[자동차]의 기본은 이미 100년전에 완성

예전부터 생각했더 자동차 읽기를 이제서야 한다. 일단 1차로 세권의 책을 읽었다. 앞서 읽었던 '지진' 주제와 겹치고, 현재 읽고 있는 '제인 구달' 주제와도 겹쳐져 읽었다. 바로 2차로 자동차 구조 등을 읽을 생각이다.

 세권의 책에 대한 내용은 리뷰를 작성했고,

 그 중에 자동차 역사에 대한 부분을 공부차원에서 발췌.

 1800년대 후반 전기, 가솔린, 증기 등 여러 동력원을 사용하는 자동차가 나타난 이후 1900년대 초반 자동차의 기본이 되는 기술이 전부 완성이 되었다는 것이다. V자형 엔진은 최근의 개발인지 알았는데, 이미 100년전에 초기 모델이 도입되었다. 그리고 우리가 알고 있는 대부분의 자동차회사들이(현대차 빼고) 초기 기술 혹은 구조를 확립시키는 데 공을 세웠다는 것이다.

 반대로 생각해보면 1930년대 이후 자동차는 개량만 있었을 뿐, 혁신은 없었다는 것을 의미하기도 한다.

 또 한편으로 생각해볼 것이 지금 자동차 기술은 전부 내연기관(디젤, 가솔린)을 배경으로 한 것이다. 엔진을 얹기 위해 프레임이 필요했고, 기어박스가 필요했다. 전기차는 엔진이 없으니 기존 프레임이라는 한계에서 벗어날 수 있을 것이다. (막말로 앞고 뒤가 똑같이 짧은 형태가 될수도)

1900년대 초, 각종 자동차 브랜드가 등장하기 시작하면서 자동차 역사에서 혁명적인 변화가 일어났다. 이전의 자동차가 마차에 엔진을 위한 공간을 얹은 형태에 가까웠다면, 이 시기에는 자동차의 형태와 구조에 대한 기준이 정립되기 시작했다. 다양한 제조사들이 경 쟁을 시작하면서 이전까지 주 이동수단으로 쓰이던 마차가 빠르게 사라지기 시작한 때이기도 하다. 

1900년대 초에 미국 텍사스에서 원유가 발견되면서 가솔린 자동차의 경제성이 급등하였고, 가솔린 자동차는 이후 100년 간 전기자동차를 제치고 자동차업계의 주류로 자리 잡았다. 이런 상황에서 1908년 포드에서는 컨베이어 벨트를 이용하여 모델T를 대량 생산하면서 자동차의 대중화에 성공하게 된다. 1900년부터 1918년까지는 내연 자동차 구조에 대한 기준이 정립되는 시기였다. 1880년대와 1890년대에 시도된 수많은 방식들 중에서 미국에서 가장 많이 사용되는 구조가 내연 자동차의 구조로 확립되었다.  당시에 정립된 표준 자동차 구조는 파나르 르바소가 고안한 파나르 시스템이었다. 파나르 르바소는 여러 제작 업체들에게 파나르 시스템을 알려주었고, 비로소 표준화된 자동차가 제작되었다. 파나르 시스템의 구조는 엔진을 자동차 앞부분에 위치시키고, 후륜 구동 굴림 방식, 내연 기관 그리고 활동 기어를 탑재한 것이 특징이다. 즉, 우리가 현재 접하고 있는 자동차들의 핵심적인 구조가 이때부터 시작된 것이다. 

이 시기에는 수백 개의 자동차 제작 회사들이 등장했다. 이 회사들은 서로 매우 치열하게 경쟁했다. 그 결과 자동차 기술 개발 역시 빠르게 진행되었다. 1930년 로버트 보쉬Robert Bosch가 고안한 전기 점화 방식, 1910년과 1911년 사이에 찰스 커터링Charles Kettering이 개발한 전기 자동 시동기 등, 그 외에도 독립 현가식 장치, 4륜 브레이크 등도 이 시기에 개발되었다. 1919년부터 1929년에 만들어진 자동차들은 지붕을 가지고 있었고, 엔진이 앞에 있었다. 그리고 표준화된 제어 프로세스에 의해서 제작되었다. 내연 기관 엔진의 개발로 인해서 고급 차량에서는 다중 밸브와 오버헤드 캠 엔진이 채택되었다. 심지어 최고급 차종에는 V8, V12, V16 엔진들이 장착되기도 했다. 

