승차 공유업이라고 불리는 카셰어링 (Car-Sharing)과 라이드 헤일링 (Ride-Hailing) 서비스가 우리 삶에 일상화되고 있다. 한국뿐만 아니라 이미 전 세계적으로 우버, 그랩 디디, 리프트 등 전 세계에 수많은 승차 공유 업체가 운영 중이다. 이 같은 공유 업체들이 높은 평가를 받는 배경에는 운전자와 고객을 실시간으로 이어주는 플랫폼 때문이다. 하지만 자율주행 기술이 보편화되면 승차 공유 시장의 치열한 각축전이 예상된다. 기존에 승차 공유업체들뿐 아니라 자동차 제조사들도 직접 플랫폼을 만들 수 있고 반대로 승차 공유업체들이 자율주행 기술개발에 뛰어들 수도 있다. 현대자동차는 승차 공유 업체인 그랩과 손을 잡고 플랫폼 사업을 추진 중이며 승차 공유 업체인 우버와 리프트, 디디는 자율주행 기술 개발업체들과 협력하여 독자적인 자율주행 기술을 개발하고 있다.
호텔 산업
자율주행차는 이동하며 숙박이 가능하므로 호텔 산업에 영향을 미칠 것이다. 물론 여행지에서 편안하고 좋은 호텔이나 숙소에서 숙박하는 즐거움을 대체할 수는 없기 때문에 호텔 산업에 절대적인 영향을 줄 수는 없을 것이다. 그러나 여행이 아닌 출장의 경우에는 자율주행차로 이동하며 숙박이 가능하므로 굳이 호텔에서 숙박을 할 필요 없다. 여행의 경우에도 비행기를 이용해야 하는 대륙간의 이동이 아니라면 밤시간에 목적지까지 자율주행으로 이동하며 잠을 자고 낮에 관광하며 시간과 비용을 절약하는 효율적인 여행을 할 수 있다.
항공 업계
비행기를 타고 부산까지 가는데는 1시간밖에 안 걸리지만 집을 나서서 비행기를 타고 목적지인 부산 해운대까지 가는 데는 4시간 이상이 소요된다. 공항까지 이동하는 시간, 체크인을 위해 기다리는 시간, 비행기로 이동하는 시간, 공항에서 해운대로 이동하는 시간들이 필요하기 때문이다.
자율주행차가 4시간 만에 해운대까지 갈 수 있다면 굳이 비행기를 탈 이유가 있을까? 언제든 원하는 시간에 출발할 수 있고, 차 안에서 잠을 잘 수도, 영화를 볼 수도 있다 게다가 자율주행으로 차량 운행의 안전성이 증가하여 주행속도가 증가한다면 서울에서 부산까지 가는 시간은 4시간보다 더 단축될 수 있다. 대륙간 이동의 장거리 운행은 여전히 비행기로 이동하여야겠지만 단거리 항공 노선에는 자율주행의 발전이 영향을 미치게 될 것이다.
출처: 어디까지 바뀔까? 완전 자율주행차가 가져올 변화들_HMG저널 (2020.02.21)
기술 관련 컨설팅 업체 스트래티지 애널리틱스(Strategy Analytics)에 따르면 미국 자동차공학회(SAE) 기준 레벨 4 이상의 자율주행 기술이 본격적으로 상용화되는 시점은 2030년 경이다. 도로 위에서 스스로 달리는 차들을 보게 될 날이 머지않았다는 이야기다. 눈앞에 다가온 미래를 위해 대부분의 자동차 회사는 물론 구글, 애플 등의 IT 기업까지 레벨 4~5 자율주행 기술 개발에 매진하고 있다. 하지만 자율주행 기술은 도로 환경만 바꾸는 건 아니다. 완전 자율주행 기술이 상용화되면 운전대가 사라지면서 실내 공간 구성과 자동차 이용 행태가 달라지고, 우리의 라이프 스타일도 바뀔 것이다. 그리고 이에 맞춰 우리 주위의 다양한 산업에도 큰 변화가 생길 것으로 예상된다..
자율주행 레벨 (SAE기준)
보험 업계
자율주행 기술의 핵심은 ‘인간이 운전하는 것보다 더 안전한 운전’이다. 특히 자율주행차 시대에서 ‘차대차’ 사고는 발생할 일이 거의 없을 것이다. 자율주행차들은 서로 정보를 주고받으며 움직이기 때문이다. 이는 자동차 보험 업계에 큰 변화를 가져온다.
특히 레벨 3 자율주행 기술의 도입을 앞두고 사고가 났을 때 운전자 책임인지, 자율주행 시스템의 책임인지를 확인이 필요하다.
2020년 10월 8일부터 시행된 자동차 손해배상 보장법 개정안은 이러한 상황을 고려해 “보험사 선보상” 및 “차 결함 시 제조사의 후구상”과 “사고 원인 조사에 대한 차 소유자의 협조의무”를 아래와 같이 담고 있다. 첫째 자율주행 자동차 사고 관련 정보를 제공하기 위해서 조사 위원회를 설치할 수 있다.
둘째 운행 기록 장치 장착을 의무화해야 한다. 셋째, 사고 시 일차적인 손해 배상 책임은 자동차 운행자에 두고 보험사가 우선 보상해야 한다. 하지만 조사 후 차 결함일 경우 피해 금액을 선 처리한 보험사에게 차 제조사가 그 금액을 반환해야 한다. 이는 사고 피해자에게 즉각적으로 보상하기 위해서이다.
