내연기관 자동차에서 전기자동차 생산구조의 변화,
사회적으로 바람직한 전환이 되어야 한다!

우리나라 2022년 1분기에 자동차 누적 등록 대수가 2500만 대를 돌파했다고 한다. 인구 2.06명당 1대의 자동차를 보유하고 있는 셈이다. 주말이나 휴가철, 명절이면 고속도로 곳곳이 주차장으로 변한 지 이미 오래이고, 주차 문제로 이웃들 간 다툼도 심심치 않게 뉴스에 오르내린다.
단순한 탈것, 사람을 싣고 달리는 기계가 아니라 현대 인류 문명에 막대한 영향을 미친 실용적인 인공물인 자동차는 부자들의 사치품에 호화 장난감으로 출발하여 다목적 대중용 교통수단, 그리고 이동 서비스라는 가치로 자리매김했지만, 현재 기후 위기에 대한 우려가 고조되면서 자동차산업에 지각변동이 일어나고 있다. 친환경성이 강조되고, 자동차 배기가스에 대한 규제 강화와 더불어 내연기관 자동차의 판매를 제한하고 전기자동차의 판매를 장려하는 국가들이 늘어나고 있는 실정이다.
이처럼 기후변화에 따른 대응책으로 전기자동차에 대한 사회적 관심이 높아지고 보급이 확대되면서 전기자동차의 확산이 자동차산업과 사회에 미칠 영향에 대한 관심이 커지고 있다. 직접적인 소비자 입장에서는 전기자동차와 관련한 화재 폭발 등 여러 불안정한 요소를 어떻게 해결할 수 있을지가 가장 큰 관심사라 할 수 있다.
이러한 상황에서 현재 20년 넘게 자동차회사 연구소에서 자동차 개발 업무를 맡고 있는 박근태 연구원이 ？？전기자동차가 다시 왔다?! _자동차산업의 패러다임 전환？？을 펴냈다. 이 책은 먼저 자동차라는 제품과 기술에 관한 변화와 발전 등, 자동차산업의 발달 과정을 관련 종사자는 물론 일반인들도 이해하기 쉽게 풀어썼다. 그 바탕 위에 현재 벌어지고 있는 자동차산업의 패러다임 전환, 곧 내연기관 자동차에서 전기자동차 생산구조의 변화, 특히 고용과 노동과정에 큰 영향을 미치는 생산시스템의 변화에 대해 주목한다. 마지막으로 기후 위기 극복에 대세가 될 전기자동차가 과연 친환경적인지, 내연기관 자동차와 비교하여 자동차 생산단계, 사용 단계, 자동차 수명 종료 단계로 분석하여 제시한다.
저자가 자동차와 자동차산업에 대한 깊은 이해와 애정으로 집필한 이 책은 자동차산업 관련 종사자는 물론, 자동차에 관해 관심 있는 일반인과 청소년 모두에게 자동차산업 전반에 대한 흐름을 알게 해주는 흥미로운 읽을거리로 전혀 손색이 없다.

그것이 알고 싶다,
전기자동차가 기후 위기의 대응으로 최선의 방법일까?

지구 온난화의 주범으로 지목받는 자동차 배기가스! 이로 인한 기후 위기 대응으로 유럽연합이 2035년 내연기관 자동차 100퍼센트 감축 목표를 세우는 등 세계 각국은 2035~2040년을 기점으로 배터리 전기차와 연료전지차만 신차 판매 등록을 허용하는 목표를 정해 놓고 있다. 따라서 개인 소유 자동차와 공유 자동차, 목적 기반 차량, 이 모든 유형에서 전기자동차가 대세가 될 것이다. 즉, 내연기관 자동차에서 전기자동차로 자동차산업의 패러다임 전환이 진행되고 있다.
저자는 전동화와 자동차산업의 패러다임 전환과 관련해서 첫 번째 원칙은 실효성 있는 기후 위기 대응, 두 번째는 공정한 전환이 이루어져야 한다고 강조한다. 특히 내연기관 자동차가 사라짐에 따라 축소될 생산과 일자리 감소에 대한 대응책은 물론, 전기자동차와 관련한 신규 일자리에 대한 사회적 대책을 적극적으로 마련해야 한다고 주장한다. 한마디로, 개별의 이익보다 사회적 가치를 우선하는 전환이라고 할 수 있다.
그렇다면 과연 전기자동차가 기후 위기의 대응으로 최선의 방법일까? 결론적으로 수명주기 동안 전기자동차는 내연기관차에 비해 온실가스 배출은 적지만, 모든 점에서 환경에 덜 해로운 것은 아니다. 전력 발전 구성이 전기자동차의 친환경성에 큰 영향을 미치며, 제품 차원에서는 대용량 리튬이온배터리의 영향이 가장 크다. 전기자동차 성능의 핵심도, 전기자동차가 환경에 미치는 악영향의 핵심도 리튬이온배터리이다. 배터리의 재활용과 재사용이 중요한 이유이기도 하다.
전기자동차의 친환경성은 잠재적 가능성일 뿐이고, 전기자동차라는 제품에 의해서만 결정되지 않는다. 전력 발전 구성과 충전 인프라, 자동차 사용 패턴 등 많은 요인이 영향을 미친다. 친환경성을 우선할 것이냐, 자동차로서 성능을 우선할 것이냐 하는 전기자동차의 유형마저도 사회적으로 선택된다. 현재는 점점 더 큰 용량의 리튬이온배터리를 달아 항속거리를 연장하는 것이 경쟁의 기본이 되고 있다. 전기자동차로 바꾼다고 자동차에서 발생하는 환경문제가 당연히 해결되는 것은 아니다.

