※ 아래 글은 정보통신기술진흥센터(IITP)가 발간하는 주간기술동향 1884호(2019. 2. 19. 발행)에 기고한 원고입니다.

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IBM 100만 명 얼굴 정보 담은 데이터셋 공개, 인식의 공정성이 목표.pdf
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IBM 기초연구소는 최근 얼굴인식 기술의 공정성과 정확성 향상을 목표로 얼굴의 다양성(Diversity in Faces, DiF)’라는 데이터셋을 공개

 

카메라와 알고리즘을 이용해 얼굴을 인식하여 개인을 식별하는 기술의 실용화는 최근 급속히 확대되고 있으며, 스마트폰의 잠금 해제에 Face ID 등의 얼굴 인식 시스템이 이용되기도 하고, 경찰의 수사 및 경비에 얼굴 인식 시스템이 도입되어 일부 성과를 올리고 있기도 함

 

[ 그림  1]  축구장에 설치된 자동 얼굴인식 시스템 (자료: BBC)

 

그러나 얼굴 인식 시스템의 정밀도는 아직 완벽함과는 거리가 있는데, 가령 영국 경찰이 도입한 얼굴 인식 시스템의 경우 오판정률이 90%가 넘는 일도 있었음

 

20176월 영국 카디프에서는 UEFA 챔피언스 리그 결승전이 열렸는데, 대규모 스포츠 이벤트는 테러의 표적이 될 가능성이 높아 당시 뉴 사우스 웨일즈 경찰은 감시 카메라를 이용한 자동 얼굴인식 시스템으로 범죄 용의자를 탐지해 내겠다는 계획을 세웠음

 

결승전 당일 자동 얼굴인식 시스템에 의해 범죄 용의자로 지목된 사람은 모두 2,470명에 달했는데, 이 중 2,297명이 잘못된 판정으로 드러났음

 

웨일즈 경찰의 사례에서 오판정률이 높았던 원인은 인터폴에서 제공한 용의자 사진의 화질이 떨어졌기 때문인데 그 외에도 얼굴인식 시스템의 정확도는 여러 요인에 의해 영향을 받음

 

오인식 비율이 높아지는 원인 중에는 얼굴인식 시스템의 편향성도 있다는 지적이 있는데, 실제로 아프리카계 미국인은 백인보다 5~10% 정도 정확도가 떨어진다는 연구 결과가 있음

 

IBM 기초연구소의 연구팀은 실제 얼굴인식 시스템의 성능에 영향을 미치는 것은 내재적인 얼굴의 다양성이지 인식의 정확도가 개인이나 집단에 따라 달라질 수는 없다는 입장인데, DiF 데이터셋의 공개 목적이 얼굴인식 기술의 공정성향상이라 한 것은 이런 연유임

 

이번에 IBM이 공개한 DiF에는 다양한 성별과 인종의 얼굴 이미지와 그에 대한 주석이 포함되어 있는데, 100 만 명분의 데이터가 포함되어 있다고 함

 

IBM 연구소는 만일 인종이나 성별에 따라 얼굴인식의 정확도에 차이가 발생한다면, 이는 알고리즘을 학습시킬 데이터셋이 특정 성별이나 인종에 편중되어 있기 때문으로, 데이터셋의 표본을 늘리고 인종과 성별의 샘플링을 균형있게 함으로써 해결가능하다고 보았음

 

 DiF 데이터셋의 각각 이미지에는 머리 모양과 얼굴의 대칭, 코의 길이, 이마의 높이 등 얼굴의 객관적 척도와 함께 연령이나 성별 등의 주석 데이터가 라벨링되어 있다고 함

 

 연구팀에 따르면 주석 데이터에서는 얼굴 부위 47곳 이상의 크기와 특징을 정리되어 있으며, 이것이 얼굴인식 시스템의 공정성과 정확성을 향상시키고 알고리즘의 성능을 더욱 강력하게 만드는 학습 교사의 역할을 하고 있음

 

[ 그림  2] DiF  데이터셋의 정보 라벨링 (자료: IBM)

 

연구팀은 IBM 기초연구소에서 보다 공정하고 정확한 얼굴인식 시스템을 개발하기 위한 연구 노력을 계속하고 있지만, 단지 자신들의 연구로만으로 얼굴인식 시스템이 발전할 수는 없다고 판단하였음

 

DiF를 공개한 것은 이를 통해 다른 곳에서 진행되는 얼굴인식 시스템의 연구에도 기여하는 것이 중요한 과학적 의제를 진전시키는 일이라 보았기 때문이며, 이번에 공개된 DiF가 얼굴인식 시스템 연구의 새로운 첫 걸음이 되기를 희망하고 있음

 

DiF 데이터셋은 전세계에 있는 얼굴인식 시스템 연구 커뮤니티에 제공되는데, DiF에 접속을 원하면 IBM 기초연구소의 설문 조사에 응하고 이메일로 신청하면 됨

 

Diversity in Faces Dataset - Trusted AI - IBM Research AI(https://www.research.ibm.com/artificial-intelligence/trusted-ai/diversity-in-faces/)

 

[그림 3] Diversity In Face

 

한편 DiF를 기반으로 한 시스템 개발 연구를 통해 얼굴인식의 공정성과 정확성 개선이라는 목표는 달성될 수 있겠지만, 그에 비례해 기술에 대한 통제 요구도 커질 것으로 보임

 

2017년 뉴 사우스 웨일즈 경찰의 얼굴인식 시스템이 2천명 이상의 시민을 범죄 용의자로 오판한 것이 알려지자, 영국에서는 즉각 시스템 폐지 운동이 전개된 바 있음

 

영국의 시민단체 빅브라더 워치(Big Brother Watch)'는 실시간 얼굴 인식은 시민의 자유에 대한 위협일 뿐만 아니라 위험하고 부정확한 정치적 도구라며 강력히 비판하고 있는데, 기술의 정확성 여부와 상관없이 얼굴인식 기술에 대한 근원적 문제제기는 지속될 것으로 보임

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아이폰 동력 상실, 서비스 부문과 인도 시장에 기대 거는 애플.pdf
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여러 시장조시기관들의 보고서를 종합하면 애플이 2018년 가을에 출시 한 신형 아이폰 모델들이 판매 실적은 예년에 비해 신통치 않은 것으로 보임

 

애플은 20189월에 신형 아이폰 시리즈의 상위 모델인 아이폰 XS’아이폰 XS 맥스를 출시했고, 이어 10월에는 하위 모델인 아이폰 XR’을 출시하였음

 

홍콩의 시장조사기관 카운터포인트(Counterpoint Technology Market Research)의 보고서에 따르면, 이 세 모델의 201811월 기준 총 판매대수는 2017년 발표 모델(아이폰 X, 아이폰 8, 아이폰 8 플러스)201711월 기준 총 판매량보다 20% 이상 적음

 

2018년 라인업의 최저가 모델인 아이폰 XR2017년 라인업의 최저가 모델인 아이폰 8의 발매 초기 판매량을 비교하면 XR8보다 5% 적으며, 2018년 최상위 모델인 XS 맥스의 판매량은 2017년 최상위 모델 X에 비해 46%나 적다고 함

 

[그림 1] 신형 아이폰 2017년 11월  vs. 2018년 11월 (자료: Counterpoint)

 

월스트리트저널 등 미국 언론들은 세계 최대 스마트폰 시장인 중국에서 많이 판매될 것으로 예상되었던 신형 아이폰의 하위 모델 XR이 기대와 달리 판매 부진에 빠졌다고 보도

 

아이폰은 중국에서 일종의 사회적 지위를 나타내주는 상품으로 인식되어 인기가 있었기 때문에, 지금까지는 아이폰 78 등 하위 모델이라도 잘 팔렸음

 

하지만 현재 중국 시장에서는 화웨이(Huawei), 오포(Oppo), 비보(Viivo) 등 로컬업체들이 아이폰의 하위모델보다 가격은 낮으면서 스펙이 나은 고급 모델을 판매하고 있음

 

아이폰 XR의 중국 내 판매 가격은 약 950달러임에 비해 화웨이의 고급 모델은 30% 이상 저렴한 약 600달러에 판매되고 있는데, 뉴욕타임스는 최근 중국 제조업체들의 스마트폰은 기능이 크게 향상되어 가격과 성능 모두 아이폰을 앞서고 있다고 전하고 있음

 

월스트리트 저널은 중국에서 아이폰이 지위의 기호로서 갖는 의미가 희석되고 있음을 지적하고 있는데, 현재 과시를 원하는 소비자는 가장 비싼 아이폰 XS 맥스만을 선택하고 있으며 이제 아이폰 모델 중 사회적 기호의 역할이 남아 있는 것은 XS Max 밖에 없음

 

[ 그림  2]  중국 스마트폰 시장 벤더 점유율 (2018.11) (자료: New York Times)

 

애플이 중국 시장에서 기대했던 아이폰 XR은 가격에 민감한 소비자층과 사회적 지위의 기호에 민감한 소비자층 모두에게 어필하지 못하는 어중간한 제품이 되어버렸음

 

이러한 통계 및 언론의 보도를 인정하듯, 애플의 팀 쿡 CEO는 올해 1월 투자자들에게 보내는 레터에서 201810~12월 기간의 실적 예상을 하향 조정한다고 전했으며, 그 이유로 중국 스마트폰 시장의 위축에 따른 매장 방문 고객의 감소 등을 꼽았음

 

카운터포인트에 따르면 중국 스마트폰 시장의 최근 상황은 그동안 애플의 매출 실적을 유지해 주던 두 가지 전략을 동시에 무력화시키고 있어 애플에 심각한 고민을 안겨주고 있음

 

애플의 매출에서 아이폰이 차지하는 비중은 약 60%, 그리고 애플의 매출에서 중국이 차지하는 비중은 약 20% 정도임

 

[ 그림  3]  애플 매출에서 중국이 차지하는 비중 (자료: Statista)

 

스마트폰 시장의 성장이 둔화하는 가운데서도 애플은 판매 저하의 문제를 단말기 가격 인상과 서비스 사업의 강화 등으로 상쇄하는 전략을 취해 왔음

 

그런데 앞서 말한 것처럼 'HOV(Huawei, Oppo, Vivo)'라 불리는 중국의 3대 로컬 제조업체가 업체가 미들 레인지부터 하이엔드 가격대의 제품을 출시하고, 중국 소비자들이 이에 반응하면서 애플의 사업을 위협하고 있음

 

한때 중국 시장을 지배하던 삼성전자는 로컬업체들에 패배하면서 현재 중국시장 점유율이 1%까지 떨어져 있는데, 카운터포인트는 현재 점유율 7%로 내려앉은 애플도 삼성전자와 비슷한 길을 가게 될 가능성이 높다고 지적하고 있음

 

최근 애플의 매출에서 점차 비중이 높아지고 있는 서비스 부문 사업 역시 중국 시장에서는 힘겨운 경합을 해야 한다는 점도 애플의 고민거리

 

애플의 서비스 사업은 검색 서비스 기업들로부터 받는 수수료, 앱스토어, 음악과 영상을 전달하는 아이튠즈, 애플뮤직, 모바일 결제(애플페이) 등으로 구성되며, 최근 수년간 지속적으로 매출이 급등하며 성장하고 있음

 

그러나 중국에서는 이 중 앱스토어를 제외하면 수익 창출이 어려운데, 중국 대다수 이용자들은 소위 BAT로 불리는 Baidu(바이두), Alibaba(알리바바), Tencent(텐센트)의 서비스들을 이용하고 있기 때문

 

카운터포인트는 아이폰 판매량도 줄고 애플 서비스 이용도 부진한 이런 상황에서 애플의 생태계로 중국 소비자들을 끌어들이는 것은 매우 어려운 일이라 분석하고 있음

 

[ 그림  4]  애플 서비스 부문의 매출 증가 추이 (자료: Statista)

 

이런 이유로 중국 시장에서 고전하는, 나아가 전체 실적에 타격을 받고 있는 애플은 13억의 거대한 인구를 가진 인도 시장에 주목하고 있음

 

인도의 스마트폰 보급률은 아직 24%로 낮은 수준이나 그만큼 시장 성장률이 높고 결국에는 중국에 이어 거대 시장으로 발전할 가능성이 높음

 

현재 아이폰의 인도 스마트폰 시장 점유율은 1% 정도이며 제조업체별 판매대수 순위에서 애플은 11위인데, 가장 큰 요인은 아이폰의 가격이 인도에서 너무 높다는 데 있음

 

인도에서 판매되는 스마트폰의 95%500달러 이하이며 약 75%250달러 이하인데, 이에 비해 아이폰의 최신 모델인 XS1,400달러이기 때문에 애플의 제품은 인도에서 부유층이 아니라면 손에 넣기가 쉽지 않은 상황

 

아이폰의 가격이 인도에서 높게 형성되는 이유 중 하나로는 중국에서 생산된 아이폰이 인도에 수입될 때 부과되는 20%의 관세가 지적되기도 함

 

이 때문에 현재 아이폰의 대부분을 중국 공장에서 조립하고 있는 수탁생산업체 홍하이정밀공업은 인도에 아이폰 공장 설립을 검토 중이라 월스트리트저널은 전하고 있음

 

일찍이 애플은 대만의 전자기기 제조 수탁업체 위스트론(Wistron)과 제휴해 아이폰의 저가 모델인 ‘SE’를 인도 공장에서 조립한 적도 있어 홍하이의 인도 공장 설립은 어느 정도 가능성이 있는 것으로 분석되고 있음

 

애플은 2017년 말 사내에서 평판이 좋은 베테랑 간부 미셸 쿨롬을 인도 사업 책임자로 임명하고 지방 유통업체에 대한 영업지원 및 브랜드 전략의 쇄신, 소매업자와 관계 재설정을 도모했으며, 201811월에 그 후임으로 노키아의 전 고객운영 책임자 아쉬쉬 초우드리를 임명

 

애플은 아직 인도에 직영 매장인 애플 스토어가 하나도 없지만 뉴델리, 벵갈루루, 뭄바이 등 주요 도시에 개설을 원하고 있으며, 지금까지 성장을 지탱해온 중국 사업이 부진에 빠진 지금 인도에서 다음 성장동력을 물색하고 있음

※ 아래 글은 정보통신기술진흥센터(IITP)가 발간하는 주간기술동향 1884호(2019. 2. 19. 발행)에 기고한 원고입니다.

