[권용주 국민대 자동차운송디자인학과 교수] 자동차는 반드시 에너지가 필요하다. 이때 주력 에너지는 화석연료와 전기다. 화석연료는 내연기관이 동력을 만드는 데 절대적이다. 그리고 전기는 동력 이외 다양한 부문에서 주력에 버금가는 에너지로 쓰인다. 전기로 작동되는 전장(VS)은 ▲조명 ▲파워트레인(동력장치) 제어 ▲인포테인먼트 시스템 ▲각종 센서 ▲전자제어(ECU) ▲통신 등을 포함한다.

내연기관 또한 화석연료로 동력 발생 외에 끊임없이 전기를 생산하는 이유다. 따라서 전기가 없으면 자동차는 무용지물이고, 전기가 있어도 부품 작동력이 떨어지면 가치가 떨어진다. 그리고 전장품 중심에 한국 기업이 묵직하게 존재한다. 독일 프리미엄 자동차 기업들이 한국을 잇달아 찾는 배경이다.

주력 에너지가 바뀐다

최근 메르세데스 벤츠의 올레 칼레니우스 회장의 한국 방문이 화제다. 삼성전자와 LG전자 등을 차례대로 만나고 돌아갔다. 이유는 매우 분명하다. 전장 기술이 뛰어난 한국 기업과 협업을 확대하기 위해서다. 실제 완성차 기업과 부품사의 기본 협력 구조를 보면 독일 기업들의 행보가 쉽게 이해된다.

흔히 자동차 회사가 보유한 공장을 영어로 ‘어셈블리 플랜트'(Assembly Plant), 즉 조립공장으로 부른다. 공장 내 제품 생산을 위한 제조사 연구개발(R&D)은 수많은 부품 협력사를 조율하며 최첨단 기술 적용을 이끄는 역할이다. 완성된 설계를 기반으로 부품이 공장으로 모여들고 자동차 회사는 이동 수단을 제조하고 판매해 이익을 실현한다. 

여기서 가장 우선하는 가치는 이익의 극대화다. 그리고 극대화는 가격 인상과 원가 절감으로 구분되고 둘 중 가격 인상은 협력사 기술이 적극 반영돼야 한다. 좋은 기술 기반의 부품 적용이 곧 자동차 구매자에게 금전 지급 가치를 만들어주기 때문이다. 메르세데스 벤츠, BMW 등의 프리미엄 완성차 회사가 한국을 방문해 국내 전자 기업들과 협력을 확대하는 것도 수익 극대화 차원이다. 자동차에서 전기 역할이 빠르게 늘어나며 관련 부품 비중도 많아지고 있어서다.

전장품 적용이 늘어나는 것은 필연이다. 초기 내연기관 점화시스템 등으로 시작된 전장품은 ▲경음기 ▲램프 ▲이그니션 ▲오디오 등으로 확대됐고, 최근에는 전기가 화석연료를 밀어내고 동력마저 감당하는 중이다. 나아가 점차 확대되는 모빌리티 부문의 인공지능(AI)도 전기가 없으면 그저 침묵할 뿐이다.

여기서 주목할 점은 전장 분야 기술 변화다. 모듈별로 적용되던 전장 시스템은 통합되는 추세다. 예를 들어 전기 저장장치(Battery·배터리) 용량이 충분하면 구동에 문제가 없다. 배터리에 담긴 전기를 모터에 흘려주고 회전시키면 그만이다. 이 경우 자동차는 100% 전동화가 되는데 이때부터 중요한 것은 ▲배터리 ▲모터 ▲제어시스템을 통합해 효율을 높이는 일이다.

자동차 기술 역사 관점에서 효율은 언제나 가장 큰 화두이자 앞으로도 변치 않을 핵심 추진 과제다. 모든 자동차 기술은 오로지 효율에 초점이 맞추어진다. 효율 향상이 곧 수익 극대화로 직결되는 탓이다. 효율을 올리면 부품 사용 원가는 절감되고 제품 가치는 오른다. 경량화에 매진하는 것도 효율 향상이고 전장부품 비중이 늘어나는 와중에 전력 사용량을 줄여보려 애쓰는 이유도 효율 때문이다.