이러한 쟁점을 바탕으로, 많은 이들이 현재 진행되고 있는 전동화와 전기자동차에 따른 자동차산업의 패러다임 전환을 이해하고, 기후변화에 따른 환경문제와 자동차산업의 역할에 관해 심도 있는 토의를 펼쳤으면 하는 바람으로 ‘이슈로 세상 읽기!’ 2탄으로 이 책을 펴냈다. 이 책을 읽고 청소년은 물론, 일반인 모두 미래 세대의 친환경 자동차에서부터 환경문제에 이르기까지 누구나 자유롭게 자신의 의견을 펼칠 수 있는 기회가 되었으면 좋겠다.

이 책에 관한 요약

이 책의 1부는 우리가 직접 경험하지 못한 역사를 다루었다. 그 속에 지금과는 다른, 그러나 공통점도 많은 자동차와 자동차산업이 있었다. 백 년 넘게 지배자로 군림하고 있는 내연기관차는 증기기관차나 전기자동차에 비해 늦게 등장했고 초기에는 성능도 뒤졌지만, 경쟁에서 승리해 자동차의 주류가 되었다. 사회 환경 변화와 기술 발전, 행위자들의 경합이 상호작용한 결과였다. 제품 혁신과 이에 기반한 생산 혁신이 거듭되어 현재와 같은 자동차와 자동차산업이 이루어졌다. 현재 진행 중인 자동차산업의 패러다임 전환도 이런 방식으로 이루어질 것이다.
2부는 다른 세상으로 나아가기 위한 현재의 변화들을 다루었다. ① 사회 환경 변화, 특히 기후 위기 심화와 ② 배터리 기술 발전과 디지털화, 소프트웨어 정의 차량SDV으로의 진화 같은 기술 발전, ③ 각국 정부의 정책과 자동차 회사들의 전동화 경쟁 등 행위자들의 경합이 현재 진행 중인 자동차산업의 패러다임 전환을 이끌어 가는 세 바퀴이다. 따라서 이 거대한 전환을 올바르게 이해하기 위해서는 이 세 차원에 대한 이해가 필요하다.
2부에서는 특히 전기자동차와 생산시스템, 그리고 고전압 배터리 등 기술 발전에 초점을 두었다. 대부분의 사람이 쉽게 접근하기 어려운 내용이고, 그래서 이 부분에 대한 이해가 가장 부족하기 때문이다. 그리고 이런 이해 부족이 사회적 공론화의 장애가 되기 때문이다.
전기자동차는 과연 친환경인가? 이 단순한 질문에 답하기 위해서도 종합적인 접근이 필요하다. 배기가스가 없다는 이유만으로 친환경이라 할 수 없고, 고전압 배터리가 유해하다는 이유만으로 가짜 친환경이라 할 수도 없다. 그래서 이 책에서는 전주기 평가 관점에서 전기자동차의 친환경성을 내연기관차와 비교, 분석했다.

책 속에서

11쪽_ 전문가들도 실시간으로 동향을 추적하기 벅찰 만큼 빠르고 깊고 다양하게 진행되고 있는 변화의 핵심은 사회 변화와 기술 변화, 행위자들의 경합이 복합되어 진행되는 ‘자동차산업의 패러다임 전환’이라는 점이다. 우선 자동차산업 전환의 배경에는 사회의 변화가 있다. 기후 위기에 대한 우려가 고조되면서 친환경성이 강조되고 자동차 배기가스에 대한 규제가 강화되고 있으며, 더 나아가 내연기관차의 판매를 제한하고 전기자동차의 판매를 장려하는 국가들이 늘어가고 있다. 거대 도시로 인구가 집중되고, 소득 구조가 악화되고, 공유경제가 확산되면서 자동차에 대한 개념이 변하고 있다.

