대형 크레인 기업인 타다노와 크레인 자동화 기술을 개발한 실적이 있다.

-- 원격 제어의 보급이 주효 --
이번 자동화의 대상이 된 뉴매틱 케이슨은 철근 콘크리트 등으로 만든 거대한 상자를 말하며, 지중이나 수중에 굴착/침하시켜 교량이나 지하 구조물 등의 기초가 된다.

크레인 아래측 공간(기밀작업실) 안으로 고압의 공기를 펌프로 보냄으로써 작업실 안으로 지하수 등이 들어오지 못하도록 해 지상과 같이 건조한 환경에서 작업을 할 수 있도록 하는 공법이다. 공기가 들어간 컵을 거꾸로 해서 수중에 넣는 

공격자의 서버에 침입하는 대응

일본 정부는 2022년 12월, 새로운 국가 안보 전략을 발표했다. 그 일환인 ‘능동적 사이버 방어’가 당시 큰 화제가 되었다. 공격자의 서버에 침입하는 대응을 가능하도록 하고 있기 때문이다. 이것은 일본의 사이버 방어 상식을 뒤집는 것이었다. 하지만 올 9월 시점에서 밝혀진 것은 그 개요뿐이다. 그래서 이번 포커스에서는 공식 문서 및 전문가의 인터뷰를 바탕으로 그 정체를 파헤쳐본다.

-- 능동적 사이버 방어란 무엇인가? --
능동적 사이버 방어란 일본 정부가 새롭게 도입하는 사이버 보안 정책 중 하나로, 공격에 의한 피해가 발생하기 전, 혹은 피해가 확대되기 전에 공격자에 대해 대항 조치를 강구하는 것을 가리킨다.

능동적 사이버 방어는 2022년 12월에 정부가 각의 결정을 한 3개의 방위 문서에 도입이 명기되어 있다. 3개의 방위 문서는 국가안보정책에 관한 국가안보전략, 국가방위전략, 방위력정비계획 등 3개 문서를 말한다.

국가안보전략은 국가안보에 관한 최상위 정책 문서로, 외교·방위의 기본방침을 규정하고 있다. 국가방위전략은 방위의 목표를 설정하고, 이를 달성하기 위한 방법을 제시하고 있다. 방위력정비계획은 방위비 총액과 구체적인 장비의 규모 등을 규정하고 있다.

3세대로 생산라인 추가

프랑스를 대표하는 자동차 부품 회사 발레오(Valeo)의 누벨 LiDAR 부문 최고기술책임자(CTO)는 닛케이 Automotive 등과의 인터뷰에서 발레오의 차량용 LiDAR 1대 당 가격이 1,000달러(약 15만엔) 미만이 되는 것은 2025년이 될 것이라는 견해를 밝혔다. 2024년 말 양산을 시작하는 차세대(3세대) 제품으로 양산 규모를 확대해 LiDAR의 해결 과제인 코스트를 낮출 방침이라고 한다.

발레오는 2017년, 차량용 LiDAR 'SCALA' 양산을 시작했다. 지금까지의 출하 대수는 20만 대에 달한다고 한다. 1세대 제품은 독일 아우디의 플래그십 세단 ‘A8’에 채택되었으며, 양산 차량에 LiDAR가 탑재된 것은 A8이 세계 최초였다. 1세대 제품은 세계 최초로 레벨3 자율주행 시스템이 탑재된 혼다의 플래그십 세단 ‘레전드’에도 채택되었으며, 레전드에는 대당 5개의 발레오 LiDAR가 탑재되어 있다.

2021년에 양산을 시작한 2세대 제품은 독일 메르세데스-벤츠의 ‘S클래스’와 한국 현대자동차그룹의 2개 차종에 채택. 모두 레벨3 자율주행 시스템용 센서로써 발레오의 2세대 제품이 탑재되어 있다.

-- 2종류의 3세대로 채택 확대를 노린다 --
3세대 제품은 2종류가 있다. 하나는 범퍼로의 탑재를 상정한 것이다. 다국적 자동차 회사 스테란티스(Stellantis)의 복수의 신형차뿐만 아니라, 

희토류를 줄여 지정학적 리스크에 대응

신에쓰화학공업(이하 신에쓰화학)이 전기자동차(EV) 구동용 모터 등에 사용되는 자석 재료의 재활용 움직임을 가속화하고 있다. 닛산자동차의 경차 EV ‘사쿠라’나 도요타자동차의 EV ‘bZ4X’ 전용으로, 강한 자력을 지닌 자석 ‘신에츠 레어 어스 마그넷’을 제공하고 있는 신에쓰화학.

