오아시스가 우리생협에서 나온 분이 만든 것일텐데 관계 확인 필요. 한살림도. 우리밀도. 우리밀은 최근 유통 애널 박종대 님이 대표로 옮긴 곳인데 온라인 몰보다 오프라인 매장 할인이 더 셈. 온라인 몰인 네이버 스마트 스토어 매출 늘리고 싶어하시는 것 같던데 가격 할인 행사 좀 하셔야 할 듯. 지난 블프 때처럼 재고품 할인해서 밀어내기도 좋고, 신제품 만들어 밀어내기도 좋고.
테슬라 성수 센터 사고 글
- 차량 자체 BMS 또는 외부 배터리 점검 서비스의 중요성에 대해 생각해보게 됨
- 충전기에 배터리 점검 서비스 탑재하여 충전시 점검해주는 SK시그넷 V2 충전기 류
https://m.cafe.naver.com/ca-fe/web/cafes/noljatravel/articles/581634?useCafeId=false
- 차량 자체 BMS 또는 외부 배터리 점검 서비스의 중요성에 대해 생각해보게 됨
- 충전기에 배터리 점검 서비스 탑재하여 충전시 점검해주는 SK시그넷 V2 충전기 류
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Forwarded from 칸서스 Private Equity 최남곤
오늘은 FT 소속 이코노미스트 Ruchir Sharma의 2023년 투자자 가이드를 소개해 드리겠습니다.
각계각층의 사람들은 인플레이션과 금리로부터 파생되는 문제의 심각함을 인지하고 있음에도 불구하고, 행동하지 않음. 너무 오랫동안 저금리에 익숙하다 보니, 다른 세상을 생각하는 것조차 어려운 상황. 이러한 정신 상태를 두고 zeteophobia, 즉 삶을 바꾸는 선택 장애라고 함. 너무나도 많은 사람들이 변화가 있다는 것은 인지하지만, 변화에 대처할 필요가 없기를 바라면서 기존의 투자 패턴을 고수. 중앙은행이 다시 한번 구조에 나설 것이라는 가정 하에 투자자들은 지난 10년 동안 효과가 있었던 기술주, 사모펀드, VC 등에 여전히 돈을 쏟아붓고 있는 중. 주택 소유자는 금리 인하를 기대하며 판매를 거부하고 있음 그러나 긴축은 일시적인 충격이 아님. 인플레이션에 대한 새로운 기준은 2%가 아닌 4%에 가깝기 때문에, 금리가 다시 0으로 하락하지는 않을 것. 이런 상황에서 새로운 2023년의 트렌드를 소개함
- 달러 피크: 달러는 약 7년 정도의 주기로 상승 및 하락 반복. 최근의 상승세는 지난 10월까지 전개된 11년으로 집계. 달러는 25% 과대평가
- ROW(Rest of World) 부상: 많은 사람들의 컨센서스는 미국 지배가 지속될 것이라는 가정 하에 굳이 다른 곳에 투자할 필요가 없다고 주장. 미국의 지배가 오래갈 수 있다는 아이디어에는 동의하지만 10년 기간을 주기로 미국 VS ROW 간 수익률 경쟁. 현재 미국은 전 세계 인구의 4%, 상장 기업의 20%, GDP의 25%, 기업 수익의 45%임에도 불구하고, 주식 시장의 60% 비중 차지. 지난 10년간 미국 기업 수익성 증가의 절반은 낮은 이자 비용일 수 있음
- 빅 테크의 후퇴: 10년 동안 상위 10위권 안에 진입한 회사는 다음 10년에는 그 우위가 지속되지 않음. 2020년 기준 글로벌 Top 10에 포함된 7개 기술 기업 중 3개 기업이 이탈
- 메아리 버블: 거품은 한 번에 안 터짐. 하락은 종종 메아리 거품을 동반. 버블 뒤의 심리는 매우 강력. 사람들은 버블에 영감을 준 아이디어(예를 들면 암호화폐, 미국의 빅 테크, 서울의 아파트)를 쉽게 못 버리는 경향. 진짜 승자는 다른 분야에서 나올 것으로 전망