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GM의 새로운 경영전략, 자동차 산업 新패러다임 CASE 대응 목적.pdf
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[ 요 약 ]

 

자동차 산업이 CASE(커넥티드, 자율운전, 공유와 서비스, 전기동력)의 시대로 급속히 전환함에 따라 미국 자동차 산업을 대표하는 제너럴 모터스(GM)는 최근 북미 공장 생산 중단, 대형차 중심의 전기차 전략으로 선회, 자율운전차 사업에 대대적 투자라는 3가지 결정을 내렸음. 새로운 사업 전략 발표에 대해 트럼프 정부가 보조금 지급 중단을 거론하는 등 강력히 비판하고 있지만, GMCASE 시대 자동차 산업의 주도권 경쟁을 위해 새로운 경영전략을 강력 추진할 것으로 보임

 

 

[ 본 문 ]

 

지난 1월 디트로이트 모터쇼에서 GM의 메리 바라 CEO는 자신들의 새로운 경영 전략이 미국 정부로부터 비판을 받고 있지만 올바른 방향임을 확신한다고 밝혔음

 

바라 CEO는 자동차 산업의 발전 속도가 아주 빠르기 때문에 지속적 성장을 위해서는 신속한 경영적 판단이 필요하다고 강조하였음

 

바라가 말하는 올바른 전략은 작년 11월 발표한 미국 사업 재편 계획을 가리키는데, 북미 지역에 있는 3개 조립 공장과 2개 부품 공장의 생산 활동을 2019년 내에 중단하고, 6천 명 이상의 직원을 감원한다고 밝힌 것

 

[ 그림  1] GM 의 감원 계획을 비판하는 트럼프 (자료: AFP)

 

재편 계획에 따라 생산 중지되는 차종에는 뷰익 브랜드의 라크로스(LaCrosse)와 쉐보레 브랜드의 임팔라(Impara), 캐딜락 브랜드의 CT6 등 세단 모델들이 다수 포함되었으며, 2011년 판매를 시작한 쉐보레 브랜드의 하이브리드 전기차인 볼트(Volt)도 포함

 

이 같은 GM의 계획은 미국 내 일자리, 특히 자동차 등 전통적 제조업에 종사해 온 백인 남성 노동자들의 일자리 확보에 공을 들이고 있는 트럼프 행정부의 기조와 정면으로 배치되는 것으로 트럼프는 GM에 대한 모든 보조금 지급 중단을 경고하는 등 강하게 비판

 

[1] GM의 미국 사업 재편 계획에 따른 구조조정안

공장

생산종료 모델

생산종료시기

인력감축안

디트로이트 햄트램크

조립공장(미시간주)

뷰익 라크로스(대형 세단)

쉐보레 볼트(하이브리드 EV)

2019.03.01

정직원 194

계약직 1,348

쉐보레 임팔라(대형 세단))

캐딜락 CT6(플래그십 세단)

2019.06.01

로즈타운 조립공장

(오하이오주)

쉐보레 크루즈(소형 세단))

2019.03.01

정직원 183

계약직 1,435

오샤와 조립공장

(캐나다 온타리오주)

쉐보레 임팔라(대형 세단))

캐딜락 XTS(대형 세단)

구형 쉐보레 실버라도(대형 픽업트럭)

구형 GMC 시에라(대형 픽업트럭)

2019 4분기

정직원 300

계약직 2,600

워렌 변속기 공장

(미시간주)

6단 변속기(XTS, 임팔라, 말리부, 볼트, 아카디아)

구동용 모터(볼트)

2019.08.01

정직원 70

계약직 265

볼티모어 부품공장

(메릴랜드주)

대형 픽업트럭용 변속기

2019.04.01

정직원 57

계약직 253

합계

정직원 804

계약직 5,901

<자료> GM, IITP 정리

 

바라 CEO2014년 취임 이후 선택과 집중 전략에 따라 유럽과 인도 시장에서 철수한 바 있는데, 이번 미국 사업 재편 계획도 그 연장선상에 있는 것

 

바라는 리먼 쇼크로 인한 경영파탄에 허덕이던 GM의 구원투수로 2014년에 CEO로 취임 했으며, 이후 수익 기반을 되살리기 위해 사업의 선택과 집중을 추진해왔음

 

미국과 중국을 핵심 시장으로 자리매김하면서, 2017년에는 산하에 있던 독일 오펠(Opel)을 프랑스의 그룹 PSA에 매각하였고 판매 부진을 겪던 유럽시장에서 철수하였음

 

2017년에는 또한 스즈키가 약 50%의 시장점유율을 장악하고 있는 소형차 중심의 인도 시장에서도 철수했는데, 이번 미국 사업 재편 계획은 그간의 자동차 사업부문 구조조정 흐름이 결국 핵심 시장이라던 미국 시장에까지 불어 닥친 것이라 볼 수 있음

 

차이점이 있다면 미국 시장에서 선택과 집중은 사업 철수가 아니라 기존 사업에서 수익성 있는 부분만 남기고, 전기차와 자율운전 등 차세대 기술에 중점적으로 투자하는 움직임을 가속하는 것이라는 점

 

이러한 미국 사업 전략은 GM에 고유한 것은 아니며, GM의 발표 이후 포드 자동차도 동일한 전략을 공표했고, 닛산 자동차 역시 미국 내 완성차 공장에서 인원을 정리할 계획임을 밝혔음

 

GM이 미국 사업 재편 계획을 세우게 된 것은 현재 미국 자동차 시장이 4개의 불안정 요인에 의해 거대한 전환기에 직면해 있다고 판단했기 때문

 

첫 번째 불안정 요인은 시장 성장이 둔화되고 있다는 것인데, 자동차 정보 포털 마크라인즈에 따르면 2018년 미국 신차 판매대수는 1,727만 대로 전년 대비 0.3% 증가

 

트럼프 정부의 대대적 감세 등의 효과로 전년 수준의 실적을 유지한 것이지만 시장이 정점을 지나 하강 곡면에 들어선 것은 명확해 보이며, 대출금리 상승 등으로 인해 2019년의 판매대수는 1700만 대 밑으로 떨어질 것으로 전망

 

두 번째 불안정 요인은 미국 시장의 수요가 세단 승용차에서 픽업트럭과 다목적스포츠차량 (SUV) 등 라이트 트럭으로 빠르게 전환되고 있다는 것으로, 총 판매대수에서 승용차의 비율은 2018년에 31.7%까지 떨어졌으며 앞으로도 판매 감소는 지속될 공산이 큼

 

[ 그림  2]  미국 신차판매 대수 및 승용차 비율 추이 (자료: Marklines)

 

세 번째 불안정 요인은 트럼프 정부의 미국 제일주의정책으로, 북미자유무역협정(NAFTA)을 재검토하여 미국, 캐나다, 멕시코 간 새로 합의한 ‘USMCA 협정이 발효되면 캐나다와 멕시코에서 미국에 무관세로 수출할 수 있는 조건이 엄격해짐

 

USMCA 협정은 관리 무역이라 할 수 있는 수량 규제도 포함되어 있는데, 미국 자동차 업체의 수익을 악화시키는 요인이 될 것으로 보임

 

네 번째 불안정 요인은 트럼프 정부가 내세운 연비규제 완화 정책인데, 미국의 도로교통안전국(NHTSA)과 환경보호국(EPA)20188월 연비규제 완화를 위해 새로운 제안을 했으며, 규제 완화가 결정되면 전기 자동차 보급에 제동이 걸릴 것은 확실함

 

시장 불안정 요인에 대응하기 위한 GM 사업 재편 계획의 한 축은 세단 생산을 줄이는 대신 라이트 트럭 사업에 경영 자원을 집중하는 것

 

1 요인에 대응하기 위해 GM은 북미에서 세단의 생산을 중단하는 전략을 세웠는데, 세단 생산 공장의 평균 가동률이 30%대로 떨어지고 생산 중단이 불가피하다고 판단하였음

 

바라 CEO는 미국 경제가 현재 괜찮기 때문에 해고된 직원들의 재취업이 상대적으로 용이할 것으로 보았다며, 지금이 인원 감축을 결정할 최적의 시기였다고 설명

 

세단의 생산은 중단하는 반면, 향후 성장이 기대되는 SUV 등 라이트 트럭 사업에는 경영 자원을 중점적으로 투입한다는 계획인데, 지난 1월 디트로이트 모터쇼에서 공개한 캐딜락 브랜드의 대형 SUV ‘XT6’ 모델은 라이트 트럭 사업 강화를 위한 중요 차종 중 하나

 

[ 그림  3] GM 의 대형  SUV  신차종  XT6 (자료: GM)

 

기존 사업의 수익 기반을 재정립하는 한편 GM은 전동화 및 자율운전 등 차세대 기술에 대한 투자 강화에 주력할 방침인데, 전기차 사업에서는 고급 차종을 전동화하는 것이 특징

 

 이동수단이 전기 동력으로 전환하는 메가 트렌드와 관련해 작년 1월 바라 CEOGM도 이런 흐름을 적극 공략해 2021년까지 전기자동차(EV) 사업을 흑자로 전환시키겠다고 선언

 

이 목표의 실현을 위해 GM은 지금까지의 전략에서 방향을 전환하기로 결정했는데, 올해 디트로이트 모터쇼에서는 캐딜락 브랜드의 EV 투입을 결정했다고 밝혔음

 

 GM은 모터쇼에서 SUV 형태의 캐딜락 컨셉 EV'를 공개했는데, 이 모델은 GM이 자체 개 발해 온 차세대 EV 플랫폼을 적용한 최초의 차량이 됨

 

이전까지 GM의 전략은 대량생산 차종에 EV를 도입한다는 것이었으며 이런 기조 하에 쉐보레 브랜드의 소형 EV인 볼트를 2016년에 출시하였음

 

차량 가격을 억제하여 EV의 보급을 촉진하려 한 것이나, 트럼프 정부의 연비규제 완화라는 시대를 거스르는 정책에 역풍을 맞아 볼트의 판매는 당초 전망대로 늘어나지 않고 있음

 

물론 연비규제 완화가 판매부진의 모든 원인은 아니며, 그 밖에도 주행거리가 짧고 충전 설비의 보급이 더딘 점, 리튬이온 전지 등의 비용이 높아 차량 가격이 고가에 형성되어 있는 점 등이 EV 확산의 걸림돌로 지적되고 있음

 

이러한 상황에 대응하기 위해 GM은 테슬라나 독일의 고급차 메이커와 비슷한 전략을 선택해 수익성이 좋은 고급 자동차 브랜드인 캐딜락에 EV를 도입하는 전략으로 선회한 것인데, 바라 CEO는 고급차에서 EV 도입을 시작해 비용이 하락하면 양산 차량에도 적용할 것이라 설명

 

[ 그림  4]  캐딜락 컨셉 전기자동차 (자료: GM)

 

GM이 개발 중인 차세대 EV 전용 플랫폼은 유연성이 높아 다양한 차체 모양과 구동방식, 배터리팩의 배치 등에 대응할 수 있다고 하는데, 즉 캐딜락뿐만 아니라 향후 쉐보레와 뷰익 등 GM의 다른 브랜드에도 적용할 수 있다는 의미

 

새 플랫폼을 이용하여 GM2023년까지 20차종 이상의 신형 EV를 출시한다는 계획이며, 또한 향후 10년 이내에 모든 자사 브랜드에 EV 투입을 목표로 하고 있음

 

GM은 또한 혼다자동차와 공동으로 새로운 리튬이온전지를 개발 중인데, 소형화와 충전시간 단축을 구현하여 배터리팩의 제조단가를 낮추는 동시에 주행거리를 향상시킨다는 계획

 

자율운전 분야에서는 완전 무인 자율주행차량인 크루즈 AV(Cruise AV)’2019년에 양산하기 시작해 작년 말 자율주행차 상용화를 시작한 구글 웨이모에 대항한다는 전략

 

크루즈 AVGM이 사람이 운전하는 것보다 안전한 자율주행차의 실용화를 목표로 개발한 자율주행차로 볼트를 기반으로 개발했으며, 자율운전 수준은 미국 자동차기술협회(SAE)가 정한 등급 중 레벨 4’에 해당함(SAE의 최고 등급은 레벨 5)

 

차량의 주변을 모니터하는 센서로 LIDAR(레이저 레이더) 5, 단안 카메라 16, 밀리파 레이더를 21개를 탑재하고 있으며, 제한된 조건이지만 무인 운전을 실현하기 위해 핸들과 액셀 및 브레이크 페달 등 조작 계통 부품은 장착되어 있지 않음

 

GM이 상정하고 있는 것은 크루즈 AV가 차량 공유 등 배차 서비스에 이용되는 것인데, 자율운전차 개발을 담당한 자회사인 'GM 크루즈'MaaS(서비스 방식의 모빌리티) 사업의 주체가 되기를 원하고 있음

 

올해 11일부터 GM 크루즈의 CEOGM의 전 사장 댄 아만이 맡고 있는데, 바라 CEO는 자율운전차의 실용화가 중요한 테마이기에 아만이 GM 크루즈의 CEO로 최적임자라 설명