44~45쪽_ 1881년 최초로 등장한 전기자동차는 시동과 가속 및 변속이 용이했고, 청결하고 조용하며, 신뢰할 수 있고 조종이 쉬웠지만, 느리고 비쌌다. 구식 이미지를 갖고 있었던 증기자동차와는 반대로 전기자동차는 장래성이 가장 높은 미래 기술이라는 전기의 현대적 이미지를 갖고 있었다.
반면 1886년 최초로 등장한 내연기관차는 복잡하고 성공률이 낮았던 시동 작업, 어려운 변속과 지속적인 기계장치 조작, 소음과 진동, 배기가스 등 단점이 많았고, 가격도 조금 비쌌지만 합리적인 속도로 더 긴 거리를 여행할 수 있었다. 이렇게 전기자동차와 내연기관차는 특성이 달랐고, 그래서 서로 다른 시장의 요구에 부응했으며, 1903년까지 시장 분할이 안정되었다.

47쪽_ 내연기관차는 1910년경부터 저속 운행도 가능해지고 조종장치가 개선되면서 시내 운행에 적합해져 장거리 운행뿐 아니라 도시용으로도 사용되기 시작했다. 또한 1911년 찰스 F. 케터링이 발명한 전기 시동기로 인해 내연기관차의 시동이 용이해지고, 소음消音장치가 도입되어 엔진 소음騷音이 대폭 줄어들면서 내연기관차의 단점이 많이 보완되었다. 그리고 긴 항속거리와 빠른 속도만이 아니라 엔진 소음과 거칠게 돌진하는 느낌을 주는 속도감도 내연기관차의 장점으로 받아들여졌다.

107쪽_ 2025년 이후 배터리 전기자동차와 연료전지차만 허용하는 노르웨이가 가장 앞서가고 있다. 영국과 덴마크, 스웨덴은 2030년 이후 순수 내연기관차 판매를 금지하고, 영국과 덴마크는 2035년 이후에는 하이브리드차와 플러그인 하이브리드차도 판매를 금지하기로 했다. 프랑스는 2030년까지 파리에서, 2040년까지 전 지역에서 가솔린 또는 디젤 차량 신규 판매를 금지하며, 스페인은 2030년까지 바르셀로나에서, 2040년까지 전 지역에서 모든 신규 판매는 무배기차로 의무화했다.

139쪽_ 전기자동차에 대한 사회적 관심이 커지고 보급이 확대되면서 전기동차의 확산이 자동차산업과 사회에 미칠 영향에 대한 관심도 커지고 있다. 특히 고용과 노동과정에 큰 영향을 미치는 생산시스템의 변화는 주요한 사회적 관심사의 하나이다. 역사적으로 자동차산업의 생산시스템은 사회적 표준으로 기능해 왔고, 자동차산업 생산시스템의 변화는 자동차산업에 영향을 주는 데 그치지 않고 사회에도 큰 영향을 미쳐 왔기 때문에 더욱 그러하다.

227쪽_ 리튬이온배터리 생산이 환경에 미치는 영향은 배터리 용량과 화학 구성에 따라서 달라지지만, 생산과정에서 사용되는 에너지 배합-전력 발생원의 구성비에 따라서도 달라진다. 예를 들어 동일한 배터리라 하더라도 석탄발전 비중이 높은 국가에서 생산된 원료를 사용하면 석탄발전 비중이 낮은 국가에서 생산된 원료를 사용하는 것보다 탄소 배출이 많다. 또한 석탄발전 비중이 높은 국가에서 배터리를 제조하면 석탄발전 비중이 낮은 국가에서 생산하는 것보다 탄소 배출이 많다.

239~240쪽_ 온실가스 배출 저감뿐만 아니라 원가 절감 차원에서도 리튬이온배터리의 재사용과 재활용이 중요하다. 현재 대용량 고전압 리튬이온배터리 비용이 전기자동차 원가 중 30~40퍼센트가량을 차지하는데, 배터리의 재사용과 재활용은 전기자동차의 가격을 낮춰 전기자동차가 대중화하는 데 기여할 수 있다.
전기자동차에서 사용이 종료되는 리튬이온배터리 규모가 커지고 있고, 위와 같은 이유들로 배터리 재사용과 재활용이 유망 사업으로 떠오르고 있다. 세계적으로 수명을 다한 전기자동차 배터리의 양은 2020년까지 연간 10.2만 톤, 2040년에는 연간 780만 톤에 이를 것으로 예상되며, 시장규모는 이미 2019 년에 1조 6,500억 원에 달했고, 2030년에 6조 원, 2040년에 66조 원, 2050년에는 최대 600조 원 규모에 이를 전망이다.