- 강해진 일본: 일본 가계와 기업은 지난 10년 동안 부채 부담을 많이 줄였고, 이익률은 꾸준히 상승. 근로자 생산성에 따라 조종된 노동 비용은 중국보다 일본이 낮음
- 중국 제외 주변국 수혜: 미중 무역 분쟁의 가장 큰 승자는 중국 인근에 위치한 베트남, 대만, 인도, 한국. 중국 내 미국 기업의 절반 이상이 재배치를 위한 첫 번째 선택지로 아시아의 다른 국가가 될 것이라 언급
- 파랑새: 나심 탈레브의 블랙 스완과 대비되는 개념. 이는 긍정적인 충격. 파랑새가 될 수 있는 후보로는 러-우 전쟁 종식, 미-중 무역 분쟁 해소. 생산성을 높여 인플레이션을 억제하는 데 도움이 되는 기술 출현
각계각층의 사람들은 인플레이션과 금리로부터 파생되는 문제의 심각함을 인지하고 있음에도 불구하고, 행동하지 않음. 너무 오랫동안 저금리에 익숙하다 보니, 다른 세상을 생각하는 것조차 어려운 상황. 이러한 정신 상태를 두고 zeteophobia, 즉 삶을 바꾸는 선택 장애라고 함. 너무나도 많은 사람들이 변화가 있다는 것은 인지하지만, 변화에 대처할 필요가 없기를 바라면서 기존의 투자 패턴을 고수. 중앙은행이 다시 한번 구조에 나설 것이라는 가정 하에 투자자들은 지난 10년 동안 효과가 있었던 기술주, 사모펀드, VC 등에 여전히 돈을 쏟아붓고 있는 중. 주택 소유자는 금리 인하를 기대하며 판매를 거부하고 있음 그러나 긴축은 일시적인 충격이 아님. 인플레이션에 대한 새로운 기준은 2%가 아닌 4%에 가깝기 때문에, 금리가 다시 0으로 하락하지는 않을 것. 이런 상황에서 새로운 2023년의 트렌드를 소개함
- 달러 피크: 달러는 약 7년 정도의 주기로 상승 및 하락 반복. 최근의 상승세는 지난 10월까지 전개된 11년으로 집계. 달러는 25% 과대평가
- ROW(Rest of World) 부상: 많은 사람들의 컨센서스는 미국 지배가 지속될 것이라는 가정 하에 굳이 다른 곳에 투자할 필요가 없다고 주장. 미국의 지배가 오래갈 수 있다는 아이디어에는 동의하지만 10년 기간을 주기로 미국 VS ROW 간 수익률 경쟁. 현재 미국은 전 세계 인구의 4%, 상장 기업의 20%, GDP의 25%, 기업 수익의 45%임에도 불구하고, 주식 시장의 60% 비중 차지. 지난 10년간 미국 기업 수익성 증가의 절반은 낮은 이자 비용일 수 있음
- 빅 테크의 후퇴: 10년 동안 상위 10위권 안에 진입한 회사는 다음 10년에는 그 우위가 지속되지 않음. 2020년 기준 글로벌 Top 10에 포함된 7개 기술 기업 중 3개 기업이 이탈
- 메아리 버블: 거품은 한 번에 안 터짐. 하락은 종종 메아리 거품을 동반. 버블 뒤의 심리는 매우 강력. 사람들은 버블에 영감을 준 아이디어(예를 들면 암호화폐, 미국의 빅 테크, 서울의 아파트)를 쉽게 못 버리는 경향. 진짜 승자는 다른 분야에서 나올 것으로 전망
- 강해진 일본: 일본 가계와 기업은 지난 10년 동안 부채 부담을 많이 줄였고, 이익률은 꾸준히 상승. 근로자 생산성에 따라 조종된 노동 비용은 중국보다 일본이 낮음
- 중국 제외 주변국 수혜: 미중 무역 분쟁의 가장 큰 승자는 중국 인근에 위치한 베트남, 대만, 인도, 한국. 중국 내 미국 기업의 절반 이상이 재배치를 위한 첫 번째 선택지로 아시아의 다른 국가가 될 것이라 언급
- 파랑새: 나심 탈레브의 블랙 스완과 대비되는 개념. 이는 긍정적인 충격. 파랑새가 될 수 있는 후보로는 러-우 전쟁 종식, 미-중 무역 분쟁 해소. 생산성을 높여 인플레이션을 억제하는 데 도움이 되는 기술 출현
연금 부자 투자 현황을 잘 정리한 기사지만 가장 중요한 2가지 포인트가 완전 맹점임.