또한 자율 주행차량의 경우 차량의 결함 외에 추가적으로 시스템 결함, 해킹 등 기존에 존재하지 않던 새로운 위험 요소가 발생할 가능성도 있으므로 첫 출시 보험료는 현행 자동차 보험료보다 높은 수준으로 책정하고 있다. 해외의 경우도 유사하다. 미국 미시간주는 2016년 자율주행차 사고가 시스템 결함으로 발생하면 자동차 회사가 부담해야 한다는 법안을 통과시켰다. 영국에서도 책임소재 규명 전에 보험사로부터 피해자가 배상금액을 받을 수 있다는 규정을 마련했다. 그러나 이것은 운전자가 여전히 운전에 개입을 해야 하는 자율주행 레벨 4까지의 경우이다. 자율 주행 레벨 5 단계에 이르면 자동차에서 사람이 운전할 수 있는 운전대가 사라지므로 사람이 운전하는 행위 자체가 없어지므로 사고의 주된 원인은 자율주행 차량의 시스템 결함 등이 될 것이다. 따라서 자율주행 레벨 5가 되면 기존에 운전자가 가입하던 운전자 보험은 사라지게 되고 자동차 제조사나 시스템 제조사의 제조물 책임 보험이 자동차 보험을 대체할 가능성이 높다.
의료 업계
자동차 사고 감소에 영향을 받을 또 하나의 분야는 의료계다.
자동차 보험 진료비 통계 현황 (2017~2021년)
한국 건강보험심사평가원이 공개한 ‘자동차 보험 진료비 통계 자료’에 따르면 의료기관에서 교통사고 환자를 치료한 비용은 2021년 약 2조 4천억 원가량이었다. 아직은 본격적인 자율주행 시행 이전이라 자동차 보험 진료비 통계가 공개된 2017년 이후 매년 진료비는 늘고 있지만 자율주행이 본격적으로 시작되어 자동차 사고가 감소하면 이러한 교통사고 환자의 치료 비용은 줄어들게 될 것이다.
자율주행차는 위 그림과 같이 시트나 콘솔에 장착된 접촉식 센서와 실내를 모니터링하는 비접촉식 센서로 탑승자의 혈압이나 심박수와 같은 간단한 건강 체크가 가능하다.
유사시의 경우에는 따로 구급차를 부를 필요 없이 탑승하고 있는 차량이 구급차 역할을 할 수도 있다. 응급환자임이 확인되면 자율주행 시스템으로 연결된 다른 차량들이 자동으로 길을 비켜주어 빠른 시간 안에 병원으로 이송될 수 있다.
정비업계
자율주행차는 사고율이 낮은 것은 물론 고장률도 낮다. 자율주행화와 전동화를 거치며 차를 구성하는 부품의 수가 줄어들기 때문이다. 또한 전동화 파워트레인은 기존 내연기관에 비해 소모품 교환도 적다.
무엇보다 차량 결함을 선제적으로 파악할 수 있게 된다. 현재 전기차들도 차량의 상태를 자동차 업체에서 빅데이터로 모니터링하고 있는데 자율주행이 본격적으로 실행되면 현재보다 더 자세한 정보들을 클라우드 서버에 실시간으로 보고하게 될 것이다. 그동안 축적된 빅데이터들은 실시간으로 보고되는 차량의 정보들을 분석해 현재의 징후들이 향후 어떤 문제를 일으킬지를 미리 예측하고 문제가 발생하기 전에 미리 수리하도록 알려줄 것이다.
하드웨어의 결함은 직접 서비스 센터를 방문해야 하지만 소프트웨어 문제나 시스템 업그레이드는 서비스 센터를 방문하지 않고 네트워크를 통해 실시간으로 수리와 업그레이드가 가능할 것이다.
하드웨어의 결함이라 할지라도 주행에 심각한 문제가 되지 않는 결함은 차량 소유자가 직접 수리하러 서비스 센터를 방문할 필요가 없을 것이다. 업무를 보는 동안 차량 스스로가 서비스 센터로 이동한 후 수리받고 다시 돌아올 것이기 때문이다.
출처: 어디까지 바뀔까? 완전 자율주행차가 가져올 변화들_HMG저널 (2020.02.21)
미래의 자동차는 전동화, 자율주행, Connectivity, 모빌리티 서비스의 영향 아래 여러 가지 변화를 겪을 것이다.
자동차 관련법규, 제도, 질서 등 사회적인 큰 변화가 예상되지만, 자동차 측면에서 아래 3가지의 변화를 예측해본다.
– 자동차의 “가치적” 변화 – 자동차의 “형태적” 변화 – 자동차의 “기능적” 변화
– 자동차의 “가치적” 변화
Now
Future
-운전이 중심행위 -목적지를 향해 조금 더 빠르게 가기 위한 이동수단 -동승자 , 물건을 원하는 장소로 이동시키기 위한 운송수단 -운전을 하며 달리는 재미와 풍경을 감상하는 즐거움 -움직이는 자산: 자신의 신분을 나타내거나 과시의 수단
-운전행위가 사라짐. (“운전한다”가 아닌 “이용한다”로 바뀜) -운전면허 필요 없음. -이동 수단으로서의 가치를 넘어 생활 공간으로서의 가치가 커짐. (휴식이나 엔터테인멘트, 가치있는 일을 할 수 있는 또 하나의 생활공간) -직접 소유 불필요 (소유형이 아닌 공유형으로 변화) -다양한 서비스와 연결되는 커다란 IT 디바이스
자동차는 그동안 우리에게 어떤 가치를 전해주었을까? 목적지를 향해 조금 더 빠르게 가기 위한 이동수단의 가치가 가장 컸을 것이다. 그리고 동승자 혹은 물건들을 원하는 장소로 이동시키기 위해 움직이는 운송수단이었다. 그 가치를 제공받기 위해서는 반드시 운전자가운전을 해야 했다. 꼭 어떤 수단으로써의 이용 외에도, 운전을 하며 달리는 재미와 풍경을 감상하는 즐거움을 느끼기도 했고, 개개인의 운전 능숙함의 차이로 인해 어려움과 사고 등의 좋지 않은 경험을 느끼게도 했다.