대공황이 일어난 이듬해인 1930년에서 제2차 세계대전의 복구 시기인 1946년까지의 시기에 제작된 자동차를 클래식 자동차라 부른다. 물론 최근까지도 계속 기능이 개선되고 있지만, 1930년대까지 자동차에 사용되는 대부분의 기술이 발명되었다. 예를 들어, 전륜 구동 굴림 방식은 이전에 고안되었지만 앙드레 시트로엥André-Gustave Citroen이 1934년 새롭게 고안해 시트로엥 트락숑 아방Citroen Traction Avant 에 적용하기도 했다. (68-71쪽, 자동차와 IT융합, 스마트카 전쟁)

[자동차] IT가 만들어낼 가능성과 한계

애플과 구글이 자동차 산업을 지배하는 날
모모타 겐지 지음, 김정환 옮김, 한국자동차산업연구소 미래연구실 감수 / 한즈미디어(한스미디어) / 2014년 11월

2014년에 출간된 책이기 때문에 다소 지금의 상황을 담아내지 못한다고 생각할 수도 있다. 그러나 개념이나 지적은 여전히 유효해 보인다.

지금까지 자동차산업은 '프로덕트 아웃'. 즉, 제품을 잘 만들면 팔린다는 생각을 하고 있었다. 자동차 회사가 결정을 하고 소비자가 받아들이는 시스템이었다. 그러나 이제 자동차산업은 '브로트 인 brought in'을 준비해야 한다. 그 핵심은 바로 IT기기가 연결된 커넥티드 카가 대두되고 있기 때문이다.

IT와 자동차의 결합의 핵심은 텔레메틱스이다.

현재 차세대 자동차와 관련해 전 세계의 자동차 업계가 '자동운전' 이상으로 주목하는 단어가 있다. 바로 ‘텔레매틱스Telematics'다. 이것은 정보통신Telecommunication과 정보공학Informatics의 융합을 의미하는 조어로, 자동차 분야에서는 카 내비게이션 등의 차량 탑재 기기와 스마트폰 등의 통신 단말기를 연계시켜 실시간으로 다양한 정보와 서비스를 제공하는 시스템 전반을 가리킨다. 텔레매틱스를 통해 차량 탑재 기기에서 교통 정보나 날씨, 뉴스 같은 정보를 실시간으로 얻거나 음악 또는 동영상 등을 즐길 수 있으며 음성인식을 통한 자동운전, 엔진과 서스펜션의 제어나 다이어그노시스Diagnosis(차량 자기 진단장치) 등의 안전,보안 서비스를 이용할 수 있다자동차와 인터넷이 융합해 스마트폰 같은 자동차가 된다고 생각하면 이해가 쉬울 것이다. (21)

텔레메틱스가 발전한 데는 구글과 애플의 스마트폰, OS, 클라우드 서비스 등이 만들어지면서이다. 텔레메틱스를 기존의 자동차산업은 단순히 차량에 탑재하는 기술 정도로 생각했지만, 현재 IT는 자동차의 개념자체를 바꿀 수도 있다. 그런 점에서 IT기업은 기존 자동차기업보다 더 자유롭다고 볼 수 있다. 기존 자동차산업은 자동차에서 벗어나지 못하는 생각을 하고 있지만, IT 기업들은 자동차를 이동수단으로 여기면서, 이동이라는 측면에서 더 자유로운 접근을 할 수 있다.

각 회사의 기본적인 로드맵에서 바탕에 깔려 있는 것은 휘발유 엔진 또는 디젤 엔진이라는 내연기관의 성능 향상이다. 구체적으로는 실린더 내부 연료의 최적화, 고효율의 배기가스 청정화 , 터보차저 등 과급기의 보조를 통한 엔진 배기량 축소, 트래스미션의 고성능화 등 이다. 그리고 여기에 전동모터를 조합한 것이 바로 하이브리드 자동차다. 또한 축전지의 용량을 늘리고 외부 충전도 가능케 한 것이 플러그인 하이브리드 자동차다. 그리고 각 자동차 제조회사는 이다음 단계로 내연기관을 전혀 사용하지 않고 전동 모터만으로 구동하는 전기자동차, 수소를 매개체로 자가 발전하는 연료전지 자동차라는 전동화 로드맵을 그리고 있다. ...

그런데 이와 전혀 다른 시점에서 차세대 자동차의 가능성을 높인 것이 자동운전을 포함하는 차세대 텔레매틱스다. 만약 자동운전이 급속히 보급된다면 자동차의 코모디티화(범용품,가 본격적으로 진행될 것이고, 그렇게 되면 자동차는 단순히 이동하는 상자가 되어 앞에서 이야기한 전동화 로드맵 자체가 무의미해질지도 모른다. 이동체로서의 시스템이 간소하고 제어하기 쉬운 전기자동차가 단번에 보급되거나 소형 휘발유 엔진을 탑재한 세계 표준화된 미니밴이 신흥국과 경제후진국에서 급속히 증가할지도 모른다. 그러나 자동차 제조회사들은 이와 같은 차세대 텔레매틱스로의 급변을 예측할 수 가 없다 차세대 텔레매틱스의 주역은 대기업이나 벤처기업이냐에 상관없이 IT 기업과 펀드가 될지도 모르기 때문이다. (132-134)

1인용 이동용 기기들의 발달, 드론의 발달은 기존에 바퀴를 이용해 굴러가는 것이었다는 자동차의 개념을 완전히 바꿀 수 있다. 이것은 기존 자동차 산업에는 큰 위기가 될 것이다. 일본인 저자는 일본 자동찻에 대한 걱정 역시 담고 있다. 인구의 고령화, 지역경제의 황폐화(이는 지역에서 자동차 구매 수요력을 감소시킨다.) 등 일본의 자동차 산업은 위기라고 보고 있는데, 이런 걱정은 한국 역시 다르지 않다. 현대차의 미래차 기술은 이미 중국에 떨어진다는 지적이 나온지 오래고, 차세대 자동차의 핵심이라고 할 IT 역시 한국 IT의 갈라파고스화를 걱정하는 목소리가 높다.