이 제품의 원료는 철 이외에 네오디뮴(Nd)과 디스프로슘(Dy) 등의 희토류를 포함하고 있는데, 이것들의 조달처는 주로 중국에 의존하고 있다. 지정학 리스크가 고조되면서 이러한 재료 조달이 어려워질 것이라는 위기감 때문에 재활용 대응이나 희토류 프리 제품을 개발해 안정 공급에 대비하려고 하고 있는 것이다.

또한 탈탄소 노력의 일환으로 자동차 업체들은 재활용품 활용에 대한 요구도 강화하고 있다. 신에쓰화학은 이미 도요타자동차와 자석 재자원화 노력을 시작했으며, 프리우스 폐차에서 회수한 자석을 원료 수준으로 되돌려 새 자석으로 재생한 것을 신차에 채택하고 있다.

신에쓰화학은 일본에서는 후쿠이현에, 해외에서는 베트남에 재활용 전용 거점을 마련해, 제조 공장에서 나온 자석 분쇄 가루로 재료를 재생하고 있다. 

무선 자원 및 에너지 자원을 최대한 활용

이동통신 시스템 가입자 수와 IoT(Internet of Things) 디바이스 수가 크게 증가하면서 가까운 미래에는 모바일 데이터량이 폭발적으로 늘어날 것으로 예상되고 있다. 하지만 무선통신에 적합한 주파수대인 낮은 주파수대(6GHz 이하)는 거의 기존 시스템에서 이용되고 있기 때문에 무선 자원 부족 문제는 심각한 상황이 되고 있다.

그 결과, 서로 다른 무선 시스템이나 셀 간에 같은 주파수를 동시에 이용하는 유저 및 디바이스의 수가 급증해 다수의 간섭과 패킷 충돌이 발생, 통신의 특성이 현저하게 열화되고 있는 상황이다. 이러한 상황 속에서 필자는 무선 자원 결여 문제 해결을 위해 차세대 이동통신 시스템과 무선 액세스 네트워크를 위한 무선 자원 할당, 그리고 간섭 제어법을 중심으로 연구해왔다.

프랑스에서 자란 필자는 파리 근교의 그랑제콜에서 공학을 전공. 무선통신에 관한 폭넓은 선진적 연구들이 활성화되고 있는 덴마트의 올보르대학에서 석사와 박사 학위를 취득했다. 석사 과정을 밟을 때 처음으로 무선통신 분야를 접하게 되었고, 강한 흥미를 느꼈다. 일본에 오게 된 계기는 박사 학위 취득을 위해 해외에서의 연구를 추천하는 올보르대학의 비용으로 교토대학에 반연간 유학을 오게 된 것이었다.

기업 가치를 올리는 Sustainability 경영 지침서

서스테이너빌러티 경영에 대한 기업경영자의 관심이 높아져 가고 있다. CO2 삭감과 지구온난화 등의 화제가 거론되지 않는 날이 없을 정도이며, 최근에는 2021년에 기후변동에 대하여COP26, 생물다양성에 대해서는 COP15로 인해 세계적으로도 중요한 토픽이 되어 있다.

“SX’란 Sustainability Transformation으로 가정 신속하게 대응해 나가지 않으면 안되는 사안으로 각 기업에서도 신중하게 대응해 나가는 방향으로 인식하게 되었다. 본서는 2030년까지의 약 10년 사이에 Sustainabilty에 관해서 어떠한 것인지 미래의 관점을 업계 별로 예측하여, 기업이 어디를 목표로 구체적인 지침을 만들것인가를 목표로 하고 있다.

Part 1 서스테이너빌러티 경영의 기본
제1장 미래를 창조 – 남아 있는 시간이 많지 않다
제2장 서스테이너빌러티 경영 의문에 대한 제2장 메타버스는 무엇인가
제3장 미래를 고려한 시스템

Part 2 2030년의 업계 별 SX 전략