또한 자동차는 나를 대변하는 존재이기도 했다. 취향과 기호에 따라 선택할 수 있는 움직이는 자산이기에, 자신의 신분을 나타내거나, 혹은 과시의 수단으로 이용될 수 있는 자산의 가치를 가지고 있다. 그런 다양한 가치들이 제법 변하게 된다 일단 미래의 자동차는 이동수단 으로서의 가치를 넘어 생활공간으로서의 가치가 커지게 된다. 단순히 이동을 위해 운전해야 했던 자동차는 더 이상 내가 수고스러운 운전을 하지 않아도 되며 그 안에 있는 시간 동안 편안하게 휴식을 취하거나 보다 가치 있는 일을 할 수 있는 또 하나의 생활공간이 된다. 그동안 차 안에서 운전 외의 행위들을 하지 않은 것은 아니지만 결국 운전이 중심 행위였고, 그 외에는 운전하면서 하는 부수적인 행위였다. 하지만 이제 그 차원이 완전히 달라진다. 움직이는 것은 차가 알아서 할 뿐, 운전을 하는 행위가 없어지는 것이다. 자동차는 움직이는 시간을 비롯해 멈춰 있는 시간까지도 삶의 또 하나의 공간으로서 가치를 발할 것이다. 자동 차를 운전한다 라는 표현마저 사라질 것이고, 그저 이용한다라는 개념만 남게 될지도 모른다. 저마다 자동차를 조작하는 스킬이 다르고, 그 스킬의 차이로 인해 위험한 사고들이 도사리고 있기에 그 동안 운전에 대한 라이선스를 제한해 왔다. 운전면허증이 있어야 운전 및 소유가 가능했지만 앞으로는 그럴 필요가 없어진다. 자율 주행이 되면 면허가 없더라도 꼭 면허가 있는 운전자와 동행하거나 기다릴 필요가 없다. 그저 차를 부르고 목적지를 말하면 끝이다. 또한 직접 소유할 필요도 없어진다. 지금은 자동차가 위치한 곳까지 이동을 해야 했고, 그렇기에 나와 가까운 주차장이 필요했으나, 그 역시 변화가 생긴다. 더 이상 자동차는 내가 차한테 가야 하는 “존재가 아닌, 내가 있는 곳으로 오는” 주문형 기기가 되어 간다. 이 특징적 변화 역시 소유형이 아닌 공유형으로의 진화를 더하게 된다. 운전기사나 대리기사와 같은 직업에도 종말을 고하게 될 것이다. 자동차를 선택함에 있어 그 생각의 가치도 변화한다. 지금처럼 브랜드나 차체 성능은 여전히 중요할 수 있겠지만, 그것이 전부가 아니다. 다양한 가치를 더할 수 있는 Connected 택하는 기준도 연결과 확장에 대한 고려가 중점이 된다. 이렇듯 자동차의 가치는 운전하고 이동하는 수단에서 다양한 서비스와 연결되는 커다란 IT디바이스처럼 변화될 것이고 그 안에서 엔터테인먼트와 휴식이 중요해지는 생활공간으로서의 가치가 중요해질 것이다.
– 자동차의 “형태적” 변화
가장 드라마틱하게 변할 수 있는 부분이 바로 자동차의 형태이다 자동차의 외관 디자인에서부터 내부 인테리어 까지 지금까지 크게 변화하지 않았던 자동차가 전기차와 자율주행차의 대중화에 따라 많은 변화가 생긴다. 전기차의 모터와 시스템으로 인한 구동부의 소형화 그리고 자율주행으로 인해 불필요해진 장치들과 그 자리를 대체하는 시스템들이 자동차의 컨셉 자체를 완전히 바꾸게 될 것이다.
라이팅이 사라진다.
일단 외관을 보자 자동차 외모에 큰 역할을 하는 라이팅 시스템인 전조등과 후미등은 대부분 안전과 관련되어 있다 운전자가 어둠 속에서도 전방을 식별해야 하고 또한 주변의 다른 차량 운전자들이 그 차량의 움직임을 쉽게 인지해야 해서 지금의 전조등과 후미등 형태가 생겨났다 하지만 자율주행차에서는 이야기가 다르다. 통신 시스템과 카메라 센서 등을통해 움직이는 자율주행차에서는 운전자들끼리 서로의 자동차를 식별하기 위한 라이팅이 필요하지 않은 것이다. 자동차끼리의 시각 확보가 필요 없으니, 지금과 같은 밝고 멀리 나가는 전조등의 형태나 모양이 필요가 없어지게 된다. 사람 눈과 같은 모습을 가진 자동차의 라이팅은 사라지고 자유로운 형태를 띄게 된다. 자동차 라이팅의 역할은 보행자들이 식별할 수 있는 최소한의 라이팅만 필요로 하기 때문에 보행자의 시각적 피로는 덤으로 줄어들게 될 것이다.
흡, 배기구가 사라진다.
흡기구나 배기구 또한 자동차의 모습을 특징 지어 왔는데 그 또한 필요 없어진다 전기차에는 그릴이나 배기관이 필요 없어지니 외관을 디자인하는데 큰 제약이 또 사라지는 셈이다. 미래 영화에서 날아다니기까지 하던 독특한 디자인들이 실제가 된다. 자동차 회사들의 보다 적극적인 브랜딩 디자인이 시도될 것이다. 브랜드 차별화를 위한 디자인에 제약 요소들이 없어지니 차체 전체 컨셉팅이 훨씬 수월해진다. 투명 디스플레이나 휘는 OLED와 같은 신소재를 통해 과감한 스킨들이 차를 덮게 될 것이다.