 

구글의 웨이모로 대변되듯, 자율주행차를 포함한 미래형 모빌리티 비즈니스는 타 업종까지 포함해 대규모로 경쟁이 진행될 것이며 승부의 관건은 스피드인데, GM의 사업에 대한 이해를 바탕으로 빠른 의사결정을 내릴 수 있는 댄 아만을 재등용했다는 것

 

[ 그림  5] GM 의 자율주행자 크루즈  AV 의 내부 (자료: GM)

 

기존 사업을 재설계하면서 신기술에 대한 투자를 강화해간다는 전략은 GM에만 고유한 것이 아니어서, 현재 경쟁업체들도 GM의 뒤를 이어 유사한 전략을 실행하고 있음

 

포드 자동차 역시 기존 사업을 정비하며 북미 세단 시장에서 철수할 방침인데, 향후 세단 신차는 개발하지 않고 대형 SUV인 익스플로러와 대형 픽업트럭 F 시리즈 등 라이트 트럭에 경영 자원을 집중한다는 계획

 

포드는 유럽 ​​시장에서도 판매가 부진한 미니 밴 등의 생산을 중단한다는 방침

 

한편 포드는 올해 1월 독일 폴크스바겐(Volkswagen, VW)과 글로벌 비즈니스를 위한 업무 제휴에 합의했는데, 우선 픽업트럭 및 상용 밴 등을 상호 공급함으로써 양사의 개발 및 생산 비용 절감을 추진키로 하였음

 

협업 내용을 구체적으로는 살펴보면, 중형 픽업트럭 및 상용 밴은 포드가 생산하고 2022년부터 VW에 공급을 시작하며, 소형 밴은 VW가 생산하여 2023년부터 포드에 공급키로 하였음

 

포드 자동차의 짐 해킷 CEOVW의 헤르베르트 디스 CEO는 이번 포괄적 제휴를 통해 양사의 약점을 상호 보완할 수 있을 것이라며 기대감을 표출

 

양사는 전기차의 개발에도 협력 체제를 구축하기로 합의했는데, VW이 자체 개발한 EV 전용 플랫폼인 ‘MEB(전기차용 모듈 매트릭스)’는 유연성이 뛰어나 소형차부터 SUV, 대형차까지 다양한 차종에 대응할 수 있다 이점이 있어 이를 공동 활용키로 하였음

 

VW의 이 새로운 플랫폼을 포드가 개발 중인 EV에 적용한다면 양산 효과에 의해 대폭적인 비용 절감이 가능해짐

 

[ 그림  6]  포드자동차와 폴크스바겐 포괄적 제휴 (자료: Ford)

 

GM을 필두로 한 미국 자동차 업계의 전략 변화는 자동차 산업의 패러다임 전환에 대응하기 위한 것으로 향후 수년간 자동차 업계의 사활을 건 경쟁과 협력이 치열하게 전개될 것임을 시사

 

현재 자동차 산업은 소위 CASE라 불리는 패러다임 전환에 직면해 있는데 CASE는 커넥티드 (Connected), 자율운전(Autonomous), 차량 공유(Sharing & Services), 전동화(Electric)를 의미

 

[ 그림  7]  자동차 산업의 새로운 패러다임  CASE (자료: HackerEarth)

 

자동차 업계는 CASE 대응에 기업의 사활이 걸려 있다고 보고 있는데, 이는 CASE가 단지 자동차 기술의 개선 혹은 새로운 기술을 뜻하는 것이 아니라 자동차 산업의 비즈니스 모델, 산업 생태계의 파괴적 변화를 뜻하기 때문

 

CASE 패러다임은 비단 자동차 업체들 간의 경쟁만 촉발하는 것이 아니라 타산업, 새로운 기술과 사업모델 기반의 혁신적 스타트업들과의 경쟁을 요구하고 있기 때문에 자동차 산업은 그 어느 때보다 긴장감 속에 생존 전략을 수립하고 있음

 

작년 말 웨이모의 자율주행 상용 택시사업이 제한적으로나마 시작됨에 따라 올해부터 본격적인 패러다임 전환이 가속화될 것으로 예상되며, GM을 위시해 포드, 폴크스바겐 등의 대대적인 구조조정과 신기술 투자 움직임은 이런 흐름 속에서 전개되고 있음

 

디지털 혁신의 결과 전통 산업이 일거에 몰락할 수 있고 그 진공상태에 새로운 산업 생태계가 들어섬을 목격해 온 자동차 산업이기에 CASE 시대에도 성장을 지속하기 위한 자동차 업체들 간의 경쟁과 협력은 전에 없던 수준과 방향으로 전개될 것으로 예상됨

※ 아래 글은 정보통신기술진흥센터(IITP)가 발간하는 주간기술동향 1883호(2019. 2. 12. 발행)에 기고한 원고입니다.

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구글, 회사 정책에 반대하는 직원의 사내 권리 제한을 행정기관에 요구.pdf
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구글이 행정기관에 회사의 정책에 반대활동을 하는 직원에 대해 사내 메일 시스템에서 활동할 권리를 제한할 수 있게 해달라고 요청한 것이 밝혀져 논란이 되고 있음

 

미국의 노동 관계법을 집행하는 독립 행정기관인 전국노동관계위원회(NLRB)는 오바마 행정부 시대 때부터, 직원들이 사내 메일 시스템을 이용하여 기업이나 직장 업무 내용에 관한 문제를 서로 이야기하거나 항의 등의 활동을 할 수 있는 권리를 보장하고 있음

 

이는 직원들이 사내 메일 시스템을 이용하여 경영진에 관련된 탄원서를 돌리거나 파업 등의 시위활동을 조직하거나 혹은 노동조합을 결성하려 했다는 것을 이유를 들어 기업이 직원들을 함부로 처벌하지 못하게 하려는 의도임

 

오바마 행정부 이전에는 사내 메일 시스템이 기업의 자산이기 때문에 직원들이 기업의 자산을 이용해 회사에 맞서는 행위를 하는 것에 대해 기업이 제한을 가할 수 있다는 견해도 받아들여졌는데, 구글의 요청은 시계를 이전으로 되돌리려는 것으로 오해받을 소지가 있음

 

이번 논란은 구글 직원들이 회사의 정책에 대해 다양한 방식으로 항의하거나 회사에 개선 요구사항을 활발히 전달하고 있는 가운데 불거진 것이어서 향후 전개에 귀추가 주목되고 있음

 

구글은 창업 초기부터 직원들의 의견을 적극 수용하는 문화를 가진 것으로 알려져 있으며, 직원들이 회사의 정책에 반대하거나 탄원서를 제출하는 등의 활동을 한 사례도 적지 않음

 

널리 알려진 대로 구글의 기업 미션은 사악해지지 말자(Don't be evil)'는 것이며, 구글 직원들 중에는 이런 경영 철학에 뜻을 같이 해 입사를 지원한 경우도 많음

 

이런 문화 속에서 직원들의 기업 경영에 대한 의견 개진이 활발한 것인데, 작년만 해도 4월에 직원 3,100명이 구글의 AI(인공지능) 기술이 살상무기 제작에 사용될 위험에 반대하며 국방부와 협업을 중단하라는 탄원서를 순다 피차이 CEO에 제출한 바 있음

 

작년 11월에도 구글이 중국시장 재진입을 위해 비밀리에 진행 중이던, 검색 결과를 검열하는 검색엔진 드래곤플라이(Dragonfly)’의 개발에 반대하여 약 300명의 구글 직원들이 회사를 상대로 프로젝트의 중단을 요구하는 성명을 발표하였음

 

가장 큰 규모의 직원 저항도 작년 11월에 있었는데, 구글의 경영진 중 한 명이 성희롱 문제로 퇴사할 때 거액의 퇴직금이 지급된 것을 문제 삼아 전세계에 있는 2만 명 이상의 구글 직원들이 파업을 통해 항의의 뜻을 시위하였음

 

뉴욕, 싱가포르, 런던 등의 구글 사무실에서 전개된 파업 외에, 캘리포니아 본사에서는 직원들이 플래카드를 내걸고 확성기를 통해 순다 피차이 CEO에게 항의의 뜻을 전달하였음

 

이 사건은 전세계의 관심을 끌었으며, 피차이 CEO는 성희롱 문제에 대한 회사의 부적절한 대응을 사과하고 회사의 투명성 개선을 약속하는 내용의 편지를 전 직원에 발송하였음

 

[ 그림  1]  본사 정책에 항의하는 구글 직원들 (자료: Rosemary Ketchum)

 

피차이의 사과 메일로 일단락된 듯이 보였던 이 사건은, 파업이 있은 지 불과 3주 후에 구글이 NLRB에 직원들의 사내 메일 사용 제한을 요청했다는 것이 알려지며 또 다른 논란을 낳고 있음

 

구글이 오바마 행정부 때 제한된 기업의 권리를 부활시켜야 한다고 NLRB에 요구했다는 사실은 미국 정보공개법에 의해 입수된 문서를 통해 밝혀졌음

 

이 사실이 알려지자 구글 대변인은 자신들은 어떠한 행정규칙의 변경에 대해서도 로비 활동을 하고 있지 않다는 입장을 밝혔음

 

11월에 열린 시위에 참가했던 직원들은 구글의 사내 메일 시스템은 직원들의 회사에 대한 항의 활동에서 중요한 기능을 담당하고 있으며, NLRB가 구글의 요구를 받아들이게 된다면 직원들의 활동에 상당한 악영향을 미칠 것이라 우려하고 있음

 

구글 경영진에 대한 항의를 위한 이메일 리스트에는 1,000 명이 넘는 직원들이 참여하고 있으며, 전세계에 흩어져 있는 직원들을 접촉해 참여를 촉구하기 위해서는 사내 메일 시스템의 활용이 필수적이기 때문

 

직원들은 피차이 CEO가 직원들의 파업을 이해한다는 뜻을 담은 이메일을 보냈다고 생각했었지만, NLRB에 대한 요구는 직원들의 파업을 수용할 수 없다는 경영진의 의지를 느끼게 하는 것이라며 배신감을 표출하고 있음

 

나아가 기업 측이 사내 메일 시스템에서 직원이 활동하는 것을 금지 할 수 있게 된다면, 구글뿐 아니라 미국의 노동자 전체에 대한 권리를 제한하게 될 것이라며 깊은 우려를 표하고 있음

 

직원들의 우려에 대해 구글은 MLRB에 요청한 것은 결코 파업 때문이 아니며, 사내 메일을 통해 차별주의적 발언을 하는 직원에 대한 규제를 위한 것이었다고 해명하고 있음

 

구글 대변인은 구글이 세계에서 가장 개방적인 직장 중 하나로, 직원들은 수많은 인터넷 포럼에서 자신의 의견을 발표하고 있으며, 특정 현안에 대한 우려도 가감 없이 표출하고 있고, 사내 포럼을 통해 서로 자유롭게 연계할 수 있다고 설명

 

아울러 구글의 NLRB에 대한 이의 제기는 11월 파업에 대한 대응 조치가 아니며, 자신의 차별주의적 발언으로 인해 구글에서 해고당했다고 주장하는 어떤 직원의 소송과 관련해 NLRB에 구글의 다양한 방식으로 자기변호를 하는 과정에서 나온 것이라 해명하였음

 

구글이 말하는 사건은 여성 비하 발언으로 20178월 해고된 제임스 대모어 건과는 다른 것인데, 이 소송을 받은 변호사는 자신의 의뢰인이 구글의 극단적인 좌익 문화에 반대하고 부족적인 정치적 올바름에 이의를 제기하여 구글로부터 처벌을 받았다는 주장을 하고 있음

 

구글은 이 해고에 대한 소명을 요구하는 NLRB, 해고된 직원이 불법적인 편견과 차별, 괴롭힘으로부터 여성과 소수자를 자유롭게하려는 구글의 합법적 이익을 침해했다고 설명하며, 사내 메일 시스템을 통한 이법 활동 등에 제한을 가할 필요성을 주장했다고 함

 

이런 해명에 대해 NLRB, 직원이 사내 메일 시스템을 사용해 활동을 할 권리를 보장하는 것은 현대의 직장 환경에서 아주 기본적인 것이기 때문에, 다양하고 자유로운 커뮤니케이션 메커니즘을 내놓고 있는 구글이 이런 좁은 입장을 취하는 것은 아이러니라는 반응임

 

반면, 명백히 위법적인 행위를 사내 메일 시스템을 통해서 할 경우 기업 측이 이를 제지할 의무도 있는 것이라는 옹호론도 있어 이번 사안을 두고 경영자와 직원들 논쟁은 합의점을 찾을 때까지 지속될 것으로 보임

※ 아래 글은 정보통신기술진흥센터(IITP)가 발간하는 주간기술동향 1883호(2019. 2. 12. 발행)에 기고한 원고입니다.