바로 이 부분에서 한국 전자 기업들이 강점을 발휘한다. 전자부품이 고효율로 작동되려면 전력 사용을 순간적으로 판단해 주는 반도체 역할도 중요하다. 소프트웨어 코딩을 아무리 잘해도 개발자 의도가 제대로 반영되는 하드웨어를 갖추는 것은 별개 문제다. 고성능 반도체 개발 능력과 통합 제어 기술이 곧 효율에 영향을 미치는 핵심 요소라는 의미다. 

모든 길은 인간 중심으로

통합 제어에서 중요한 것은 사용자 편의성이다. 프리미엄 브랜드에 ‘효율 vs 사용자 편의성’을 묻는다면 대부분 ‘사용자 경험’ 또는 편의성을 우선한다. 그래야 제품 가치가 오르거나 유지된다. 이때는 인간이 인식할 수 있는 모든 부문을 고려하기 마련이다. ▲시각 ▲청각 ▲촉각 ▲후각 등 사람이 느낄 수 있는 감각에 초점을 맞춘다.

그중에서도 시각은 직관성 측면에서 매우 중요하다. 모니터의 시인성이 좋아야 하고 선명도가 뛰어나야 한다. 디스플레이가 하드웨어라면 그 안에서 구현되는 모든 기능의 사용은 인간 중심으로 설계된다. 이때 사용자, 즉 인간의 인지적 감성 자극을 유도하는 게 완성차 기술 개발 방향이고, 이들의 의도가 잘 반영되는 하드웨어를 공급하는 곳이 협력사다. 

독일 완성차 기업이 국내 전자 기업에 러브콜을 보내는 이유는 그들의 개발 의도를 그만큼 효율적으로 잘 구현하는 파트너이기 때문이다. 개발 의도 구현이 가능하면 완성차 기업은 시장에서 높은 제품 가치를 인정받고 수익을 늘릴 수 있다.

질문은 글로벌 수많은 전장기업 중에서도 왜 한국인가로 모아진다. 한때 자동차 부문 전장 기업은 독일 및 일본 전자 기업이 쏜꼽혔기 때문이다. 하지만 이들의 강점은 세분된 모듈 부문에 한정됐다. 헤드램프를 잘하는 곳은 램프의 조도와 명도 기능에 강점이 있지만 이제는 헤드램프 작동을 주행 속도와 위치, 마주 오는 차와의 거리 등을 고려해 밝기와 점등 여부도 자동 조절해야 한다.

이때는 통합 관점에서 제품을 설계해야 하고 반드시 필요한 것이 바로 지능의 수반이다. 한국 전자 기업의 강점 중 하나가 바로 전자제품의 지능화다. 가정용이든 산업용이든 적용 부문만 다를 뿐 지능 수행의 본질은 같다. 자동차의 경우 주행 중 흔들림이 있어 내구성이 요구될 뿐이다. 스마트 TV와 스마트 자동차에서 ‘스마트’ 개념은 동일하다.

동시에 자동차기업이 이제는 마지막 해결 과제로 꼽힌 동력 부문도 화석연료 대신 전기를 사용하려 한다. 점진적 전환 과정에서 프리미엄 브랜드는 어떻게든 전장 기능의 통합으로 효율을 높이고 사용자에게 인위적인 감성과 감동을 주는 게 목표다. 그리고 지능은 어떻게 구현되느냐에 따라 고도화 수준이 결정된다. 부분적 통합이 모듈 간 전체 통합으로 바뀔수록 지능 또한 고도화가 필수다.

한 마디로 통합 제어에서 AI의 역할이 증대될 수밖에 없고 그만큼 전력 사용량은 많이 증가한다. 이때 ‘효율’은 최소 전력으로 최대 기능을 구현하는 개념으로 접근된다. 필요한 전력을 어떻게 각 모듈에 분배할 것인지, 동시에 전력 소모량을 최소화하면서 어떻게 사용자 편의성을 극대화할 것인지 고민이 필요하다. 기술 개발이 고민에서 시작된다는 점을 고려할 때 독일 프리미엄 자동차기업의 고민 해결자가 바로 국내 전자 기업이라는 뜻이다.