좌석 배치의 변화
인테리어 내부공간의 변화는 보다 극적이다. 운전자와 함께 항상 전면을 향하던 좌석 체계부터 달라질 수 있다.
운전이 더 이상 필요없는 차량이기에 차량 내 의자는 기차에서 처럼 회전도 될 수 있다. 어지러움을 방지하기 위해서는 전방을 주시하는 게 좋지만 휴식과 담소가 중심이 되는 새로운 공간에서는 서로 마주 보는 구성도 하게 된다.
넓어진 실내:휴식과 엔터테인먼트를 위한 공간
보다 안전한 자율주행이 되다 보니 두꺼운 차체나 프레임 과한 안전장치들도 다소 부담을 덜 수 있다. 그로 인해 더 넓어진 실내에서 몸을 쭉 뻗고 잠을 취할 수도 있다. 그런 휴식과 힐링에 최적화된 장치들이 인테리어의 핵심 경쟁력이 될 것이다. 공기 청정 시스템에서부터 차 천장에 미디어 시스템과 함께 오픈되는 투명 디스플레이가 장착되기도 한다. 내부 대시보드의 역할과 조작부도 완전히 달라진다. 사람이 조작할 일 이 줄어들기 때문에 현존하는 조작 장치들이 대거 사라지고 휴식과 엔터테인먼트를 위한 조작 장치들이 그 자리를 대체할 것이다.
승용차의 종류도 크게 2 가지가 주를 이룰 가능성이 있다. 출퇴근용으로 보다 가볍게 쓸 수 있는 1 인 혹은 2 인승 소형차와 밴 (VAN) 타입 의 가족형 카라반 스타일이다. 이러한 소형차는 럭셔리한 안마의자와 각종 편의시설로 꽉 찬 고급형과 수송에 충실한 보급형으로 나뉠 것이다. 럭셔리한 승용차도 스마트폰의 차량 공유 서비스를 통해 누구나 부담 없이 사용하는 시대가 될 것이다. 밴 타입의 차량은 다인승 편의차량에서부터 그 안에서 웬만한 생활이 다 가능한 카라반 스타일까지 아예 주거를 대신하는 컨셉도 등장할 것이다. 여행을 하면서 잠을 자고 생활하는 것에 불편함 없이 이동할 수 있을 테니 여행용 운송 수단에 큰 혁신을 불러올 것이다.
– 자동차의 “기능적” 변화
인간이 생활 속에서 조작하는 기기 중 가장 종합적인. 센싱을 요구하고 다양한 컨트롤을 해야 하는 것이 바로 자동차이다. 그런 자동차를 운전하는 주체가 사람에서 자동차 자체가 될테니, 자동차가 하는 기능에서도 엄청난 변화가 일어나게 된다.
경적음의 변화
지금까지 자동차의 소리는 경고를 비롯해 안전과 직결된 알림을 내는데 집중되어 있었다. 흔히 빵빵이라고 표현하는 경적음, 이젠 그 소리도 거의 듣기 힘들 수도 있다. 자동차끼리 안전을 위해 전기적 신호로 소통을 하기 때문에 자동차끼리 서로를 표현하는 경적음이 필요 없어지게 되는 것이다. 이제 자동차의 소리는 차량끼리가 아니라 외부에 있는 사람을 향해서만 가끔 필요한 소리를 낼 뿐이다. 아마 그 소리도 시끄러운 소음이 아닌, 친절하게 상황을 알리는 소리로 변화할 것이다.
음성 커뮤니케이션으로 조작
그리고 차량 내부에서 다양한 조작을 할 때의 피드백 소리들도 달라진다. 자동차를 조작할 일이 줄어들더라도 명령이나 필요한 조작은 음성대화로 대체될 것이기 때문에, 기존의 알림음과 같은 단순한 피드백이 아닌, 자연스러운 대화형의 피드백으로 바뀌게 된다. 그런 음성대화가 탑승자와 차량 사이의 주된 커뮤니케이션 수단이 된다. 발달된 AI와 언어 엔진은 이제 자연스럽고 오차 없는 음성 커뮤니케이션을 가능하게 한다. 본인이 설정한 자동차 이름을 부르며 즐겁게 조작하는 시대가 된다. 출발 전, 방향과 목적지를 설정하고, 이것저것 조작할 필요 없이, 움직이는 주행 중에도 쉽게 음성으로 모든 조작이 가능해진다.
자동 주차와 자동호출
자동 주차는 기본이다. 자율 주행은 물론이고 주차하는데 에 따른 스트레스도 사라진다. 심지어 주차장까지 갈 필요도 없다. 나는 내리고 싶은 곳에 내리고 자동차는 스스로 이동하여 주차한다. 차를 탑승할 때 역시 주차장에 가지 않아도 된다. 내가 있는 곳으로 스마트폰을 통해 호출하면 잠시 후 차가 스스로 오게 될 것이다.
간편한 업그레이드
이처럼 자동차 자체가 큰 IT 디바이스가 될 것이다. 홈씨어터에 가까운 시스템을 갖추고 있고 다양한 미디어의 스트리밍과 도시 내 제어 시스템과의 연결을 통해 최적의 운행을 하게 된다. Connected 된 디바이스로서의 자동차 각종 기능들의 진화도 쉽게 펌웨어 업그레이드를 통해 진행된다. 주차장에 세워 두면 새로운 펌웨어가 생겼을 때 업그레이드가 진행된다. 자동차 회사들은 더이상 자동차의 제로백이나 토크, 엔진의 파워, 주행 거리등의 동력성능에 대한 광고보다 펌웨어 업그레이드를 통해 기능이 이전보다 향상되었음을 알리는 펌웨어 홍보 문구로 경쟁하게 될 것이다. 이를 광고하기 위해 소유자들 휴대폰에 미리 알려주는 시대가 될 것이다.