1. 상품 한정으로 인한 납입원금 및 연금 자산 증식 방식 불명
- 퇴직연금(irp)로 한정하여 연금저축 확인 불가
- 즉 큰 퇴직금을 받아 17억 자산이 형성된 것일 가능성이 큼
- 저축으로 납입한 원금을 토대로 연금을 꾸준히 굴려 불린 것보다는 자산 규모 자체에만 포커스
2. 투자 자산별 수익률 확인 불가
- 어디에 어느 비중으로 투자했는지는 나오나 얼마나 벌었는지를 알 수 없음
- 연금 투자자의 보수화라는 인사이트는 나오지만 왜 그런 것인지, 혹은 어떤 연금 투자 방식이 효과적이었는지 등 비는 부분 발생
그래도 흥미롭긴 한 데이터 정리 기사.
https://m.mk.co.kr/news/stock/10597343
1. 상품 한정으로 인한 납입원금 및 연금 자산 증식 방식 불명
- 퇴직연금(irp)로 한정하여 연금저축 확인 불가
- 즉 큰 퇴직금을 받아 17억 자산이 형성된 것일 가능성이 큼
- 저축으로 납입한 원금을 토대로 연금을 꾸준히 굴려 불린 것보다는 자산 규모 자체에만 포커스
2. 투자 자산별 수익률 확인 불가
- 어디에 어느 비중으로 투자했는지는 나오나 얼마나 벌었는지를 알 수 없음
- 연금 투자자의 보수화라는 인사이트는 나오지만 왜 그런 것인지, 혹은 어떤 연금 투자 방식이 효과적이었는지 등 비는 부분 발생
그래도 흥미롭긴 한 데이터 정리 기사.
https://m.mk.co.kr/news/stock/10597343
매일경제
연금자산만 17억!…연금부자 ‘이것’으로 돈 불렸다는데 [신화!머니?] - 매일경제
여러분 다들 연금투자 하고 계시죠? 경기가 좋지 않지만 그래도 노후 대비를 위해서 조금씩이라도 꾸준히 돈을 모으는 게 중요하다는 얘기 많이 들으셨을 텐데요. 그래도 예전에 비해 요즘은 퇴직연금 투자의 중요성이 많이 알려지면서 연금 투자를 열심히 하시는 분들이 늘어나는 추세인 것 같습니다. 실제로 퇴직연금 자산이 10억원 이상인 ‘연금 부자’가 4년 사이 4
“신정호 SK시그넷 대표는 "전기차 이용자들은 내 차량 배터리에 대한 불안과 기술에 대한 걱정을 갖고 있다"며 "자가진단 기능으로 이를 해소하는 것은 물론 배터리 상태를 미리 파악해 고장을 예방하는 측면도 있다"고 설명했다.
그는 "V2 제품은 올해 말 국내에 출시할 계획"이라며 "V2 제품 판매가 본격화되면 연간 22만9000톤의 탄소를 절감할 수 있을 것"이라고 강조했다.”
배터리 진단 기능 들어간 V2가 미국용만이 아닌 내수용으로도 판매되는군요. 생산도 한국에서 하려나..
https://v.daum.net/v/20230107070003652
그는 "V2 제품은 올해 말 국내에 출시할 계획"이라며 "V2 제품 판매가 본격화되면 연간 22만9000톤의 탄소를 절감할 수 있을 것"이라고 강조했다.”
배터리 진단 기능 들어간 V2가 미국용만이 아닌 내수용으로도 판매되는군요. 생산도 한국에서 하려나..
https://v.daum.net/v/20230107070003652
언론사 뷰
[CES 라이브]"배터리 불안, SK 자기진단으로 해결"
[라스베이거스=노명현 기자] "2030년 전세계 탄소 감축 목표량의 1%(2억톤)를 줄이겠다"는 SK의 목표에 힘을 보탤 새가족들도 세계 최대 전시회인 CES 2023에 동참했다. 미국 내 전기차 충전기 시장의 절반 이상을 차지하고 있는 SK시그넷, 이산화탄소를 저장하는 CCS 국내 1위 민간사업자를 목표로 하는 SK어스온 등이다. "전기차 배터리 걱정 해
“LG전자는 우선 전장 부문에 이어 차세대 성장동력으로 꼽고 있는 전기차 충전 등 솔루션 사업을 올해부터 본격적으로 추진한다. 올해 2분기(4~6월) 국내 시장에서 충전 서비스를 출시한 뒤 하반기(7~12월) 중엔 북미 시장에도 진출할 예정이다.