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독일 탈원전 이어 탈석탄 결정, 빌게이츠는 4세대 원자로 개발 추진.pdf
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지난 1월 말, 세계최대 석탄 소비국 중 하나인 독일은 2038년까지 자국 내 84기의 석탄 화력 발전소를 모두 폐쇄할 예정이라고 밝혔음

 

이번 발표는 유럽에서 영향력이 가장 크다고 할 수 있는 독일이 이산화탄소 배출량 삭감에 이전까지보다 더 많은 노력을 하겠다는 의지의 표현으로 읽히고 있으며, 따라서 다른 나라의 행보에도 영향을 미칠 것이란 전망이 나오고 있음

 

온실가스 감축에 대한 국제적 합의를 이행하기 위한 조치로 나온 것이기는 하지만, 자국 내에서 사용되는 전력의 40%를 석탄 화력발전으로 충당하고 있는 독일이기 때문에, 이번 석탄 화력발전소 폐쇄 결정은 세계인들의 주목을 끌고 있음

 

이번 결정을 발표한 곳은 독일의 광산업계, 전력회사, 학계, 환경단체 등 각계 전문가 28명으로 구성된 독일 탈석탄위원회인데, 작년 7월부터 약 7개월간에 걸친 치열한 논쟁 끝에 2038년까지 석탄 화력발전소의 운영을 중단하라는 권고안을 내놓게 된 것임

 

위원회는 가능한 한 2035년까지 폐쇄시기를 앞당기는 방안에 대해서도 추가 검토 요청을 하였는데, 위원회의 합의안은 향후 독일 정부의 승인을 통해 공식 결정안이 됨

 

독일은 이번 석탄 발전소 폐쇄 결정에 앞서, 2011년 발생한 일본 후쿠시마 원전 사고 이후에 2022년까지 모든 원자력 발전소를 폐쇄한다는 결정을 내린 바 있음

 

원자력 발전소 중단을 발표한 직후에는 독일의 많은 기업들이 외국의 경쟁 기업에 비해 경쟁력이 떨어지게 될 것이라 반발하는 등 강한 비판들이 난무하였음

 

주요 공장들의 독일 철수가 이어질 것이라는 전망이 제기되기도 하였고, 환경에는 나쁘지만 저비용의 기존 발전소들을 환경에는 좋으나 고비용의 발전소로 대체하려는 정부 정책에 대한 지속적인 문제 제기가 이루어졌음

 

그러나 20191월말 현재 독일은 자국 내 19기의 원자력 발전소 중 12기를 완전히 폐쇄했으며, 원자력 발전소 폐쇄 작업은 순조롭게 진행되고 있음

 

원자력 발전소 중단에 이어 석탄 화력발전소까지 폐쇄하기로 결정했다는 것은 향후 독일이 2038년까지 국가 전력의 65~80%를 재생가능 에너지로 충당해야 함을 의미함

 

이러한 목표는 달성이 불가능해 보이지는 않는데, 2018년에 독일에서는 재생가능 에너지가 석탄 기반의 발전량을 웃돌았으며, 자국 내에서 소비되는 전력의 41%를 재생가능 에너지로 조달하는 데 성공하였기 때문

 

재생가능 에너지 발전량 달성보다는 발전소 폐쇄에 따른 고용 문제 해결이 더 어려울 것으로 보이는데, 독일의 공공기업과 노동조합의 석탄 화력발전소의 유지를 강하게 지지하기 때문

 

독일에서 석탄 산업에 직접 종사하는 노동자는 약 2만 명, 간접적으로 연결된 노동자의 수는 약 4만 명으로 추정되는데, 이들을 어떻게 전환할 것인가 새로운 과제로 부상하고 있음

 

기후변화 대응을 이끌고 있는 독일이 탈원전에 이어 탈석탄까지 결정함으로써 선진국들을 중심으로 에너지 정책 전환이 탄력을 받을 수 있는 계기가 마련된 것으로 보임

 

독일은 오랫동안 전지구 차원의 기후변화 대응에서 리더십을 구축해 왔으며, 탈원전 선언 이후 신재생 에너지를 적극 육성해 왔지만, 원자로 폐쇄에 따른 전력부족을 해소하기 위해 석탄 화력에 의지하면서 미세먼지와 온실가스로부터 자유롭지 못했던 것이 사실

 

독일 정부는 점차 심각해지고 있는 기후변화 상황에 대응하려면 석탄 화력을 지속하는 것은 적절치 않다는 결론에 도달한 것으로 보임

 

독일을 포함한 세계 200개국이 2015년에 맺은 기후 변화에 관한 국제협약, 일명 파리 협약은 전세계 평균 기온 상승을 ‘2도 미만으로 억제하기 위해 온실가스 배출 감소와 관련된 여러 목표를 설정하고 있음

 

탈석탄위원회는 석탄 화력발전소의 폐쇄가 성공적으로 진행되면, 독일은 2030년까지 이산화탄소 배출량을 1990년 대비 45%, 2050년까지는 1990년 대비 20%까지 감축한다는 목표를 달성 할 수 있을 것이라 전망하고 있음

 

한편 MS 설립자 빌 게이츠는, 기후변화에 대응한다는 목적은 동일하지만, 그 해결책으로 차세대 원자력 기술의 개발을 추진해야 한다는 주장을 펴고 있어 관심을 모으고 있음

 

워싱턴포스트에 따르면 빌 게이츠는 실제로 첨단 원자로 개발 지원을 이끌어 내기 위해 연방 의원들 설득에 나서고 있고, 이미 관련 사업과 관련한 상당한 예산이 배정되고 있다고 함

 

빌 게이츠는 자신의 블로그를 통해, 기후변화 문제를 해결하기 위해 핵에너지 연구 부문에서 미국의 주도적 역할을 복원하고 선진적인 핵개발 기술이 적극 도입되도록 정치 지도자들을 설득하는 것을 2019년의 목표로 세웠다는 뜻을 밝혔음

 

워싱턴포스트에 따르면 빌 게이츠는 자신이 설립한 연구 기업 ‘TerraPower(테라파워)’10억 달러를 투자하였으며, 민간 투자자들로부터 10억 달러를 추가로 조달할 예정이라고 함

 

여기에 민주당과 공화당 양당의 의원들과 면담하고 원자력이 필요성을 설득한 결과 새로운 원자로 기술 개발을 위해 22,100만 달러의 예산 승인을 이끌어냈다고 함

 

빌 게이츠는 태양광이나 풍력 등 신재생 에너지는 안정적인 공급을 기대하기 어려운 반면, 열화우라늄을 사용하여 장기간 연료 교환이 불필요한 진행파 원자로를 이용한 발전은 기후변화에 충분히 대처할 수 있는 이상적인 에너지원이라 주장하고 있음

 

원자력 발전의 최대 이슈는 사고의 위험인데, 빌 게이츠는 기본적으로 위험에 대응하는 최선의 방법은 기술을 포기하는 것이 아니라 그 기술의 완성도를 높이는 것이란 입장을 견지하고 있으며, 기술 혁신을 통해 사고를 방지할 수 있다고 보고 있음

 

빌 게이츠가 제안하는 진행파 원자로4세대 원자로로서 꿈의 원자로라고도 불리지만 아직은 아이디어 차원이며 경제적 타당성에 대해 논란이 있는 기술임

 

진행파 원자로(Trailing Wave Reactor, TWR)MIT2009년 세계 10대 유망 기술로 선정한 바 있는데, 아이디어 자체는 이미 1950년에 제시되었을 정도로 누구나 생각해 봤음 직하나 구현은 그 만큼 어려운 기술이라 할 수 있음

 

[ 그림  2]  빌게이츠가 개발을 지원하는 진행파 원자로 (자료: Hertz)

 

현재 가동 중인 원자로가 천연우라늄(U-235)을 분리하여 연료로 사용하고 그 분리 과정에서 발생한 U-238 혹은 열화우라늄을 방사성 폐기물로 처리하는 반면, 진행파 원자로는 폐기물을 핵분열 물질로 전환시켜 다시 연료로 사용할 수 있게 하자는 것임

 

열화우라늄에 증식파(Breeding Wave)를 쏘아 '플루토늄(Pu)-239'로 증식시킨 후 발생하는 연소파(Burning Wave)를 이용해 Pu-239를 핵분열시켜 에너지를 발생시킨다는 아이디어

 

진행파 원자로의 최대 장점은 한번 연료를 넣으면 최장 60년까지 발전소가 가동된다는 것이며, 플루토늄까지 완전히 연소시키고 나면 남는 폐기물들도 안정적인 비방사성 물질과 독성이 약해진 매우 작은 양의 방사성 물질들 뿐임

 

60년 동안 연료를 추가하거나 교체할 필요가 없기 때문에 인간의 오류로 인한 사고 위험도 훨씬 줄어들게 되어 구현만 된다면 가히 꿈의 원자로라 할 만한데, 실제로 아직은 꿈같은 이야기로 프로토타입조차 만들어지지 않은 상태임

 

원자력 전문가의 대부분은 테라파워가 목표로 하는 진행파 원자로의 개발에는 엄청난 개발비용이 소요되고, 실제 상용화 기술로 완성되어 원자로가 건설될 때까지는 수십 년이 걸릴 것이라며 반대하는 입장에 있는 것으로 알려져 있음

 

또한 환경단체들은 차세대 원자로는 중앙집중형 전력 공급 방식이어서 신재생에너지에 기반한 지역 중심의 그리드로 나아가려는 최근 흐름에 배치된다는 점을 지적하고 있음

 

실현가능성에 논란이 있지만, 미 에너지성이 4세대 원자로의 실용화 목표를 2030년으로 잡고 있기 때문에, 기술 발전 속도에 따라 신재생에너지와 좋은 경쟁관계를 이룰 수도 있을 전망

 

1979년에 발생한 스리마일 섬 원자력 발전소 멜트다운 사고 이후 미국의 여론은 반()원자력으로 기울어져 있으며, 소위 평화를 위한 핵에너지연구에 대한 사회의 관심은 해마다 감소하고 있고 원자력 분야 기업은 투자자들에게 별 인기가 없는 상황

 

이런 상황에서 영향력이 상당한 빌 게이츠가 새로운 원자로 기술 개발을 들고 나와 본인이 직접 거액을 투자하고, 민간 투자와 공공 예산 지원을 이끌어 내고 있는 것이기 때문에, 미국의 미래 에너지 정책에 변화를 가져오게 될지 귀추가 주목되는 것임

 

이 기술의 현실성에 비관하는 과학자들은 테라파워를 비롯한 차세대 원자력 발전 업체들이 십년 이내에 전세계에 차세대 원자로를 상업적으로 배포할 수 있다고 주장하는 것은 일반인들의 오해를 낳는 부적절한 것이라 비판하고 있음

 

진행파 원자로 역시 기후문제 해결과 모든 인류의 보편적 에너지 복지를 목표로 하고 있어 근본 취지는 신재생에너지 추진과 다르지 않기 때문에, 향후 환경과 에너지 상황에 따라 상보적인 기술로 발전할 가능성도 배제할 수 없음

※ 아래 글은 정보통신기술진흥센터(IITP)가 발간하는 주간기술동향 1883호(2019. 2. 12. 발행)에 기고한 원고입니다.

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점차 뚜렷해지는 미국 셰일산업의 한계, 신재생에너지산업에는 호재.pdf
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[ 요 약 ]

 

2018년에 미국이 45년 만에 세계 최대 산유국의 지위를 획득하게 된 데에는 2010년경에 시작된 셰일 혁명과 셰일오일의 생산 증가가 결정적 역할을 하였음. 그러나 세계 경기 하강 국면 진입에 따른 유가 인하, 셰일오일 업계가 누적해 온 감당할 수 없는 적자 폭, 텍사스 지역 셰일오일 매장량의 한계 등으로 미국 셰일산업이 조만간 붕괴할 수 있다는 우려가 제기되고 있음. 그간 셰일오일로 인해 그리드 패리티 달성에 어려움을 겪어 온 신재생에너지산업에게는 호재로 작용할 전망

 

 

[ 본 문 ]

 

작년 9월 미국 에너지정보청(EIA)은 미국이 45년 만에 세계 최대 산유국 지위를 올랐으며, 2019년에도 미국의 일일 산유량이 러시아와 사우디를 뛰어 넘을 것으로 전망한 바 있음

 

미국은 20세기 중반까지만 해도 가장 많은 원유를 생산하는 국가였지만 1970년대 이후 환경 보호와 국가안보를 이유로 신규 유전의 개발을 억제하였음

 

반면 구소련과 사우디아라비아는 산유량을 지속적으로 늘린 각각 1974년과 1976년에 미국의 원유 생산량을 추월하며 이후 최대 산유국 지위를 번갈아 가며 차지해 왔음

 

미국은 2000년대 들어 수압 파쇄, 수평 시추 등의 첨단 공법을 앞세워 셰일오일(shale oil) 혁명을 일으켰고 원유 생산량도 다시 늘려 왔으며, 이는 미국이 최대 산유국으로 재등극하는 데 결정적 역할을 하였음

 

미국 유전업계는 채굴 기술에 따라 원유를 크게 두 가지로 구분하는데, 오래된 방식인 수직채굴로 캐내는 것을 전통적 원유(conventional oil)’, 수평 시추 등 신기술로 캐내는 것을 비전통 원유(continuous oil 또는 unconventional oil)’로 부름

 

셰일오일은 2000년대 이전까지는 채굴하는 비용이 더 들기 때문에 방치되었으나, 새로 개발된 수압 파쇄 기술이 암반 아래 묻힌 방대한 양의 원유와 천연가스를 채굴하는 길을 열고, 기술의 진전으로 채굴비용이 큰 폭으로 떨어지며 채산성을 확보할 수 있게 되었음

 

미국에서 셰일오일이 가장 많이 매장된 곳은 텍사스주와 뉴멕시코주에 걸쳐 있는 퍼미안 대분지(Permian Basin Province)’인데, 미국 곳곳에서 셰일오일 개발이 진행되고 있지만 실제로 미국의 원유 생산을 지탱하고 있는 곳은 퍼미안 대분지 한 곳임

 

미국을 세계 최대 산유국으로 밀어올린 셰일오일은 2014년 이후 국제 유가의 안전판 역할을 하며 세계 경제가 석유 위기에서 벗어날 수 있도록 도와주기도 하였음

 

국제 유가는 등락이 심한 편이며 특히 급격히 치솟을 경우 원유 수입국들에 오일쇼크를 안겨주기도 하는데, 미국은 국제유가가 떨어지면 셰일오일의 채굴을 줄이고, 유가가 강세를 보이면 생산을 늘림으로써 유가의 추가 상승을 제어하는 역할을 해왔음