AS의 번거로움 감소
AS받을 일도 크게 줄어든다. 대부분의 문제들은 무선을 통해 펌웨어 업그레이드가 되고 문제가 발생하더라도 큰 하드웨어 문제가 아니면 원격 진단 및 제어를 통해 문제가 고쳐진다. 사무실에 있는 동안 차가 스스로 서비스 센터에 찾아가 입고되고 문제가 해결된 후 스스로 찾아오는 그런 프리미엄 서비스도 가능할 것이다.
엔터테인먼트 및 편의기능의 강화 통신 네트워크와 차량 내 네트워크 등이 유기적으로 결합되어 집안에 있는 홈 오토메이션과도 연계된다. 안방에서 즐기던 TV 프로그램을 차에 탑승함과 동시에 이어 볼 수 있고, 집에 전기, 가스, 잠금 등 무언가를 깜박 잊고 나왔어도 차량 내 패널을 통해 집안을 제어할 수 있다. 도시 정보 네트워크와도 연결되어 있어서 목적지까지의 루트와 소요 시간 등이 더욱 정확해지기도 한다. 초정밀 지도가 도입되면서 지도 위치는 물론 지상, 지하 등 정확한 층과 상세한 공간 위치까지도 원하는 곳까지 자동차 스스로 정확하게 도착하게 된다.
출처: 자동차는 앞으로 어떻게 변화할 것인가 (자동차의 미래)_디지에코 보고서 (2018.08.24)
전기차의 등장은 1834년 스코틀랜드 사업가 로버트 앤더스경이 “말없는 마차”로 불리던 최초의 전기자동차를 만든 것에서부터 시작된다.
이전에도 헝가리의 수도승이었던 Jedlik Ányos (1800 ~1895)가 전기모터를 발명하고 1828년에 실험용 전기자동차를 만들었다는 기록이 있지만 사람이 탈수 있는 것은 아니었기에 로버트 앤더슨이 최초로 전기자동차를 만들었다고 보고 있다.
최초의 내연기관 (1864년)
독일의 니콜라우스 오토가 최초의 내연기관을 발명한것이 1864년이니 그보다 무려 30년이나 앞서 있었다. 기록에 의하면 2명을 태우고 거친 길을 달렸다고 하는데. 당시 배터리 기술은 충전이 불가능한 1차 전지였기때문에 매번 전지를 교체해야했으므로 이 기술은 실생활에서는 활용하기 어려운 발명이었다
최초의 축전지 (1865년)
이후 1865년 프랑스의 가스통 플란테(Gaston Plante)와 카밀 포레가 에너지를 저장할수 있는 축전지를 개발하면서 전기자동차는 급속도로 발전하게 된다.
구스타프 트루베의 삼륜 전기차 (1881년)
전기차가 전 세계적으로 인기를 끈 것은 1881년, 프랑스 파리에서 열린 국제전기박람회에서 구스타프 트루베(Gustave Trouvé: 1839~1902)가 삼륜전기자동차를 운행하면서부터라고 할수 있다. 트루베가 운전하는 것을 본 사람들은 너도나도 전기차를 사기 시작했다. 이는 최초의 내연기관 자동차로 알려진 벤츠의 페이턴트 모터바겐 (Patent Motorwagen: 1885년)보다 앞선것이다.
벤츠의 모터바겐 (1885년)
전기차 전성시대
특히 전기차는 기어를 바꿔줄 필요가 없어 운전이 쉽고, 진동과 소음이 적어 상류층 여성 운전자에게 큰 인기를 끌었다. 당시 전기차의 가격은 1,000달러 정도였지만, 여성 고객들은 비싼 실크나 털 등을 장식해 3,000달러 이상의 돈을 들여 타고 다녔다. 이렇게 프랑스나 영국에서 “마담(madame)”차로 인기를 끌면서 전기차는 1900년대 초 최고의 “전성기”를 누렸다.
최초의 양산 전기차 (1894년)
이어 영국에서는 1894년에 Thomas Parker (1843~1915)가 세계최초 양산형 4륜전기차를 개발하면서 양산이 시작되었다. 프랑스에서는 1900년 전기자동차를 파리시의 소방차로 썼으며 뉴욕에선 전기차 충전소가 여러 곳 들어서면서 1897년부터 전기 택시 공급이 시작됐다. 1900년 당시 뉴욕에만 2000여 대의 전기차가 운행됐고, 이후 미국 전역에서 한때 3만여 대 이상의 전기차가 달렸다. “발명의 아버지”로 알려진 토머스 에디슨도 전기차 개발자로 나섰다.
a.뉴욕시의 전기 택시 b. 에디슨이 개발한 전기 자동차 c. 전기차를 충전하는 모습
1903년 출시된 콜롬비아 런어바웃은 파격적인 가격(750달러)을 앞세워 1910년 단종될 때까지 1000대 이상 팔렸다. 콜롬비아의 다른 모델은 물론, 대부분의 자동차 가격이 3000달러를 넘었던 때, 단일 모델로 1000대가 팔린 세계 최초의 모델이다.