LG전자는 지난해 전기차 충전기 전문업체 애플망고의 지분 60%를 인수해 자회사로 편입했다. 애플망고는 완속부터 급속까지 다양한 전기차 충전기 원천 기술을 보유하고 있는 국내 기업이다.
장익환 LG전자 비즈니스솔루션(BS)사업본부장은 “전기차는 충전 인프라 시장은 확실한 미래 시장”이라며 “회사 차원에서 계획을 갖고 투자를 이어갈 것”이라고 설명했다.”
LG-SK 협력은 아예 끝나고 LG-GS 협력만 남았나
https://www.donga.com/news/Economy/article/all/20230108/117338590/1
LG전자는 지난해 전기차 충전기 전문업체 애플망고의 지분 60%를 인수해 자회사로 편입했다. 애플망고는 완속부터 급속까지 다양한 전기차 충전기 원천 기술을 보유하고 있는 국내 기업이다.
장익환 LG전자 비즈니스솔루션(BS)사업본부장은 “전기차는 충전 인프라 시장은 확실한 미래 시장”이라며 “회사 차원에서 계획을 갖고 투자를 이어갈 것”이라고 설명했다.”
LG-SK 협력은 아예 끝나고 LG-GS 협력만 남았나
https://www.donga.com/news/Economy/article/all/20230108/117338590/1
www.donga.com
“하반기 북미 전기차 충전 시장 진출” …LG전자, 미래 사업 구조 재편
LG전자가 세계 최대 정보기술(IT)·가전 전시회 ‘CES 2023’ 현장에서 자동차 전장 부문, 전기차 충전 등을 중심으로 미래 사업 구조를 재편하겠다는 계획을 공개했다. 가전…
다만 합작형태, 수주방식, 계약조건 다 따져봐야 함. 완성차 회사와 셀 메이커 사이 관계는 따져봐야 하는 것으로 저가 수주 혹은 기술 빼먹기 논란이 이어지는 가운데 어떤 이유로 SK가 드랍하고 LG에 시그널이 가는지 생각해봐야하고 알아봐야함.
Disclaimer: 제한된 금속공학 지식을 기반으로 분석한 글입니다. 토론 환영합니다.
https://edition.cnn.com/2023/01/03/us/tesla-crash-cliff-california-cec/index.html?fbclid=IwAR00AGE_BT_9UcdVTFc1gcHuQVwrp5uIca2hSP_MH7iLgrtmC6OH0ln02Hw
새해 벽두부터 미국에서 화제가 된 뉴스가 있었다. 첨부한 기사와 같이 지난 월요일, 테슬라의 Model Y를 몰던 40대 가장이 와이프와 4, 7세 아이들을 태운 채, 샌프란시스코 근처 해안도로를 드라이브하다가 높이 75 m 정도의 절벽 아래로 추락한 것 (나중에 경찰 조사 결과, 이 40대 가장은 일부러 이 사고를 낸 것으로 확인되어 구속되었다.).
이 정도 높이는 대략 아파트 20층 정도의 높이에 해당하는 것으로, 웬만한 경우에는 대부분 탑승자 사망으로 이어지나, 이 사고는 정말 기적적으로 어린 아이 둘을 포함한 탑승자 전원이 살아남았다. 차량이 절벽 아래로 급전직하하면서 충돌한 것이 아니라, 절벽 사면에 여러번 부딪히면서 구르기도 하고 아래의 자갈에 비스듬히 부딪히면서 충격이 분산되었기 때문으로 보인다.
사실 사람들이 더 주목한 부분은, 이 차가 테슬라의 model Y라는 것이었다. 기사의 사진에서 보이는 것처럼 차체가 크게 파손되었음에도 불구하고, 오히려 이로 인해 탑승자들이 겪었어야 했던 물리적 충격을 차체가 흡수한 것으로도 볼 수 있다. 이것이 Model Y만이 할 수 있는 기능이었을까? 테슬라가 생산하는 모델 중에서도 Model Y는 이른바 기가프레스 (Giga Press) 공정을 적용한 모델로 유명하다. 기가프레스라는 용어 자체는 사실 테슬라가 개발한 용어라기 보다는, 테슬라가 자사의 차량을 생산하기 위해 도입한 설비 이름이라고 봐야 한다. 그렇지만 이제는 많은 사람들이 기가프레스를 테슬라 고유의 제조공정 브랜드인 것처럼 인식하고 있다. 사실 기가프레스라는 용어 속에도 내포되어 있듯, 이 설비는 정말 거대하며 (무게만 해도 500-1000톤 수준), 1년에 생산되는 수량도 몇 대 안 된다. (5-10대 사이). 그리고 그 수량 대부분을 테슬라가 세계 각지의 공장에 도입하고 있기 때문에, 어찌보면 기가프레스라는 용어가 테슬라의 브랜드와 동치되는 것은 당연한 것처럼 보인다.