 

여기에는 채굴비용과 국제유가 사이의 함수관계가 작용하는데, 셰일오일의 생산단가는 배럴당 30~40 달러 수준, 전통적 원유의 생산단가는 배럴당 10달러 미만으로 알려져 있음

 

따라서 유가가 상승하면 셰일오일이 채산성을 확보할 수 있기 때문에 생산을 늘릴 수 있고 이는 유가의 안정화로 이어지게 되며, 반대로 유가가 하락하면 셰일오일은 채굴할수록 손해이기 때문에 생산하기 어려워지고 이는 유가의 추가 하락을 막는 기제로 작동하게 됨

 

[ 그림  1]  최근  10 년간  WTI  국제유가 추이 (자료: macrotrends)

 

대체로 유가가 70 달러 이상이 되면 셰일오일 생산을 늘려도 된다고 하는데, 한 때 배럴당 100 달러를 웃돌았던 국제유가가 지난 2014년 하반기 이래 최근까지 수년간 안정세를 유지할 수 있었던 데에는 이런 배경이 작용한 것임

 

안정세 정도를 넘어 한때는 국제유가가 배럴당 30 달러 밑으로 떨어지기도 했는데, 이는 중동의 산유국들이 셰일오일로 인해 유가가 하락하는 국면에 감산을 하지 않음으로써 유가를 더욱 낮춰 셰일오일의 채산성을 붕괴시키고 셰일오일 기업들을 도산시키려 했기 때문

 

중동 산유국들의 의도대로 미국의 셰일오일 에너지 기업들이 한때 줄도산 하기 시작했으나, 저유가는 중동 국가들의 재정에도 심각한 타격을 가져와 결국 산유국들은 2016년 말에 감산하기로 합의하였고 이후 유가가 다시 회복되며 셰일오일 기업들도 재기하고 있는 상황

 

그러나 국제유가가 2017년 말 60 달러대 회복에 이어 작년에는 70 달러 대에서 움직였는데도 셰일오일 개발이 주춤하면서, 뭔가 문제가 생긴 것 아니냐는 분석이 나오기도 하였음

 

원래부터 퍼미안 대분지의 셰일오일 매장량은 세계 최대 유전으로 꼽히는 사우디아라비아 '가와르 유전(Ghawar Fild)'20분의 1 정도이기 때문에 셰일 혁명이 얼마 못가 끝날 수 있다는 예측은 전부터 있었음

 

[ 그림  2]  미국 주요 세일오일 유정의 생산량 (자료: EIA)

 

최근 들어 경제적 관점에서 퍼미안 대분지의 셰일오일 생산과 관련해 세 가지 우려가 표면화되면서 셰일오일 효과가 앞으로 10년 이내에 끝날 수 있다는 우려가 구체적으로 제기되고 있음

 

첫 번째 우려는 세계 경제가 앞으로 수년 동안 불황에 돌입할 가능성이 있는데, 만일 그렇게 된다면 향후 유가는 지속적으로 하락하게 되어, 재래식 원유보다 생산비용이 높은 셰일오일의 생산은 감소하게 된다는 것

 

두 번째 우려는 셰일오일 사업이 초기부터 적자 경영을 지속해 왔다는 것으로, 작년 하반기에 처음으로 흑자 전환하긴 했으나 앞으로 지금까지 누적되어 온 거액의 부채를 어떻게 처리할 것인가에 대한 답을 내놓아야 하는 상황임

 

세 번째 우려는 양질의 유정이 아직 남아있는 퍼미안 분지에 원유 개발이 집중되어 굴착 밀도가 높아짐에 따라, 생산량은 증가하되 생산효율은 저하하고 있다는 점으로, 이는 퍼미안 분지의 세일오일 매장량의 한계에 따른 문제라 할 수 있음

 

이 밖에 퍼미안 분지 유전에서 생산한 원유를 수송할 송유관이 충분하지 않아 짧은 시일 안에 석유를 증산하는 데 한계가 있으며, 실제 수익이 발생하는 것은 수년 후라는 전망도 있음

 

이런 우려들이 맞는다면, 경영이 부실한 셰일오일 사업자들이 세계경제가 불황에 빠진 이후에도 셰일오일 사업을 영위할 수 있게 될 가능성은 낮다고 할 수 있으며, 셰일오일의 추락은 미국 경제를 뒤흔들고 나아가 세계경제 악화를 가속화할 우려도 있는 것임

 

각각의 우려에 대해 좀 더 살펴보면, 우선 최근 석유를 비롯한 각종 원자재의 가격이 하락세에 있는데, 이는 세계 경제가 하강 곡선에 접어들고 있음을 보여주는 선행지표로 해석됨

 

유가만 해도 OPEC(석유수출국기구)와 러시아의 감산 의사 표명에도 불구하고, 작년 10월에 배럴당 70 달러였던 WTI(서부텍사스중질유)의 가격은 1222일에 45 달러까지 떨어졌음

 

2019년 들어 다소 회복되어, 1월말에 53 달러까지 회복하였지만, 크게 보면 유가 하락 추세는 지속될 것으로 보이며 가동 중인 석유 및 가스의 굴착 장비 수 증가도 정체되고 있음

 

원자재 가격의 동향을 대표한다는 구리의 시장 가격을 보아도, 20186월 이후 역시 감소 추세가 나타나고 있으며, 알루미늄, , 주석, 아연, 심지어 나무 등의 원자재도 2018년 초부터 하락 중인데, 이러한 원자재 전반의 가격 하락은 경기의 하강 국면 돌입을 시사함

 

로이터 통신에 따르면 세계경제 불황은 2018~2019년 무렵에 발생할 것이며 유가 상승을 이끌 압력 요인은 없을 것으로 보이는데, 유가가 오르지 않는다면 살아남을 수 있는 셰일오일 사업자는 극히 소수가 될 가능성이 있음

 

[ 그림  3] 2018 년 월별 구리 가격 추이 (자료:  Bloomberg)

 

두 번째 우려는 셰일오일 사업자들의 체질이 허약하다는 것인데, 소위 셰일 혁명은 2010년경부터 시작되었지만 2017년 말까지 셰일업계 전체적으로는 수익을 내지 못하고 있었음

 

 국제에너지기구(IEA)에 따르면, 2010~14 년 배럴당 100 달러가 넘는 유가 상승 덕에 셰일오일의 생산량이 증가하고, 원유 회수 기술의 효율화가 이루어지며 누적 적자 폭이 잠시 감소하였음

 

그러나 직후 유가가 폭락하며 2015~16년 사이에 약 100 개의 셰일업체가 파산했으며, 셰일업계 상위 20개 사 대부분이 20181분기까지 적자를 기록하였음

 

 IEA2018년 상반기가 되어서야 셰일업계가 처음으로 적자를 해소할 수 있게 되었다고 보도했는데, 셰일업계가 자신들을 혁명적이라 선전했지만 수익성 측면에서 그 실상은 우려할 만한 수준이었으며, 투자자들은 단지 미래에 대한 비전으로 무배당을 묵묵히 견뎌왔던 것임

 

셰일오일 산업의 수익성이 전반적으로 낮은 것은 셰일오일 채굴의 특징에서 기인하는데, 셰일오일은 새로운 유정을 굴착하여 회수되기 시작해도 하고도 2년 정도만 지나면 생산량이 급격히 감소하기 때문에 곧바로 다음의 새로운 유정 시추를 시작해 생산량을 유지해야 함

 

첫 번째 시추에서 얻은 수익의 대부분이 다음의 시추 비용으로 매몰되는 소위 자전거 조업인 것이며, 따라서 2018년 중반에 전체 셰일산업의 수지가 흑자로 돌아섰다는 말이 모든 셰일오일 사업자가 이익을 내고 있음을 의미하는 것은 아님

 

보다 심각한 것은 첫 번째 우려가 현실화되는 경우인데, 누적 적자를 해소하지 못한 상황에서 미래 비전까지 없다면 투자가 끊기고 셰일산업의 붕괴로 이어질 수도 있기 때문

 

IEA에 따르면 2010~14 년 사이에 셰일업계에 쌓인 부채는 2,000억 달러에 달하는데, 이를 향후 새로운 차입이나 사채 발행, 자산 매각 등으로 해소해야 한다는 것은 무거운 부담임

 

신용평가사 무디스는 201810월 발표한 보고서에서, 소규모 석유개발 회사의 부채 수준은 현금흐름의 본질적 개선이 없으면 사업의 지속이 불가능한 수준이며, 대부분의 기업이 단기 부채를 상환할 수단을 가지고 있지 않다고 평가하였음

 

월스트리트저널 역시 201812월 기사에서, 셰일기업들의 투자 안내 자료와 회계 장부에 기재되어있는 영업 수지 사이에 차이가 있다며, 셰일기업 투자에 대해 경고하였음

 

이러한 보도가 셰일업계의 경영 실상을 보여주는 것이라면, 투자가들이 향후 손을 떼기 시작할 가능성이 있고, 그러면 업계 전체가 무너질 수 있어 향후 움직임을 주시할 필요가 있음

 

[ 그림  4]  미국 셰일오일 생산량 ,  자본지출 , FCF (자료: IEA Investment Analysis)

 

마지막 세 번째 우려는 퍼미안 분지의 생산 활동이 한계에 다다르고 있다는 것인데, 원유 증산을 방해하는 수많은 제약들이 발생하고 있으며 생산 증가율이 떨어지기 시작하고 있음

 

퍼미안이 붐을 이룬 지는 6년이 되었으며, 이 지역의 원유 생산량은 세계 3위인 이라크에 근접하고 있고, 영국의 시장조사기관 IHS 마크 잇은, 더미안의 생산량이 지난 4년 동안 2배 증가했고, 향후 2023년까지 연평균 50%씩 증가할 것으로 예측

 

하지만 원유 증산을 방해 많은 제약 요소가 나타나며 예측이 엇나가고 있는데, 파이프라인, 노동자, 전력, , 도로교통망이 부족한데다가 폐수 처리 등의 문제에 직면하며 생산 증가율이 떨어지고 있기 때문

 

블룸버그의 보도에 따르면, 셰일 채굴에 이용되는 질 좋은 모래는 t60 달러와 고가 상품이며, 모래 채취장의 노동자들에게는 미국 최저임금의 약 3배를 지불하고 있고, 트럭 운전사의 임금은 연간 기준 15만 달러에 이름

 

주거부족 문제도 심각하고 교통체증도 심한데, 5년 전부터 교통량이 2배로 증가해 한계에 이르렀으며, 교통사고도 증가해 20186월까지 147명이 사망하였음

 

사회문제가 심각하다 보니 이 지역 경찰의 주당 노동시간은 80~100 시간에 이르는데, 마약 이용자가 늘고 있고 치명적인 상해 사고도 증가해 위험한 환경이 되고 있음

 

퍼미안의 셰일오일 생산 비용은 계속 상승하고 있는데, 이는 이 지역의 셰일오일 자원량이 채굴 한계에 가까워지고 있음을 시사하는 것으로 매장량의 한계는 해결할 수 없는 문제임

 

퍼미안 이외 지역에서 셰일오일 생산이 주춤하기 시작하자 많은 개발기업들이 계속해서 생산을 늘려가고 있던 퍼미안에 몰려들었는데, 최근 들어 생산 비용이 상승하고 생산량이 감소하고 있으며, 이 지역의 셰일오일 매장량이 채굴 한계에 가까워졌다는 징후가 나타나고 있음

 

영국의 시장조사기관 우드 맥킨지에 따르면, 스윗 스팟이 있는 부모유정(parent well)에 근접하여 새끼유정(child well)을 설치하면, 새끼유정은 부모유정 수준의 원유를 얻지 못할 뿐만 아니라 그 주변의 지압을 떨어뜨려 부모유정의 원유 산출량을 떨어뜨리는 원인이 되기도 함


이웃한 유정 사이에 카니발라이제이션이 발생하여 생산량이 모두 줄어드는 것인데, 유정 개발의 밀집에 따른 카니발라이제이션으로 비용 상승과 생산량 저하가 발생한다는 점이 셰일오일 업계에서 충분히 알려져 있지 않아 문제가 개선되지 않고 있는 것이 현실임

 

게다가 지금처럼 서로 근접해 셰일오일 유정이 개발되면, 수압균열파쇄법(fracking, 프래킹)이라는 고유 기술을 쓰는 셰일개발은 지하수 오염 등 환경 문제를 더욱 키우게 됨

 

[그림 5] 수압파쇄법(프래킹)을 통한 셰일오일 채굴 (자료: SteemKR)

 

이상 미국의 셰일산업이 안고 있는 3가지 과제는 모두 자력으로 해결하기 어려운 것으로, 에너지 관련 정책을 수립할 때 미국 셰일산업의 붕괴를 염두에 넣을 필요가 있음

 

미국 셰일오일 산업은 삼중의 개미지옥에 빠진 상황으로 당면 과제를 해결하고자 몸부림치면 칠수록 더 깊이 늪에 빠지는 형국인데, 특히 자원량의 한계는 물리적 한계로 해결이 불가능함

 

이 분야의 전문들이 미국 셰일오일 산업이 수년 내에 파탄날 수 있다고 경고하는 것은 그래서 당연한 것이며, 미국 셰일 산업이 파탄하면 이미 둔화되기 시작한 미국 경제의 악화를 가속화할 수 있고 결구 세계 경제에도 타격을 줄 수 있음

 

설사 셰일산업이 좀 더 버틴다 해도 미중 무역 마찰, EU 위기, 중국의 불안정 요소 등이 겹쳐 세계 경제가 침체기를 맞을 가능성이 대두되고 있는데, 그렇게 되면 석유 수요가 감소해 유가가 하락하며 결국 셰일산업은 곤경에 처할 수밖에 없음

 

셰일산업에 닥칠 큰 변화는 대체애너지나 신재생에너지 산업에도 영향을 미칠 수밖에 없는데, ‘그리드 패리티를 낮추기 위한 기술 혁신에 보다 박차를 가해야 하는 과제를 안게 되었음

 

그리드 패리티(grid parity)'는 대체에너지의 생산 단가가 화석연료를 이용한 발전 전력을 구매하는 가격과 같거나 낮게 되는 것을 의미함

 

신재생에너지 기술의 지속적 발전에도 불구하고 예상보다 그리드 패리티 달성 시점이 계속 지연되고 있는 데에는, 무엇보다 셰일오일의 등장이 큰 변수로 작용하였음

 

그리드 패리티는 석유 매장량이 한계가 있다는 소위 오일 피크(oil peak)'론에 근거해 유가가 낮아질 수 없다는 것을 가정하는 면이 있는데, 셰일오일이 등장함에 따라 매장량이 극적으로 늘어날 것이란 기대가 생겼으며 실제 유가하락에도 기여했기 때문

 

이런 면에서 셰일오일이 한계를 맞이하고 있음을 보여주는 징후가 나타나는 것은 신재생에너지 산업에는 호재로 작용할 수 있음

 

그러나 세계 경기 하강 국면이 예상되고 있기 때문에, 유가를 상승시킬 압력 요인이 없다는 점은 셰일오일이 없어도 그리드 패리티 달성이 여전히 어려울 수 있음을 시사함

 

또한 국제유가는 세계 경기뿐 아니라 다양한 요인에 의해 등락 폭이 심하기 때문에, 대체에너지 및 신재생에너지 산업은 기회가 왔을 때 경제적 관점에서 화석연료 에너지의 합리적 대안이 될 수 있음을 증명하기 위해 기술 혁신을 지속해야 할 필요가 있을 것임

※ 아래 글은 정보통신기술진흥센터(IITP)가 발간하는 주간기술동향 1882호(2019. 2. 5. 발행)에 기고한 원고입니다.