콜롬비아 런어바웃 (1903년)
콜롬비아 런어바웃은 시속 24km의 속력을 냈고 한 번 충전하면 40마일(65km)을 달릴 수 있었다. 당시 도로 곳곳에 설치된 충전소를 이용하면 뉴욕에서 보스턴으로 가는 약 400km를 어렵지 않게 달렸다. 당시 미국 전체 자동차 등록대수는 4200여 대에 불과했다. 미국 전역에서 운행되는 자동차 4대 중 1대가 콜롬비아 런어바웃이었던 셈이다. 단일 모델로는 지금도, 앞으로도 깨지기 힘든 시장 점유율이다.
포드 모델T (1908년)
콜롬비아 런어바웃이 판매되던 동시대 휘발유차량인 포드 모델 T가 출시되었다. 포드 모델T는 컨베이어 벨트 생산방식을 이용해 당시 고가이던 휘발유 차량의 가격을 850달러로 낮추었지만. 콜롬비아 런어바웃의 판매량을 넘어서지 못했다
이는 전기차대비 휘발유차의 단점이 컸기때문이다.
포드 모델T의 시동을 거는 모습
일단 휘발유차는 매캐한 냄새와 소음에 시달려야 했고 결정적으로 웬만한 남자도 시동 걸기가 쉽지 않았다. 시동을 걸기위해 적지 않은 힘과 요령으로 크랭크 핸들을 여러차례 강하게 돌려야 시동이 걸린다. 운전석 옆자리를 조수석으로 부르는 것도 유럽과 미국의 고상한 귀족과 상류층, 여성 운전자가 크랭크 핸들을 돌려 시동을 거는 전문가를 이곳에 태우면서 시작됐다. 그만큼 크랭크 핸들을 돌리려면 많은 힘이 필요했고 간혹 역화 현상으로 팔이 부러지는 일도 발생했다. 1908년 생산된 포드 모델T역시 크랭크를 돌려 시동을 거는 방식이었다. 반면 전기차는 스위치 하나로 간단하게 시동이 걸렸다. 당연하게 여성 고객의 인기를 한 몸에 받았고 덕분에 미국의 전기차 시장은 급속하게 확장됐다. 당시 미국 뉴욕에서 운행된 전기차의 숫자는 유럽 전역보다 많은 2000여 대에 달했다. 3000달러 이상, 고가의 사치품이었던 자동차의 가격을 1000달러 미만으로 낮춘 콜롬비아 런어바웃의 인기는 당연히 치솟았다. 자연스럽게 여러 업체가 우후죽순 등장해 경쟁이 벌어졌고 미국 전역에서 한때 3만여 대 이상의 전기차가 운행됐다는 기록도 남아있다.
미국 전역을 합쳐 연간 수 십대에 불과했던 가솔린 자동차와 달리 콜롬비아의 전기차만 연간 수백여 대가 생산됐을 정도였다.
전기차의 퇴장
그러나 1913년 포드가 배터리와 스타트 모터로 시동을 거는 첨단 사양의 모델 T를 내놓았고 컨베이어 벨트 대량 생산 체제가 더 고도화되면서 1908 년 $ 850 (당시 평균 임금의 18 개월 치)에서 1925 년 $ 300 미만 (당시 평균 임금의 4 개월 치)로 가격이 더 낮아졌다. 반면에 전기자동차의 가격은 점점 상승해 평균 1750달러정도에 팔리면서 휘발유 자동차가 서서히 시장을 압도하기 시작했다. 또한 1920년대 도로 인프라가 개선되면서 전기자동차가 달리는 거리보다 더 먼 거리를 운행하는 자동차가 필요하게 되었다. 무엇보다 전기차의 운명에 결정적인 타격을 가한것은 미국 텍사스에서 원유가 대량으로 발견되면서부터다. 이로써 휘발유 자동차는 값싼 동력원을 확보하게 되었다. 반면에 전기자동차는 당시 배터리 기술의 한계로 배터리의 무거운 무게와 충전시간이 느린점, 그리고 가솔린 차량대비 두배의 가격등으로 인해 그동안 누리던 이점을 모두 잊어버리게되어 전기차의 인기는 급격하게 식게되어 전기차는 자동차 시장에서 자취를 감취게 되고 이후 100년간 내연기관자동차는 자동차 시장에서 왕좌자리에 앉게된다.
전기차의 암흑기
이후 전기자동차의 개발은 2차세계대전을 기점으로 잠시중단되었다가 전후 소량의 전기차들이 개발되기는 했지만 내연기관차의 주행거리와 충전속도와 가격등의 문제로 상용화되지는 못하였다.
1960년대말에서 1970년대초에 일어난 Oil shock로 불리는 원유의 가격 상승과 환경문제의 대두로 인해 전기자동차가 다시 새로운 관심을 불러 일으키게되었다.
미국은 외국 석유에 대한 의존도를 낮췄고, 미국 내 연료 공급원에 관한 관심을 증가시켰다. 1976년 미국 의회는 전기 및 하이브리드 자동차의 연구 개발과 관련한 법률을 통과시켰다.
비슷한 시기에 크고 작은 자동차 제조사들이 전기자동차를 포함한 대체 연료 차량에 대한 개발을 시작했다. GM은 1973년 젓 도시형 전기자동차의 프로토타입을 개발했고, 다른 제조사들은 미국 우정청이 사용할 배달용 전기차를 생산했다.
월면차 Rover (1971년)
NASA가 달 탐사를 시작하면서 달에서 운전하는 최초의 유인 자동차 역시 전기차였다. 하지만 역부족이었다.
여전히 가솔린 자동차보다 단점이 컸다. 전기자동차는 일반적으로 시속 약 72km에 최고속도 제한이 걸려있었고, 주행 가능 거리 역시 64km에 불과했다.그렇게 전기차는 다시 20년간 관심에서 멀어졌다.