기가프레스는 무엇이 다른가? 테슬라가 생산하는 다른 모델과 비교해 보면 무엇이 차이나는지 알 수 있다. 예를 들어 테슬라의 Model 3차체에는 171개의 알루미늄 부품이 쓰인다 (프론트에 101개, 리어에 70개). 이 부품들은 다른 자동차 회사처럼 로봇팔 수백대가 달라 붙어 용접하고 조립하면서 하나의 차체로 완성된다. 그런데 Model Y는 단 두 개의 알루미늄 부품이 쓰인다. 즉, 프론트에 1개, 리어에 1개가 쓰이는 것이다. 각 부품은 기가프레스에서 다이캐스트 공정으로 완성된다. 거대한 금속 틀 (다이)에 고온의 알루미늄 합금을 고압을 가해 밀어넣는 (캐스트) 공법이다. 이러한 공법은 딱히 새로운 것은 아니다. 이미 수많은 금속 부품 제조공장에서 활용하는 공법이다. 기가프레스가 특별한 점은 이 공법을 거대한 부품 생산으로까지 확장했다는 것이다.
별로 어렵지 않은 것 같은데? 스케일만 키우면 되는 것 아닌가? 라고 생각할 수도 있다. 실제로 다이의 크기를 늘리고, 적절한 가열 조건과 압력 조건을 최적화하면 안 될 것도 없다. 문제는 이렇게해서 완성된 부품이 과연 실제 성능 테스트를 통과할 수 있는지 여부일 것이다. 전통적으로 자동차 차체에 요구되는 성능은 크게 두 가지다. 하나는 가벼울 것. 하나는 튼튼할 것이다. 가볍게 만드는 것은 연비 및 친환경 조건 때문에 그런 것이고, 튼튼하다는 요구 조건은 충돌시 탑승자 보호 및 수리 범위의 최소화 (즉, 수리비용의 최소화, 전손확률의 최소화)를 위한 것이다. 재미있는 것은 이 두 가지는 독립적으로 양립될 수 없다는 것이다.
예전에 우리 학교에 계시는 교수님과 연구한 주제 중에, 그래핀 flake를 가지고 마이크로 사이즈의 버블 (bubble)을 만들어 이들을 3차원에서 차곡차곡 쌓아 annealing한 후, 거대한 3차원 격자 구조로 만드는 연구를 한 적이 있다. (https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.201802997)
이 연구는 그래핀 자체의 강성도 살리면서, 속이 비어있는 마이크로 버블의 장점을 살리는 방향에서, 초경량-초고강도 소재를 만들 목적으로 이루어졌다. 실제로 우리가 예측한 것과 거의 유사한 수준에서 꽤 괜찮은 강도와 경량화가 이루어졌다. 그렇지만 그 어떤 초경량-초고강도 소재 개발 연구도 한 가지 저주에서 풀려날 방법은 없다. 그것은 경량화 (즉, 밀도를 낮추는 것)와 초고강도 (즉, 항복응력이나 탄성계수 등을 높이는 것)를 동시에 달성하기는 매우 어렵다는 것이다. 밀도를 낮추면 자연스럽게 탄성계수가 낮아지고, 높이면 높아진다. 대략적으로 비례관계에 있고, 정확한 관계는 각 소재의 물성과 이들이 이루는 구조적 특성에 따라 달라진다. 그렇지만 반비례 관계는 없다. 만약 경량화에 너무 초점을 맞춘다면 강도가 희생되어야 하고, 강도를 높인다면 경량화는 포기해야 한다.
대략적으로 차량의 무게가 10% 정도 감량되면 연비는 7% 정도 향상된다고 알려져 있다. 그리고 강도는 5-10% 정도 떨어진다. 현대차 같은 전통적 자동차 메이커들은 꾸준히 차체의 무게를 줄이면서 강도를 유지하기 위해 여전히 철강을 채용하지만, 강판과 구조용강을 분리해서 최적화한다. 예를 들어 현대제철의 핫스탬핑 공법 등으로 생산된 차체 재료는 1.5-1.8 GPa 정도의 강도를 가지면서, 예전의 재료보다 10% 정도 감량된 무게를 갖는다. 그런데 테슬라는 이와는 다른 방향을 걷는다.