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중국 허베이성 &lsquo;빚꾸러기 지도&rsquo; 앱 공개, 전국민 신용평가시스템의 일환.pdf
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중국 허베이성 고등 인민법원은 빚을 지고 갚지 않는 사람이 반경 500m 이내에 있을 경우 경보를 발신하는 앱의 운영을 시작하였음

 

앱의 명칭은 ‘a map of deadbeat debtors(악성 채무자의 지도, 老賴地图)’, 위챗(WeChat, 微信) 메신저에서 접속할 수 있으며, 경보 수취뿐만 아니라 근처에 있는 채무자의 정보도 앱을 통해 확인이 가능함

 

[ 그림  1]  악성 채무자의 정보를 알려주는 지도 앱 (자료: CNet)

 

앱을 이용하면 채무자에 관한 정보를 누구나 접근하여 볼 수 있어, 빚을 갚을 여유가 있음에도 돈이 없는 척하는 노회한 사람들을 쉽게 알아낼 수 있다고 함

 

단지 여기저기 빚을 내고 다니는 빚꾸러기를 알려주는 데만 목적이 있는 것이 아니라, 일부러 갚지 않는 악성 채무자들을 구별하는 데도 목적이 있다는 것

 

허베이성 고급 인민법원은 이 앱이 정부의 재정을 강화하고 사회적으로 신뢰할 수 있는 환경을 만들기 위한 정책의 일환이라고 설명하였음

 

중국 정부는 사회신용시스템이라는 전국 단위 국민평가시스템의 도입을 추진하고 있는데, 2020년까지 전 국민을 신용 점수로 평가할 예정

 

지금까지는 각각의 도시와 성에서 각기 다른 버전의 사회신용시스템을 도입하고 있었지만, 중국 정부가 모든 정보를 통합하여 거대한 데이터베이스를 구축한다는 계획

※ 아래 글은 정보통신기술진흥센터(IITP)가 발간하는 주간기술동향 1882호(2019. 2. 5. 발행)에 기고한 원고입니다.

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양자컴퓨팅 선도기업들, 양자컴퓨터 소프트웨어 개발자 확보 경쟁 시작.pdf
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현재의 컴퓨터와는 완전히 다른 원리로 움직이는 양자컴퓨터에 대한 기대가 높아짐에 따라, 구미의 기업들 사이에서 양자 컴퓨터용 소프트웨어 개발자 확보 경쟁이 시작되고 있음

 

작년 12월 실리콘밸리에서 열린 양자컴퓨터의 비즈니스 활용에 관한 국제 컨퍼런스인 ‘Q2B Conference’에서는 여러 기업들이 양자 소프트웨어 개발자 지원 정책을 발표하였음

 

유럽의 항공기업 에어버스(Airbus)', 고성능 컴퓨팅의 성능 향상이 한계에 이르고 전혀 만족스럽지 않게 됨에 따라 고도의 항공물리 시뮬레이션에 더 많은 컴퓨팅 파워가 필요해졌으며, 컴퓨팅 패러다임의 변화를 위해 양자 컴퓨터용 소프트웨어 개발에 도전 중이라 설명

 

2020년까지 양자컴퓨터를 도입할 계획인 에어버스는 항공물리 시뮬레이션을 양자 컴퓨터로 구현할 수 있는 소프트웨어 개발자를 모집하기 위해 ‘Airbus Quantum Computing Challenge(에어버스 양자 컴퓨팅 챌린지)' 프로그램을 전개하고 있음

 

챌린지 프로그램을 통해 뽑힌 소프트웨어 개발자는 2020년 이후 도입될 양자컴퓨터를 사용할 수 있으며, 직접적인 자금 지원도 받을 수 있음

 

[ 그림  1] Q2B  컨퍼런스의  VC  패널 토론 (자료: QC Ware) 

기업들이 양자컴퓨터용 소프트웨어 개발자 확보에 나선 배경에는 슈퍼컴퓨터 업계가 성능 향상을 사실상 단념하고 딥러닝 연산에 적합한 수준의 연산 능력에만 특화되어 가고 있기 때문

 

슈퍼컴퓨터의 성능 향상이 둔화되고 있는 주된 이유는 집적회로의 트랜지스터 수가 1년 반~2 년마다 2배가 된다는 무어의 법칙이 종언을 고하고 있는 것이지만, 슈퍼컴퓨터 업계의 최근 사업전략 변화에서도 기인함

 

슈퍼컴퓨터의 부동소수점 방식에는 실수를 32 비트로 처리하는 단정밀도(single precision), 64 비트로 처리하는 배정밀도(double precision), 128 비트로 처리하는 4배정도(quadruple precision)이 있음

 

슈퍼컴퓨터 업계는 지금까지 물리 시뮬레이션에 필요한 배정밀도의 부동소수점(FP64) 연산 성능을 끌어 올리는 데 주력해 왔으나, 최근에는 이를 포기하고 딥러닝 연산에 사용되는 단정밀도나 그 이하의 부동소수점 연산 성능 향상에 특화하려는 모습을 보이고 있음

 

에어버스의 경우 연간 IT 예산의 3%를 슈퍼컴퓨터에 투입하고 있기 때문에, 에어버스에게 슈퍼컴퓨터의 성능 향상 둔화는 미래의 우려가 아니라 이미 현재의 고민이며, 따라서 양자컴퓨터에 앞으로 더 많은 기대를 걸 수밖에 없는 상황

 

에어버스처럼 그 동안 슈퍼컴퓨터에 거액을 투자해왔던 기업이나 정부기관들로부터 양자컴퓨터로 패러다임 전환이 시작되고 있는 현상은 주목할 만한 현상임

 

양자컴퓨터로 전환을 대표하는 주자는 미 공군인데, Q2B 컨퍼런스에 등단한 공군 연구소(Air Force Research Laboratory, AFRL)는 미 공군의 양자 정보과학 전략에 대해 설명하였음

 

AFRL은 양자컴퓨터가 기계학습 및 최적화, 새로운 재료를 발견하기 위한 시뮬레이션 등에서 활용이 기대된다고 전망하며, 현재 미 공군이 양자컴퓨터 프로그래밍 언어와 알고리즘에 중점적으로 투자 중이라 밝혔음

 

Q2B 컨퍼런스의 VC(벤처캐피탈) 패널 토론에는 에어버스와 미 공군 외에도 골드만삭스, BMW, 스페인의 대형 금융기관인 BBVA 등이 참여해 양자컴퓨터에 대한 각 기업의 기대와 대응 상황을 설명하였음

 

양자컴퓨터가 현재 컴퓨터의 성능을 압도적으로 상회할 것인지는 아직 확실하지 않으나, IBM과 구글 등 양자컴퓨터 제조업체들은 수년 내에 등장할 ‘NISQ’라는 하드웨어가 현재 컴퓨터 의 성능을 충분히 상회할 가능성이 있다는 견해를 밝히고 있음

 

NISQNoisy Intermediate-Scale Quantum Computer의 약어로 오류가 있는 중간 규모 양자 기술을 의미하는데, 이 정도만 되어도 현행 컴퓨터의 성능을 능가할 것이란 전망이 나옴에 따라 선진 기업들은 과감히 양자컴퓨터에 대한 선행투자를 시작하고 있는 것임

 

이런 가운데 양자컴퓨터 개발 스타트업인 미국의 리게티 컴퓨팅(Rigetti Computing)’도 소프트웨어 개발자 콘테스트인 ‘Rigetti Quantum Advantage Prize’를 시작하였음

 

이 대회는 리게티 컴퓨팅이 현재 평가판으로 제공 중인 양자컴퓨터의 클라우드 서비스를 이용하여 양자 어드밴티지(Quantum Advantage)’를 입증한 연구자나 개발자에게 최대 100만 달러의 상금을 수여함

 

양자 어드밴티지IBM이 주창하는 개념으로, 양자컴퓨터가 현재의 컴퓨터보다 높은 성능과 예측 정확도를 제공하고, 보다 저렴한 비용으로 연산을 수행하는 등 실질적인 이점을 보여주는 발전 단계를 가리킴

 

[ 그림  2]  리게티 컴퓨팅의 양자컴퓨팅 개발자 대회 (자료: Nima Alidoust)

 

리게티 컴퓨팅이 거액의 상금을 내걸고 대회를 진행하는 것은, 많은 연구자와 개발자들이 양자컴퓨팅을 시험해보게 함으로써 양자컴퓨팅의 실용적인 용도를 탐구하고 그 속에서 진가를 검증하려는 목적이라 할 수 있음

 

양자컴퓨터가 단순한 버즈워드로 끝날지, 아니면 정말 세상을 바꿀 수 있을 것인지는 하드웨어뿐만 아니라 양자컴퓨팅 소프트웨어의 발전에 의해서도 좌우될 것임

※ 아래 글은 정보통신기술진흥센터(IITP)가 발간하는 주간기술동향 1882호(2019. 2. 5. 발행)에 기고한 원고입니다.

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전기차 모빌리티의 미래를 결정할 새로운 패러다임의 충전기술들.pdf
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[ 요 약 ]

 

친환경 모빌리티로 전기차에 대한 관심이 높아지고 있지만, 우리나라 전기차 보급률은 2017년 기준 0.1%, 선진국의 경우도 1% 정도에 불과한데, 여러 요인이 있지만 충전의 어려움이 주요 요소로 꼽히고 있음. 케이블을 이용한 충전방식에서 탈피해, 주차하는 동안 충전이 가능한 무선충전이나 도로를 달리면서 주행하는 다이내믹 무선충전 등 새롭고 혁신적인 충전기술을 모색해 나갈 때 전기자동차와 새로운 모빌리티의 미래는 비로소 우리 실생활 속에 현실화될 수 있을 것임

 

 

[ 본 문 ]

 

환경부가 201811월에 발표한 자료에 따르면, 2018년 연간 국내 전기자동차 판매대수는 3만 대를 넘어섰으며, 전기차 보급사업이 시작된 2011년 이래 누적 보급대수는 46,968대임

 

전기자동차 보급사업 첫해 판매된 전기차는 338대였으며, 2014년에 연간 판매량 1천 대를 넘었고, 2017년에 처음으로 연간 판매량 1만 대를 넘어선 13,826대를 기록

 

20181월부터 9월까지 판매된 전기차는 21,375대인데, 판매 속도 증가 추이를 고려할 때 환경부는 2018년 연간 판매대수가 3만대를 넘어설 것으로 추정한 것

 

환경부는 현재 추세대로라면 올해 전기차 연간 판매대수는 5만대 내외로 추정하고 있으며, 누적 판매대수는 10만 대 내외가 될 것이라 보고 있음

 

[1] 2011~2018.09 국내 전기차 및 공공 급속 충전기 보급대수 추이

구분

2011

2012

2013

2014

2015

2016

2017

2018.9

전기차

연간 판매대수

338

753

780

1,075

2,907

5,914

13,826

21,375

누적 보급대수

338

1,091

1,871

2,946

5,853

11,767

25,593

46,968

공공 급속충전기

연간 설치기수

33

85

59

60

100

154

442

755

누적 설치기수

33

118

177

237

337

491

933

1,688

<자료> 환경부(2018.11), IITP 정리

 

작년까지 9개 모델이었던 전기차가 2019년에는 최대 17개 모델까지 늘어나고, 대형 세단차량이나 스포츠유틸리티차량(SUV), 스포츠카 등으로 다양해져 소비자의 선택폭이 넓어질 것이기 때문에 보조금 감액에도 불구하고 판매대수가 급증할 것이라는 판단

 

환경부가 20189월 진행한 친환경차 국민인식조사결과에 따르면 전기차 이용 경험이 없는 시민들도 75%가 조건에 따라 구매를 검토 중인 것으로 나타났으며, 이런 근거를 토대로 환경부는 2022년까지 전기차 누적 35만대 보급을 목표로 하고 있음