전기차의 부활
1990년대에 들어 환경 문제가 새로운 이슈로 등장했다. 친환경에 대한 목소리가 커지는 가운데 각 자동차 제조사는 또다시 전기차를 꺼내 들었다. 이때 개발된 전기차는 일상적인 주행에 문제가 없을 만큼의 속도를 낼 수 있었고 100km에 가까운 주행 가능 거리를 확보했다.
GM EV1 (1996년)
이 시기에 가장 대표적으로 알려진 전기차는 GM의 EV1이다. GM은 1996년에 양산형 전기차인 EV1을 개발하였는데 다른 제조사들이 기존의 자동차를 전기차로 개량하려 했던 것과 달리 EV1은 독립적으로 새롭게 설계하고 개발했다. 주행 가능 거리는 약 130km에 달했고 시속 80km까지의 가속은 7초 만에 끝냈다. EV1은 출시당시 상당한 호평을 받았고 1999년에는 성능과 가격이 좋아진 2세대 모델이 나오기도했다. GM의 EV1프로그램은 리스 방식으로 판매됐는데 이후 리콜과 높은 생산 비용 그리고 정유회사들과 다른 완성차 연합체들의 견제로 인해 2003년 공식적으로 종료되었다.
도요타 프리우스 1세대 (1997년)
그러는 사이 도요타의 HEV인 프리우스가 1997년 혜성과 같이 나타나 HEV열풍을 만들어냈다. 시장에서는 BEV인 EV1보다는 HEV인 프리우스가 현상황에 맞는 현실적인 전기자동차 유형이라는 평가가 지배적이었다.
이런 프리우스의 열풍으로 2000년대 중반까지 HEV가 친환경차의 대세로 인정이 되었다.
테슬라 로드스터 1세대 (2008년)
전기차가 본격적인 관심을 받게된 것은 2006년 테슬라의 등장이다. 실리콘 밸리의 소규모 스타트업이었던 테슬라가 한 번의 충전으로 300km 이상 주행할 수 있는 고급 전기 스포츠카를 생산하겠다고 발표했고 그들의 발표대로 2008년 1세대 테슬라 로드스터가 생산되었다.
VW의 배기가스 조작사건 (2015년)
그러나 아이러니하게도 이러한 전기자동차의 개발을 가속화한 다른 요인은 2015년 발생한 VW의 디젤 배기가스 조작사건이었다. VW은 전세계에 판매한 1100만대의 디젤 차량의 배기가스 배출량을 조작하였다. 일명 디젤게이트르 불리는 이 스캔들은 자동차 회사들이 디젤차 비중은 줄이고 친환경차를 개발하는 방향으로 옮겨가도록 만들었다. 이후 온실효과로 인한 기후변화의 심각성이 대두되면서 많은 완성차 업체들이 내연기관자동차의 생산을 중단하고 향후 전기차와 수소차만 생산하겠다고 선언하면서 전기차 개발과 시장이 확대되게되었다.
2014년 인벤티비오의 보고서 “자율 주행차: 전기차의 돌파구”에서는 전기차가 상대적으로 제어가 쉽고 진단이 용이하고 카쉐어링에 적합하기 때문에 자율 주행과 연결될 경우 시 장에서 더욱 파괴력이 있다고 설명했다. CES 2015에서 Ford는 세계 여러 나라에서 진행한 포드의 미래 이동성 실험에서, 카쉐어링에는 전기차가 적합하다는 결론을 발표했다. 주유소에 들러서 주유를 마쳐야 하는 엔진차에 비해서, 주차장에 세우고 충전기를 꽂으면 되는 전기차가 사용성에서 낫다는 설명이다. 물론, 무선충전이 추가되면 더 좋은 사용성을 제공해 줄 수 있게 된다. 2017년 리씽크엑스의 보고서 “2020-2030 교통에 대해서 다 시 생각해 본다(Rethinking Transportation 2020-2030)”에 서는 자율주행을 통해서 사용자가 운전에서 해방되면서 평균 1시간 정도의 운전 시간을 유용하게 사용할 수 있다고 밝혔다. 만약 차 안에서 책을 읽거나 스마트폰을 보려면, 진동이 상대 적으로 적은 전기차는 필수적일 수밖에 없다. 이처럼, 여러 보고서의 내용을 정리하면 자율주행 전기차가 가지는 6가지 정도의 장점을 도출할 수 있다
전기자동차는 자율주행에 적합하다
첫째, 전기차는 기존 내연기관 차량보다 제어가 쉽다. 모터의 회전을 제어하는 전기차는 엔진을 제어할 때 보다 자율주행을 위한 제어가 쉽고 빨라지게 된다. 시간 지연 없이 빠른 제어가 가능한 점도 큰 장점이 된다.
둘째, 자율주행 차량의 설계가 쉬워진다. 부품 수가 훨씬 적은 전기차는 사용자 사용성을 고려한 다양한 맞춤형 차량의 설계가 가능하게 한다.
셋째, 고장 진단에 유리하다. 자율주행 차량은 사용자가 운전자가 아닌 승객이 되기 때문에, 실시간원격 고장진단이 필 수적이다. 전자부품이 주가 되는 전기차는 전류, 전압 등을 통해서 차량 데이터 분석과 고장진단에서도 내연기관보다 유리하다.
넷째, 전기차는 진동이 적기 때문에 자율주행으로 운전대신 차량에서 책을 보거나, 컴퓨터 작업을 하거나, 영화를 보려 할때 훨씬 더 쾌적한 환경을 제공할 수 있다. 물론, 이를 가능하게 하기 위해서는 자율주행 기술뿐만 아니라 파워트레인, 서스펜션, 타이어, 도로 등에 대한 종합적인 기술 발전이 필요하다.