테슬라가 생각하는 방향은 아예 알루미늄으로 가는 것이다. 알루미늄 합금을 이용하여 이를 녹이고 고압으로 다이캐스팅해서 큰 부품 2-3개를 찍어내어, 조립을 완료하는 것. 이것이 전통적인 생산공정과 무엇이 다른가? 당연히 부품의 개수가 줄어드니 생산 공정이 단순해지고, 생산 비용이 절감된다. 보통 차체 조립에 500-1000개 정도의 로봇팔이 쓰이는데, 테슬라는 적어도 2/3 정도의 로봇이 필요없게 만들 수 있다는 것. 이로 인해 생산단가는 35-40% 정도 절감되는 것으로 분석된다. 알루미늄 합금이라는 소재 역시 기존의 철강 기반 차체 소재보다 훨씬 가벼울 뿐더러, 가공성이 용이하기 때문에 테슬라의 연비 개선과 생산 속도 향상에도 도움이 될 것으로 기대된다.
그렇지만 여기에 문제가 있다. 알루미늄 합금이 모든 면에서 뛰어나다면 대부분의 자동차 메이커가 이를 채용하지 않을 이유는 없다. 그렇지만 여전히 대다수의 자동차 메이커들이 (특수용 차량 제외) 철강을 위주로, 조금씩 알루미늄 합금을 늘리는 방향을 고집하는 이유는 가격 뿐만 아니라, 강도 면에서 알루미늄 합금은 여전히 크게 낮은 수준을 보이고 있기 때문이다. 테슬라가 Model Y에 채용하고 있는 알루미늄 합금은 테슬라 스스로가 특허를 낸 (그리고 스페이스X의 합금설계 엔지니어링 자산을 이용한 것으로 추정되는) AA386이라는 알루미늄 합금이다. 업계의 분석에 따르면 이 합금의 89.5%는 알루미늄이고, 8.5%는 실리콘, 0.46%는 망간, 나머지는 철, 마그네슘, 티타늄, 주석, 납, 지르콘, 아연, 구리, 니켈, 바나듐 같은 미량 원소들이 포함되어 있다. 대략 알루미늄+실리콘 합금이라고 봐도 무방하다. 사실 이전에도 이와 비슷한 조성의 알루미늄 합금은 있었다. A356이나 A100 시리즈가 그것이다. 다만 이들 합금은 강도보다는 전기전도도를 위주로 물성이 최적화된 것이라 차체용 소재로는 적합하지 않았고, 그래서 테슬라는 나머지 조성을 조금 더 세밀하게 최적화하여 강도를 높이려고 한 것으로 추정된다.
그렇지만 이렇게 최적화된 알루미늄 합금 소재도 다이캐스트 공법의 한계를 벗어나기는 어렵다. 다이캐스트는 사실 커다란 부품을 만들기 위해 채용되어왔던 공법은 아니다. 대부분 피규어 용이고, 커봐야 의자 수준이다. 차체 수준의 부피에 다이캐스트 공법이 잘 채용되지 않았던 이유는 그렇게해서 만들어진 부품의 강도를 보장할 수 없었기 때문이다.
https://edition.cnn.com/2023/01/03/us/tesla-crash-cliff-california-cec/index.html?fbclid=IwAR00AGE_BT_9UcdVTFc1gcHuQVwrp5uIca2hSP_MH7iLgrtmC6OH0ln02Hw
새해 벽두부터 미국에서 화제가 된 뉴스가 있었다. 첨부한 기사와 같이 지난 월요일, 테슬라의 Model Y를 몰던 40대 가장이 와이프와 4, 7세 아이들을 태운 채, 샌프란시스코 근처 해안도로를 드라이브하다가 높이 75 m 정도의 절벽 아래로 추락한 것 (나중에 경찰 조사 결과, 이 40대 가장은 일부러 이 사고를 낸 것으로 확인되어 구속되었다.).
이 정도 높이는 대략 아파트 20층 정도의 높이에 해당하는 것으로, 웬만한 경우에는 대부분 탑승자 사망으로 이어지나, 이 사고는 정말 기적적으로 어린 아이 둘을 포함한 탑승자 전원이 살아남았다. 차량이 절벽 아래로 급전직하하면서 충돌한 것이 아니라, 절벽 사면에 여러번 부딪히면서 구르기도 하고 아래의 자갈에 비스듬히 부딪히면서 충격이 분산되었기 때문으로 보인다.