 

국내 전기차 판매대수 증가율이 2017년부터 J-커브를 그리고 있기는 하지만, 전체 자동차 시장에서 전기차가 차지하는 시장점유율은 다른 나라에 비해 아직 낮은 편

 

국제에너지기구(IEA)가 발표한 ‘Global EV Outlook 2018’ 보고서에 따르면, 2017년에 전기차가 가장 많이 판매된 나라는 중국으로 579천 대의 전기차가 판매되었으며, 2017년까지 누적 보급대수 기준으로도 중국은 약 123만 대로 세계 1위를 기록

전세계전기차보급대수.pdf
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그 다음 많이 판매된 국가는 미국으로 2017년에 약 20만 대가 판매되었으며, 미국의 2017년 기준 누적 전기차 보급대수는 약 76만대임

 

2017년 기준으로 전체 자동차 시장에서 전기차가 차지하는 비중을 보면, 점유율이 가장 높은 국가는 노르웨이로 무려 39.2%를 기록하고 있으며, 2위를 아이슬란드로 11.7%

 

중국은 2.2%로 세계 4위이며, 주요 선진국들을 보면 독일 1.6%, 미국 1.2%, 일본 1.0%로 대략 1% 이상의 점유율을 보이고 있음

 

우리나라의 경우 2017년 말 기준으로 차량 등록대수는 2,253만 대이므로 전기차의 시장점유율은 0.1% 수준이며, 2018년을 기준으로 추정해도 대략 0.2% 수준으로 주요 선진국들에 비하면 아직 낮은 수준이라 할 수 있음

 

[표 2] 2017 주요 국가 전기차 시장점유율 비교

국가

노르웨이

아이슬란드

스웨덴

중국

독일

미국

일본

한국(추정)

점유율

39.2%

11.7%

6.3%

2.2%

1.6%

1.2%

1.0%

0.1%

<자료> International Energy Agency(2018.3), IITP 정리

 

전기차 보급률을 결정하는 요인들은 다양하고 국가별 특성도 있지만, 우리나라의 전기차 시장점유율이 낮은 현실적 이유로는 충전의 어려움이 꼽히고 있음

 

[1]에서 보듯, 정부는 전기차 보급사업과 함께 공공 급속충전기 설치도 병행해 오고 있으며, 20189월 현재 전국에 약 1,700 기가 설치되어 있음

 

정부가 2022년까지 누적 35만 대 보급을 목표로 하고 있기 때문에 향후 수년 간 공공 급속충전기 설치도 비례해 늘어날 것으로 전망되긴 하지만, 이는 어디까지나 공공 인프라이기 때문에 충전의 편의성을 높이려면 주거지 인근에 충전소 설치가 필요함

 

전 국민의 70% 이상이 아파트에 거주하는 우리나라는 아파트 주차장에 충전기를 설치하는 것이 가장 효과적인데, 현재 한국전력은 전기차를 보유하거나 보유 예정인 주민이 있는 아파트를 대상으로 무료로 충전소를 설치해주는 사업을 실시하고 있음

 

[ 그림  1]  아파트 주차장에 설치된 충전기 (자료: 오토데일리)

 

아파트형 충전소는 보통 아파트 주차면 중 일부를 전기차 전용 주차면 겸 충전소로 할당하여 설치하게 되는데, 한전이 임의로 설치하는 것은 아니고 요건이 충족되어야 함

 

요건이란 충전소 설치에 대해 입주자대표회의나 관리소장의 동의를 받아야 한다는 것이며, 입주자대표회의가 없을 경우 전체 입주자 3분의 2 이상의 동의를 얻어야 함

 

그런데 이 동의서를 받는 것이 결코 간단한 것이 아니어서, 주차장 면수가 부족한 아파트일수록 소수의 전기차 소유자들을 위해 주차면을 할당하는 일에 부정적인 경우가 많음

 

게다가 작년 9충전방해금지법이 발표되어, 전기자동차 충전구역 내에 일반 자동차가 주차를 하거나 물건을 쌓아 놓은 경우 충전을 방해한 것으로 간주해 과태료가 부과됨에 따라, 아파트 입주민들의 충전소 반대 입장이 보다 강화되는 경향도 나타나고 있음

 

이 때문에 전기차 구매 계약까지 했다가 입주자대표회의 동의를 얻지 못해 구매계약을 철회하는 경우도 적지 않은데, 주거지 근처에서 간편하게 충전하기가 어렵다는 점은 전기차의 시장점유율을 늘리는 데 상당한 걸림돌이 되고 있음

 

전기차의 충전 이슈는 자동차 운용의 편의성과 직결될 뿐 아니라, 배터리와 전기차의 무게, 전기차의 가격 등에도 영향을 미치기 때문에 전기차 보급 촉진에 중요한 요인이 됨

 

전기차의 충전은 자동차의 연료 주입과는 다른데, 전기차 충전소를 현재의 주유소만큼 곳곳에 설치한다고 해도 완전히 해결되지 않는다는 데 주목할 필요가 있음

 

전기차 충전은 여러모로 스마트폰의 충전과 상당히 유사한데, 우선 배터리가 바닥나면 아무리 급속충전을 한다고 해도 1시간 가까이 기다려야 하며, 급속 충전을 할 수 있는 곳을 아무리 많이 늘린다고 해도 자동차 주유처럼 몇 분 안에 끝낼 수는 없음

 

전기차 충전 장소가 많지 않고 충전하는데 시간이 오래 걸리다 보니 한 번의 충전으로 최대한 먼 거리를 주행할 수 있게 하기 위해 배터리 용량이 증가하는 경향도 나타나고 있는데, 이는 오히려 충전의 편의성을 더욱 떨어뜨리는 악순환을 낳는 원인이 되기도 함

 

전기차 배터리 용량이 커지면 가정용 교류전원을 이용한 출력 3kW의 충전으로는 밤새해도 완전 충전을 할 수 없으며, 50kW 출력으로 급속 충전을 해도 30분 이상이 걸리게 됨

 

결국 급속충전으로만 충전하는 경향이 나타날 텐데, 스마트폰과 마찬가지로 급속 충전은 전기차의 배터리 수명을 단축시키는 원인이 됨

 

또한 배터리 용량 증가는 전기차 가격의 인상으로 이어지며, 차량 전체의 무게를 증가시켜 연비에도 좋지 않은 영향을 주게 됨

 

충전과 관련해서는 급속 충전의 규격이 국가별, 전기자 제조업체별로 다른 표준화의 문제도 있지만, 표준화는 차치하고라도 우선은 전기차 소유주가 집 근처에서 충전하기가 쉽지 않고, 급속 충전을 하더라도 30분 이상 기다려야 한다는 문제를 해결할 필요가 있음

 

전기차 충전 문제 해결을 위한 시도는 다각도로 전개되고 있는데, 우리나라에서는 최근 아파트형 거주형태에 적합한 이동형 충전기보급사업이 시작되었음

 

 이동형 충전기는 기존 아파트에서 주차장의 일부 주차면을 전기차 충전기 설치 장소로 할당하는 것이 현실적으로 쉽지 않은 문제를 해결하기 위한 대안이 될 수 있음

 

 이동형 충전기의 기본 컨셉은 전기차용 주차면을 할당하는 것이 아니라 전기차 충전 요금을 별도 과금할 수 있는 콘센트를 할당하는 것임

 

[ 그림  2]  이동형 충전기 이용방법 안내 (자료:  EV-Line)

 

아파트 주차장 곳곳에는 콘센트가 설치되어 있는데, 이동형 충전기 사업자에게 요청하면 이 콘센트들을 모자분리해주는데, 모자분리란 전기료를 별도 산정하기 위해 하는 작업임

 

모자분리된 콘센트 옆에는 RFID 태그가 부착되는데, 전기차 소유주는 사용자 식별 모듈이 내장된 충전 케이블을 RFID에 갖다 댄 후 충전을 하면 됨

 

해당 콘센트에서 발생한 전체 전기요금은 이동형 충전기 사업자가 한전에 먼저 납부하게 되고, 사업자는 충전 사용자별로 전기 이용량에 따른 요금을 청구하는 받게 됨

 

주차장 내 최대한 많은 콘센트를 모자분리 할 수 있게 된다면 이동형 충전기의 장점은 명확한데, 전기차 전용으로 주차면을 할당할 필요가 없어 입주민들 설득이 쉬워지며, 전기요금이 별도 산정되기 때문에 입주민들이 전기차 요금을 같이 낸다는 오해도 불식시킬 수 있음

 

그러나 이동형 충전기가 완벽한 해결책은 아닌데, 모자분리를 하기 위해서도 입주자대표회의나 관리소장의 동의가 필요한 것은 마찬가지이며, 모자분리가 가능한 고압전기실이 있는 아파트나 대형건물에서만 가능하다는 제약도 있음

 

무엇보다 가장 큰 번거로움은 가정용 교류전원을 이용한 충전이기 때문에 충전 효율이 좋지 않아 케이블을 밤새 꽂아 두어도 별로 만족스럽지 못하다는 것임

 

이동형 충전기는 혁신적이거나 미래형 충전 기술이라 보기는 어려우며, 아파트 주차장에 충전기 설치하는 것이 현실적으로 매우 어려운 일이 되고 있는 우리나라에서 일반차와 전기차 소유자간 갈등을 없앨 수 있는 수단으로서 의미가 크다고 볼 수 있음

 

참고로 현재 국내 ‘500 세대 이상 신축아파트의 경우 전체 주차면수의 50분의 1에 해당하는 개수 이상의 이동형 충전용 콘센트를 설치하도록 의무화되어 있음


세계적으로 전기차의 새로운 충전 방식으로 현재 실용화 논의가 활발한 것은 무선전력전송(Wireless Power Transfer, WPT)' 기술임

 

무선전력전송(WPT) 기술 역시 전기차와 스마트폰의 유사성을 보여주는데, 기본적으로 스마트폰 무선 충전기술을 전기차의 충전에 응용하려는 시도임

 

WPT의 작동방식을 보면, 우선 노면에 송전 코일을 매립하고, 이 코일에서 차체의 밑부분에 설치된 수전 코일에 전자유도 응용기술인 자기공명결합방식으로 전력을 공급하게 한 다음, 이 전력을 전기차의 배터리로 보내 충전하는 순서임

 

[그림 3] 무선전력전송(WPT)의 기본 컨셉 (자료: Charged EVs)

 

WPT의 가장 이상적인 구현형태는 송전 시스템을 모든 주차면 바닥에 매립하는 것으로, 이렇게 되면 주차를 하는 시간 동안 충전이 가능하게 되므로, 현재처럼 이용자가 충전을 위해 케이블을 연결하는 번거로움이 사라지게 됨

 

무엇보다 주차장 전체가 곧 충전소가 되기 때문에 충전소를 크게 늘릴 수 있는 효과를 달성할 수 있고, 충전이 수시로 이루어지게 되므로 배터리 용량을 지금처럼 크게 할 필요가 줄어들어 차체 무게 감소와 전기차 가격 인하에도 도움을 줄 수 있음

 

전기차 충전의 어려움이 배터리의 용량 증대, 차체 가격 인상, 전기차에 대한 불만으로 이어지는 악순환 대신, WPT의 편의성은 배터리 용량 감속, 차제 가격 인하, 전기차 선호도로 이어져 전기차 보급을 선순환을 이끌어 낼 수 있게 되는 것임

 

WPT는 이미 많은 자동차 관련 기업들이 연구해오고 있는데, 미국의 와이트리시티(WiTricity)'퀄컴(Qualcomm)'이 각각 진영을 구축하여 상용화 경쟁을 벌이고 있음

 

와이트리시티는 MIT의 연구 프로젝트가 기업으로 발전한 케이스로 진동 자기장 기반의 공명유도결합을 사용하여 무선 전력 전송 장치를 제조하는 엔지니어링 기업이며, 퀄컴은 전자유도의 기술을 개량하여 자계공명결합방식에 의한 WPT 기술을 개발하고 있음

 

현재 양사 WPT 기술의 주된 차이는 송수전 코일의 형상인데, 와이트리시티가 동심원 모양의 서큘러 코일(Circular Coil)'을 이용하는 반면, 퀄컴은 루프가 2개 있는 ’Double D(DD)‘라 불리는 형상의 코일을 이용하고 있음

 

와이트리시티 진영에는 도요타, 닛산, 혼다 등 주로 일본의 자동차 업계가 참여하고 있으며 우리나라 현대자동차도 20184월 라이선스 계약을 체결하였음

 

퀄컴 진영에는 리카르도, 리어 등 2016년까지 주로 영국과 미국 업체들의 참여가 활발했으나, 2017년 이후에는 한 건의 라이선스 계약만 체결하는 등 최근 다소 주춤함 모양새

 

WPT의 국제 표준화는 자동차 관련 기술 표준화 단체인 미국 자동차엔지니어협회(SAE)에서 진행 중인데, WPT 표준인 ‘SAE J2954’의 표준화 작업은 2019년 완료를 목표로 하고 있어 올해 연말을 전후에 WPT 시스템을 탑재한 전기차 출시 러시가 시작될 것으로 보임

 

시장조사기관 와테크 에이전시(WhaTech Agency)는 전세계 무선 전기차 충전시장이 2020년부터 2025년까지 연평균 118%씩 급성장할 것으로 전망하고 있음

 

물론 WPT도 몇 가지 기술적 과제가 있는데, 시내 주행만 놓고 본다면 WPT로 충전 문제를 상당부분 해소할 수 있으나 장거리 주행일 경우는 아직 미흡하며, 전자파 유해 이슈도 있음

 