258쪽_ 가장 중요한 사회적 대책은 좋은 일자리 만들기와 사회복지 강화이다. 내연기관차 중심으로 구성된 기존 생산 부문에서는 생산이 축소될 것이며, 생산에 필요한 노동시간과 일자리가 줄어들 것이다. 따라서 일자리 감소와 노동 소득 감소에 대한 대책이 필요하다. 그리고 기존 일자리의 감소에 비해 주목받고 있지 못하지만, 전동화가 만들어낼 신규 일자리들이 있다. 주로 발전과 송전, 충전에 관련된 일자리들이다. 새로 생겨나는 일자리들을 기존 일자리 못지않게 좋은 일자리로 만들어야 한다. 그리고 일자리 감소와 노동 소득 감소를 보완하기 위해 노동 외 소득？사회복지 또한 강화해야 한다. 새로운 일자리를 만드는 것만으로는 기존 일자리 감소와 노동 소득 감소를 모두 만회할 수는 없다.

들어가는 글
자동차산업의 성립은 사회 변화와 기술 발전, 행위자들의 경합이 상호작용한 결과/
자동차산업에서 근본적인 변화가 진행되고 있다/ 자동차산업의 패러다임 전환, 무엇이 어떻게 변한다는 것일까?/
‘사회적으로 바람직한 전환’과 이 책

1부 자동차와 자동차산업의 등장과 발전

01 최초의 자동차는?
증기자동차의 등장/ 전기자동차의 등장/ 내연기관차의 등장/ 하이브리드차의 등장

02 막내는 어떻게 제왕이 되었나?-내연기관차의 승리
증기자동차-왕이 되지 못한 장자/ 전기자동차와 내연기관차의 시장 분할/ 전기자동차의 황금시대와 쇠퇴/
내연기관차의 성공 이유/ 전기자동차의 부침

03 현대적 자동차산업의 성립-모델 T와 대량 생산시스템
자동차산업 초기 자동차와 생산시스템/ 파괴적 제품 혁신-모델 T/ 포드에서 생산시스템의 발전/ 포드주의와 노동자

04 자동차와 생산시스템의 발전
지배 디자인/ 차체 주재료의 변화와 생산시스템의 변화/ 일체형 차체의 도입과 생산시스템의 변화/
현재 자동차의 지배 디자인과 생산시스템의 기본 구조/ 현대적인 자동차 생산시스템 개요/ 대량 맞춤 생산/
자동차산업에서 모듈화와 생산시스템의 변화

2부 전동화와 전기자동차

05 전동화-거스를 수 없는 대세
주요 국가들의 강력한 환경 규제 정책/ 중국 정부의 강력한 전동화 의지/ 기존 자동차 회사의 태세 전환/
점점 가속되고 있는 전기자동차 판매

06 전기자동차
자동차의 기존 지배 디자인에서 이탈/ 제품 아키텍처/ 자동차의 제품 아키텍처/ 모듈화를 방해하는 요인/
차체 아키텍처의 변화/ 자동차 전자화와 소프트웨어 제어/ 개방형 아키텍처가 될 것인가?/
지배 디자인 측면에서 내연기관차와 전기자동차 비교

07 전기자동차와 생산시스템
BMW i3-친환경성을 극대화한 제품 혁신/ BMW i3 생산시스템/ 차체 생산/ 전기자동차와 생산시스템에 대한 일반화

08 고전압 배터리-전기자동차의 심장
리튬이온전지/ 리튬이온전지의 구성 요소와 소재/ 리튬이온전지의 종류와 특징/ 전고체전지/
전기자동차용 배터리 시스템/ 전기자동차용 배터리 발전 방향/ 배터리 가치사슬

09 전기자동차는 친환경인가?
전기자동차와 내연기관차가 환경에 미치는 영향 전주기 평가/ 자동차 생산단계/ 자동차 사용 단계/
자동차 수명 종료 단계/ 전주기 평가 종합/ 리튬이온배터리의 재순환

맺는 글
아주 간략한 요약/ 다시 자동차산업 패러다임 전환에 대한 이야기/ 사회적으로 바람직한 전환/ 주도자로서의 정부/ 책임 있는 주체로서의 정부/ 노동자들을 고르게 대변해야 할 노동조합/ 사회적으로 바람직한 전환은 보통 사람들에게 더 절실하다

참고한 도서와 자료/ 그림 출처