사실 사람들이 더 주목한 부분은, 이 차가 테슬라의 model Y라는 것이었다. 기사의 사진에서 보이는 것처럼 차체가 크게 파손되었음에도 불구하고, 오히려 이로 인해 탑승자들이 겪었어야 했던 물리적 충격을 차체가 흡수한 것으로도 볼 수 있다. 이것이 Model Y만이 할 수 있는 기능이었을까? 테슬라가 생산하는 모델 중에서도 Model Y는 이른바 기가프레스 (Giga Press) 공정을 적용한 모델로 유명하다. 기가프레스라는 용어 자체는 사실 테슬라가 개발한 용어라기 보다는, 테슬라가 자사의 차량을 생산하기 위해 도입한 설비 이름이라고 봐야 한다. 그렇지만 이제는 많은 사람들이 기가프레스를 테슬라 고유의 제조공정 브랜드인 것처럼 인식하고 있다. 사실 기가프레스라는 용어 속에도 내포되어 있듯, 이 설비는 정말 거대하며 (무게만 해도 500-1000톤 수준), 1년에 생산되는 수량도 몇 대 안 된다. (5-10대 사이). 그리고 그 수량 대부분을 테슬라가 세계 각지의 공장에 도입하고 있기 때문에, 어찌보면 기가프레스라는 용어가 테슬라의 브랜드와 동치되는 것은 당연한 것처럼 보인다.
기가프레스는 무엇이 다른가? 테슬라가 생산하는 다른 모델과 비교해 보면 무엇이 차이나는지 알 수 있다. 예를 들어 테슬라의 Model 3차체에는 171개의 알루미늄 부품이 쓰인다 (프론트에 101개, 리어에 70개). 이 부품들은 다른 자동차 회사처럼 로봇팔 수백대가 달라 붙어 용접하고 조립하면서 하나의 차체로 완성된다. 그런데 Model Y는 단 두 개의 알루미늄 부품이 쓰인다. 즉, 프론트에 1개, 리어에 1개가 쓰이는 것이다. 각 부품은 기가프레스에서 다이캐스트 공정으로 완성된다. 거대한 금속 틀 (다이)에 고온의 알루미늄 합금을 고압을 가해 밀어넣는 (캐스트) 공법이다. 이러한 공법은 딱히 새로운 것은 아니다. 이미 수많은 금속 부품 제조공장에서 활용하는 공법이다. 기가프레스가 특별한 점은 이 공법을 거대한 부품 생산으로까지 확장했다는 것이다.
별로 어렵지 않은 것 같은데? 스케일만 키우면 되는 것 아닌가? 라고 생각할 수도 있다. 실제로 다이의 크기를 늘리고, 적절한 가열 조건과 압력 조건을 최적화하면 안 될 것도 없다. 문제는 이렇게해서 완성된 부품이 과연 실제 성능 테스트를 통과할 수 있는지 여부일 것이다. 전통적으로 자동차 차체에 요구되는 성능은 크게 두 가지다. 하나는 가벼울 것. 하나는 튼튼할 것이다. 가볍게 만드는 것은 연비 및 친환경 조건 때문에 그런 것이고, 튼튼하다는 요구 조건은 충돌시 탑승자 보호 및 수리 범위의 최소화 (즉, 수리비용의 최소화, 전손확률의 최소화)를 위한 것이다. 재미있는 것은 이 두 가지는 독립적으로 양립될 수 없다는 것이다.
예전에 우리 학교에 계시는 교수님과 연구한 주제 중에, 그래핀 flake를 가지고 마이크로 사이즈의 버블 (bubble)을 만들어 이들을 3차원에서 차곡차곡 쌓아 annealing한 후, 거대한 3차원 격자 구조로 만드는 연구를 한 적이 있다. (https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.201802997)
이 연구는 그래핀 자체의 강성도 살리면서, 속이 비어있는 마이크로 버블의 장점을 살리는 방향에서, 초경량-초고강도 소재를 만들 목적으로 이루어졌다. 실제로 우리가 예측한 것과 거의 유사한 수준에서 꽤 괜찮은 강도와 경량화가 이루어졌다. 그렇지만 그 어떤 초경량-초고강도 소재 개발 연구도 한 가지 저주에서 풀려날 방법은 없다. 그것은 경량화 (즉, 밀도를 낮추는 것)와 초고강도 (즉, 항복응력이나 탄성계수 등을 높이는 것)를 동시에 달성하기는 매우 어렵다는 것이다. 밀도를 낮추면 자연스럽게 탄성계수가 낮아지고, 높이면 높아진다. 대략적으로 비례관계에 있고, 정확한 관계는 각 소재의 물성과 이들이 이루는 구조적 특성에 따라 달라진다. 그렇지만 반비례 관계는 없다. 만약 경량화에 너무 초점을 맞춘다면 강도가 희생되어야 하고, 강도를 높인다면 경량화는 포기해야 한다.