WPT는 기본적으로 케이블 충전에 비해 충전효율이 떨어지는 것이 단점인데, 스마트폰의 무선 충전에서 보듯 코일의 위치가 잘 맞지 않으면 하지 않느니만 못할 수도 있음

 

전기차에서도 무선 충전 효율을 높이려면 노면 밑의 송전 코일과 전기차의 수전 코일 위치가 잘 맞아야 하는데, 주차지원시스템의 도움을 받거나 자율주행차가 정확한 위치에 주차해주기 전까지는 운전자의 주차 스킬에 따라 충전 효율에 차이가 발생할 수 있음

 

반대로 생각하면, 무선 충전이 제대로 되려면 코일이 매립된 위치 위에 정확히 주차해야 한다는 점을 주지시킴으로써 간접적으로 주차 문화가 개선되는 효과도 기대할 수 있음

 

[ 그림  4] WPT  시스템이 도입된 주차장 (자료: Charged EVs)

 

충전 효율을 높이기 위한 기술도 개발 중이며 대표적인 것이 양방향 WPT'인데, 전기차 측에도 'DC-DC 컨버터'를 추가하여 지면 쪽의 DC-DC 컨버터와 함께 최적 제어함으로써 양 코일 사이의 거리가 떨어져 있어도 전송 효율이 낮아지지 않게 하는 기술임

 

양방향 WPT는 충전 효율을 높이는 장점이 있기는 하나, 전기차 쪽에 DC-DC 컨버터를 추가해야 하고 전기차의 코일도 대형화해야 하기 때문에 자체가 무거워지는 단점이 있어 그 동안 자동차 업계에서는 채택을 꺼려하는 경향이 있었음

 

그러나 최근 들어 전기차 배터리에 충전된 전력을 집으로 보내는 V2H(Vehicle to Home)이나, 그리드에 보내는 V2G(Vehicle to Grid) 기술이 등장해, 차체 무게 증가의 문제를 상쇄하고 남을 만큼의 이점을 얻을 수 있게 됨에 따라 다시 관심을 보이는 업체가 늘어나고 있음

 

낮은 충전 효율은 시내 주차장 대부분에 WPT 시스템이 갖춰지고 이용자가 시내 주행만 한다면 문제될 것이 없으나 장거리 주행에서는 불안 요인이 될 수 있으며, 따라서 WPT 시스템을 채택한 전기차라도 배터리 용량을 마음 놓고 크게 줄이기 어려운 한계가 있음

 

한편 무선충전 기술의 전자계 누출은 출력이 낮아지는 문제와 함께 인체 유해성 이슈도 불러일으킬 수밖에 없는데, 현재 진행 중인 WPT 표준화 작업에서도 ‘WPT 시스템의 누설 전자파 강도와 안전성 확보에 대한 지침이 중요하게 다뤄지고 있음

 

WPT에서 한걸음 더 나아가는 기술은 주차중일 때뿐만 아니라 도로에서 주행하는 도중에 필요한 전력을 얻을 수 있게 하는 것으로 다이내믹 무선전력전송(Dynamic WPT)'이라 부름

 

다이내믹 WPT의 기본 컨셉은 일반 도로 또는 주요 고속도로에 WPT를 이용한 송수전 시스템을 부설하자는 것인데, 크게 도로 주행 중 신호로 인해 정차하게 되는 동안 충전하는 방식과 말 그대로 달리면서 전기를 공급받는 방식으로 나눠볼 수 있음

 

주행 중 정차하는 동안 충전하자는 아이디어는 전체 주행시간의 25%는 신호등 앞에 서 있는 시간이라는 사실에 착목한 것인데, 도쿄대학 연구팀이 한 간선도로의 215km 구간을 관찰한 결과 신호등 정지선에서 뒤쪽으로 30m 구간에 서 있는 시간이 총 운행시간의 25%였음

 

[ 그림  5]  다이내믹  WPT  아이디어의 배경 (자료: Nikkei Electronics)

 

관찰 결과에 따라 연구팀은 신호 정지선 뒤쪽으로 30m 구간에만 도로 밑에 WPT 시스템을 부설하고 그 위에 정차하는 전기차에 송전할 경우를 시뮬레이션 하였음

 

그 결과 간선도로 215km 구간을 주행하는 전기차의 배터리 충전상태에는 조금밖에 변하지 않았고, 자동차 배터리의 전원을 거의 사용하지 않고도 주행이 가능한 것으로 나타났음

 

신호에 잘 걸리지 않은 차량의 경우는 상대적으로 배터리가 더 소모되었고, 반대로 자주 신호에 걸린 경우는 배터리 잔량이 늘어나기도 했는데, 그 차이는 최대 4.09kWh 정도였음

 

이 아이디어는 이미 상용화되어 있기도 한데, 미국 텍사스에서 전기 버스 운행서비스를 제공하고 있는 'Metro McAllen(메트로 맥앨런)‘2015년부터 버스가 정류장에 정차하는 동안 급속 충전하는 시스템을 도입해 배터리 용량보다 훨씬 긴 거리 구간을 운행하고 있음

 

이처럼 주행 중 급속 충전을 위한 WPT 시스템 및 전기차 개발 시도가 여러 나라에서 전개 중인데, 송전쪽(노면쪽) 시스템을 가능한 단순하게 하여 부설 비용을 절감하는 것이 관건이라고 하며, 비용은 의외로 낮을 것으로 추정되고 있음

 

주행 중 정차하는 동안 충전하는 것에서 더 나아가 도로 위를 달리면서 충전을 받을 수 있는 궁극의 다이내믹 WPT 기술 개발도 진행 중에 있음

 

신호가 없는 고속도로에서 전기차의 주행 중 급전 충전이 가능하다는 것을 증명한 업체도 있는데, 퀄컴은 2017년에 자체 제작 시스템을 통해 길이 100m의 실험 도로에서 최대 20kW의 급속 충전을 받아 시속 100km로 달리는 실험을 성공시킨 바 있음

 

이런 방식은 도로 충전(Road Charging)'이라 불리는데, 마치 현재의 버스전용차선처럼 전기차 충전 전용차선을 두어 전기차들이 도로를 달리며 충전이 되는 것을 비전으로 하고 있음

 

WPT의 단점 중 하나라 송수전 코일의 위치가 정확해야 충전이 양호하다는 점을 감안하면 다이내믹 WPT의 충전효율은 운전자에 따라 편차가 클 것으로 추측해 볼 수 있지만, 이런 문제는 미래의 전기차가 자율주행차가 된다면 해결될 수 있을 것임

 

[그림  6]  전기차 충전 전용차선 아이디어 (자료:  fleetcarma)

 

한편 주행 중 급속 충전이 반드시 무선일 필요는 없는데, 전철이나 트롤리(트램) 같이 유선으로 전력을 공급받아 주행하는 방식을 전기차에도 구현하려는 시도가 있음

 

혼다자동차는 고속도로 일부 구간의 가드레일에 전력을 공급하는 트롤리선(접촉선)을 두자는 제안을 하고 있는데, 전기차에는 집전을 위한 로봇 팔(arm)을 두어 전기를 받을 때만 팔을 밖으로 뻗어 트롤리선에 접촉하면서 달리게 하자는 것임

 

이 방식은 유선 공급이기 때문에 WPT에 비해 초고출력 전원 공급이 가능한 것이 장점인데, 시속 150km로 달리는 자동차에 450kWh를 급속 충전할 수 있음이 확인되었음

 

즉 단시간에 많은 전력량을 공급받을 수 있기 트롤리선을 부설하는 구간도 단축시킬 수 있는데, 시속 100km로 주행하는 승용차라면 전체 주행 구간의 5% 구간에서 충전을 받으면 됨

 

[그림 7] 차량에서 충전용 로봇팔이 나와 가드레일의 트롤리선을 통해 충전

 

주행 중 충전이 가능한 다이내믹 WPT가 구현된 전기차는 현재의 전기차와는 전혀 다른 모습이 될 것인데, 이런 면에서 전기차의 미래를 결정짓는 것은 새롭고 혁신적인 충전기술이 될 것임

 

다이내믹 WPT와 도로 위 충전이 구현된다면 사실상 언제 어디서나 충전이 가능한 환경이 되므로, 전기차에 탑재하는 배터리는 최소화할 수 있고 주행거리는 거의 무제한이 될 것이며, 차체가 가벼워지니 차량 가격과 충전 요금도 낮아질 것임

 

아파트 주차장에 충전기 설치를 위해 입주민의 동의서를 받으러 다니며 황당함을 느껴야 하는 현재의 다이내믹 WPT가 구현되었을 때의 모습을 비교해 보면 전기차 보급에서 가장 중요한 것이 무엇인지는 자명함

 

현재 전기차 충전 인프라 구축 계획은 급속 충전기의 설치 대수 증가에 초점이 맞춰져 있지만, 급속으로 충전해도 최소 30분 이상, 일반 충전일 경우 밤새 충전해야 하는 전기차의 특성상 설사 충전소가 현재의 주유소 수만큼 늘어난다 해도 편의성 문제는 여전히 남을 것임

 

전기차, 자율주행차, 수소차 등 새로운 모빌리티에 대한 논의가 본격화되고 있지만, 지금까지의 충전 방식에서 벗어나 새로운 방향을 모색해 가지 않는다면 전기자동차와 새로운 모빌리티의 미래는 어쩌면 오지 못할 수도 있음


이런 면에서 전기차의 미래를 결정짓는 것은 새로운 충전 인프라가 될 것이며, WPT이든 다이내믹 WPT이든, 태양광 패널을 덮개로 하는 차량이든 혹은 또 다른 무엇이든, 혁신적인 충전기술과 이 기술을 탑재한 전기차의 개발이 향후 전기차 시장 경쟁의 화두가 것임

 

[그림 7] 차 지붕을 태양광 패널로 한 포드의 컨셉카 (자료: fleetcarma) 

※ 아래 글은 정보통신기술진흥센터(IITP)가 발간하는 주간기술동향 1881호(2019. 1. 29. 발행)에 기고한 원고입니다.

▶ IITP에서 PDF 포맷으로 퍼블리싱한 파일을 첨부합니다. 가독성이 좋으니 참고하시기 바랍니다.

마이크로소프트 대형 약국 체인과 제휴, 소매업 큰손들과 아마존 추격.pdf
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마이크로소프트는 최근 미국의 대형 약국 체인인 월그린 부츠 얼라이언스(Walgreens Boots Alliance)’헬스케어 관련 시스템 개발을 위한 전략적 제휴를 체결했다고 발표

 

월그린의 디지털 변혁을 마이크로소프트가 지원하는 것이 이번 제휴의 주된 목적이며, 제휴 기간은 7년간이고 연구 개발을 위해 양사가 공동으로 자금을 투자하게 됨

 

[ 그림  1]  월그린과  MS 의 제휴 (자료: Microsoft)

 

양사는 MS의 클라우드 서비스인 애저(Azure)’MSAI(인공지능) 플랫폼을 활용해, 의약품 판매에 관련된 새로운 유통 모델을 개발한다는 계획

 

월그린은 미국 최대의 약국 체인으로 미 전역에 2017년 말 기준으로 7,980개 매장을 두고 있으며, 2017년 매출은 827 5000만 달러로 전미소매업협회(NRF)의 매출 순위에서 6위를 기록하고 있음

 

NRF의 매출 순위에서 3위를 차지한 아마존닷컴은 의약품의 인터넷 판매업을 하고 있는 필 팩(Pill Pack)’을 인수하는 등 최근 헬스케어 부문을 강화하려는 모습을 보이고 있음

 

이 때문에 월그린이 이런 아마존의 움직임에 대항하기 위해, 클라우드 분야에서 아마존과 경쟁 관계에 있는 마이크로소프트와 손을 잡은 것이 아니냐는 분석이 나오고 있음

 

한편 마이크로소프트는 월그린과 제휴 일주일 전에 NRF 순위 2위인 식품 슈퍼마켓의 대기업 크로거(Kroger)’와도 전략적 제휴를 발표한 바 있음

 

크로거는 자신들이 ‘Retail as a Service(리테일 애즈 어 서비스)’라 부르는 새로운 매장 시스템 등을 구축할 때 MS의 애저를 우선 협상 클라우드로 선정하였는데, 2017년 기준 크로거의 점포수는 3,902 개이고 매출은 1,1589,000만 달러임

 

크로거의 RaaS는 아마존의 오프라인 매장인 아마존 고(Amazon Go)'와 유사하게 계산대가 없는 무인 매장인데, MS와 협력을 통해 우선 2개 매장에 시스템을 설치해 시범운영한 후 향후 모든 매장으로 확대한다는 계획

 

이번 제휴는 아마존이 아마존 고에 이어, 아마존닷컴 쇼핑몰에서 평점 별 4개 이상이 상품만 판매하는 아마존 포 스타(Amazon 4 Star)' 매장을 오픈하는 등 오프라인 행보를 강화하면서, 기존 소매 유통업체들의 아마존에 대한 견제심리는 더욱 커진 가운데 나온 것

 

마이크로소프트는 이미 작년 7월에도 미국 소매 최대 기업인 월마트(Walmart)5년간 전략적 제휴를 맺은 바 있어, 올해 초 연이어 체결한 두 건의 제휴로 MS는 미국 1, 2, 6위의 소매 대기업과 손을 잡고 아마존 포위망을 구축한 셈이 되었음

 

이런 경쟁관계로 인해 차마 아마존웹서비스(AWS)를 이용하기가 꺼려지는 대형 소매업체들이 적의 적을 찾게 되면서 마이크로소프트가 어부지리를 얻고 있는 상황인데, 실제 MS는 아마존이 사업 확장을 할수록 MS에 더 많은 기회가 생길 것이란 말을 공공연히 하고 있음