다섯째, 전기차는 차량 공유에 더 적합하다. 기존 차량은 차량공유 시에 주유를 위해서 주유소를 따로 찾아가야 하는 번거로움이 있다. 전기차는 주차장에 충전기를 설치해서 주차한 후에 충전기를 연결하면 된다. 공간 사용성과 사용자 사용성이 증대된다.
여섯째, 무선충전을 통하여 편의성을 높일 수 있다. 자율주행차량의 무선충전이 가능해지면, 사용자는 더 이상 주유나 충전기 사용에 신경 쓸 필요가 없다. 차량 스스로 충전하고 움직일 수 있고 충전기를 꼽을 필요가 없기 때문에 편의성을 크게 높일 수 있다
출처: 자율주행차의 미래에 전기차가 필요한 이유_ The Korean Institute of Electrical Engineers (2018.1)
일명 CASE라고 불리는 연계성(Connectivity), 자율주행 (Autonomous) 공유 (Sharing), 전동화 (Electrification)이 미래 모빌리티 변화를 대표하는 4가지 키워드다. 이 키워드들이 제시하는 변화는 단지 전기차 판매가 늘어나고, 택시를 앱으로 부르며, 고속도로에서 운전자가 조금 더 여유로워지는 수준이 아니다.
KeyWord1: 연결성 (Connectivity)
연결성은 새로운 서비스의 가능성을 더 열어주었다. 다양한 이동 상황 속에서 만들어지는 데이터를 꾸준히 수집하고 분석하여 새롭게 활용할 수 있는 기반이 구축되어, 이를 활용한 서비스 모델이 등장하고 있을 뿐만 아니라 차량 정비, S/W upgrade 등으로 인해 발생했던 정차의 시간들을 줄여주었다. 이는 모빌리티 서비스의 수익성을 개선하는데 기여하고 이를 통해 모빌리티 전환은 더욱 가속화되고 있다.
KeyWord2: 자율주행 (Autonomous)
자율주행은 이동서비스의 가장 큰 제약 조건을 제거하여 미래 모빌리티 전환을 완성시킬 것이다. 바로 차량과 사람의 일대일 페어링 제약조건이 사라지는 것이다. 이는 이동 서비스에서 가장 큰 비용인 운전사 비용이 절감된다는 것을 의미하며, 더 나아가 차량에 운전자가 있어야 했기 때문에 시도되지 못했던 이동 서비스들이 가능해진다는 의미다.
예를 들면, 택시기사가 없는 로봇택시도 가능해져서 더이상 ‘기사님 모집’ 이라는 광고는 찾아볼 수 없어진다. 택배기사 모집에 1종 운전면허 필요 등의 조건이 사라지고 신체건장한 누구나 할 수 있게 된다. 자동 발렛주차로 더 이상 주차장을 찾아 헤메지 않아도 된다. 진정한 미래의 모빌리티 변화는 이 4가지 키워드들이 서로 결합되면서 실현된다.
새로운 시각에서 변화를 시도하는 스타트업들이 늘어나고, 이들의 시도를 좀더 효율적으로 구현해줄 수 있는 차량 만들기가 용이해졌으며 데이터의 흐름도 원활해지고, 사람과 차량의 페어링 조건까지 해소된다는 것은, 기존에 상식처럼 생각해온 제약 조건들 때문에 시도조차 못했던 혁신적인 서비스가 드디어 등장할 판이 깔렸다는 것을 의미한다.
KeyWord3: 공유 또는 모빌리티 서비스 (Sharing or Mobility Service)
이것이이끌어낸 큰 변화는 새로운 서비스 몇 개가 아니라, 대중의 인식변화다. 소유의 대상이었고 차량 소유자 개인의 공간이었던 자동차를 공유가능한 공간으로 바라보게 만든 것이다. 인식 변화로 인해 길에 돌아다니는 차의 빈공간은 이제 적절한 비용으로 빌려주고, 빌릴 수 있는 공간으로 바뀌었다.
이 공간을 활용해서 물건, 음식, 사람, 애완동물 등 움직여야 하는 수많은 무언가를 위한 서비스 사업 수단이 만들어진 것이다. 그리고 이 사업 수단을 여러 방법으로 활용해 보고자 하는 스타트업들이 지속적으로 등장하고 있고, 이 가능성에 투자하는 벤처 캐피탈(Venture Capital) 또한 모여들었다.
KeyWord4: 전동화 (Electrification)
전동화는 새로운 형태의 차량 개발을 용이하게 만든다. 기존의 내연기관은 무게와 부피, 열관리 측면에서 차량 설계의 자유도를 극도로 제한시켰다. 전기차는 비록 더 무겁기는 하나 평평하게 위치시킬 수 있는 배터리에, 엔진에 비하면 무게/부피/열 측면에서 훨씬 다루기 쉬운 모터/인버터, 전선 몇개로 연결될 수 있는 브레이크, steering wheel 등 훨씬 높은 수준의 설계 자유도를 허용한다.
특히 동력의 전후방 분산에도 자유로워지고 사람이 타거나 물건을 적재하는 상부와 차량을 움직이는 하부를 일체형으로 설계해야 하는 제약도 줄어든다. 공통된 하부 플랫폼에 차량의 용도에 맞춤화된 상부구조를 결합하는 방식의 차량 개발이 훨씬 용이해졌다 는뜻이다. (물론 현존하는 여러 안전 규제 등을 고려하면 그리 쉬운 일은 아니다.) 최근 들어 서비스 맞춤화 차량(Purpose-Built-Vehicle, 이하 PBV)가 부각되는 이유다.
출처: 미래 자동를 나타내는 4가지 키워 C. A. S. E는 어떤 뜻일까요? _HMG저널 (2019.1.18)
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