대략적으로 차량의 무게가 10% 정도 감량되면 연비는 7% 정도 향상된다고 알려져 있다. 그리고 강도는 5-10% 정도 떨어진다. 현대차 같은 전통적 자동차 메이커들은 꾸준히 차체의 무게를 줄이면서 강도를 유지하기 위해 여전히 철강을 채용하지만, 강판과 구조용강을 분리해서 최적화한다. 예를 들어 현대제철의 핫스탬핑 공법 등으로 생산된 차체 재료는 1.5-1.8 GPa 정도의 강도를 가지면서, 예전의 재료보다 10% 정도 감량된 무게를 갖는다. 그런데 테슬라는 이와는 다른 방향을 걷는다.
테슬라가 생각하는 방향은 아예 알루미늄으로 가는 것이다. 알루미늄 합금을 이용하여 이를 녹이고 고압으로 다이캐스팅해서 큰 부품 2-3개를 찍어내어, 조립을 완료하는 것. 이것이 전통적인 생산공정과 무엇이 다른가? 당연히 부품의 개수가 줄어드니 생산 공정이 단순해지고, 생산 비용이 절감된다. 보통 차체 조립에 500-1000개 정도의 로봇팔이 쓰이는데, 테슬라는 적어도 2/3 정도의 로봇이 필요없게 만들 수 있다는 것. 이로 인해 생산단가는 35-40% 정도 절감되는 것으로 분석된다. 알루미늄 합금이라는 소재 역시 기존의 철강 기반 차체 소재보다 훨씬 가벼울 뿐더러, 가공성이 용이하기 때문에 테슬라의 연비 개선과 생산 속도 향상에도 도움이 될 것으로 기대된다.
그렇지만 여기에 문제가 있다. 알루미늄 합금이 모든 면에서 뛰어나다면 대부분의 자동차 메이커가 이를 채용하지 않을 이유는 없다. 그렇지만 여전히 대다수의 자동차 메이커들이 (특수용 차량 제외) 철강을 위주로, 조금씩 알루미늄 합금을 늘리는 방향을 고집하는 이유는 가격 뿐만 아니라, 강도 면에서 알루미늄 합금은 여전히 크게 낮은 수준을 보이고 있기 때문이다. 테슬라가 Model Y에 채용하고 있는 알루미늄 합금은 테슬라 스스로가 특허를 낸 (그리고 스페이스X의 합금설계 엔지니어링 자산을 이용한 것으로 추정되는) AA386이라는 알루미늄 합금이다. 업계의 분석에 따르면 이 합금의 89.5%는 알루미늄이고, 8.5%는 실리콘, 0.46%는 망간, 나머지는 철, 마그네슘, 티타늄, 주석, 납, 지르콘, 아연, 구리, 니켈, 바나듐 같은 미량 원소들이 포함되어 있다. 대략 알루미늄+실리콘 합금이라고 봐도 무방하다. 사실 이전에도 이와 비슷한 조성의 알루미늄 합금은 있었다. A356이나 A100 시리즈가 그것이다. 다만 이들 합금은 강도보다는 전기전도도를 위주로 물성이 최적화된 것이라 차체용 소재로는 적합하지 않았고, 그래서 테슬라는 나머지 조성을 조금 더 세밀하게 최적화하여 강도를 높이려고 한 것으로 추정된다.
그렇지만 이렇게 최적화된 알루미늄 합금 소재도 다이캐스트 공법의 한계를 벗어나기는 어렵다. 다이캐스트는 사실 커다란 부품을 만들기 위해 채용되어왔던 공법은 아니다. 대부분 피규어 용이고, 커봐야 의자 수준이다. 차체 수준의 부피에 다이캐스트 공법이 잘 채용되지 않았던 이유는 그렇게해서 만들어진 부품의 강도를 보장할 수 없었기 때문이다.