산업의 흐름을 전혀 읽지 못하고 여전히 강바닥에 돈을 퍼붓고, 몇몇 사람에 의해 국가가 좌지우지 되는 상황이 참 안타깝다.

[자동차]산업에 구글이 들어간 속내는

구글은 왜 자동차를 만드는가 - 구글 vs 도요타, 자동차의 미래를 선점하기 위한 전쟁의 시작
이즈미다 료스케 지음, 이수형 옮김 / 미래의창 / 2015년 11월

구글은 왜 자동차에 손을 댄 것일까? 단순히 자동차를 차세대 수익사업으로 생각한 것은 아닐 것이다. <구글은 왜 자동차를 만드는가>에서 구글이 자동차를 만드는 것은 사회 시스템의 변화의 주축이기 때문이라고 이야기한다.

저자는 자율주행자동차는 사회 시스템 자체의 큰 변화를 가져온다고 본다.

• 금융 : 사고가 나지 않는 차로 인해 자동차 보험의 의미와 대상, 자금흐름, 업계 구조가 크게 변한다.
• 관리 당국 : 사람이 운전하지 않기 때문에 운전면허증 자체가 필요없다.
• ICT : 통신사업자가 자동차를 판매할 수 있다.
• 제조업 : 일본 국내 자동차 산업의 가치사슬이 짧아져 규모가 축소될 가능성이 커진다.
• 에너지 : 도시는 기존의 에너지를 소비만 하던 상태에서 저장하는 기능도 갖게 된다.

저자의 이야기를 들어보면 자율주행자동차가 만들어 낼 산업은 기존 자동차 산업과는 확연히 다르다.

자율주행 자동차가 이동통신 시스템을 통해 네트워크에 접속된다면 통신사업자도 중요한 관계 그룹이 된다. 2012년 소프트뱅크Softbank는 미국의 이동통신사업자인 스프린트 Sprint를 인수해 주목을 끌었다. 이것을 통신사업자가 직접 자율주행 자동차의 판매를 취급할 수도 있는 미래를 내다본 전략으로 해석하 는 사람들도 있다. 가령 그렇게 되었을 경우, 지금까지 취급해온 휴대폰이나 스마트폰과는 차원이 다른 사업 규모를 갖추게 될 것이다.

자율주행 자동차의 구동 플랫폼에서 동력원이 바뀌면 에너지 회사의 역할도 달라진다. 지금처럼 더 이상 주유소에서 기름 을 넣지 않으면 석유회사의 사업 모델은 달라질 수밖에 없다. 현재와 비교적 가까운 모델로 이행한다면, 아마도 연료전지 자 동차에 수소를 공급하는 수소 스테이션 모델, 정도는 생각해볼 수 있다. 전기자동차라면 전력 회사가 전기를 직접 공급하는 사업 모델이 떠오른다. 현재의 이동통신사업자가 스마트폰을취 급하듯이 전력 회사가 전기자동차를 취급하는 시대가 곧 올지 모른다.

지금까지 충분히 평가받지 못한 자동차 딜러도 새로운 주역으로 떠오를 가능성이 있다. 실제 빌 게이츠가 미국 최대의 자 동차 딜러인 오토네이션AutoNation 주식을 개인적으로 보유하거나 워렌 버핏이 업계 6위인 밴 틸 그룹Van Tuyl Group을 인수하는 등 자동차 딜러 업계에 대한 주목이 나날이 커지고 있다. 만일 자율주행 자동차의 플랫폼이 전기자동차라면 충전 시스템의 일부를 자동차 딜러가 담당할 가능성도 있다.

결국 자율주행 시스템은 다양한 산업의 관련 집단과 접점을 갖고 있다. 자율주행 시스템이 사회 시스템에 미치는 영향력이 크면 클수록, 모든 산업의 주요 관련 집단이 참여하는 이종격투 기 싸움의 양상을 띠게 된다.

여기에서 또 하나 중요한 것은 자율주행 시스템에는 그것을 운용하기 위한 인프라까지 포함시켜야 한다는 점이다. 이는 기 존의 자동차 산업처럼 제품만 팔아버리는 사업 모델과는 완전히 다른 양상을 띤다. 그리고 그 사업 영역을 펼쳐나가려면 더욱 거 시적인 도시 디자인에까지 관여해야 한다.  (33-34쪽)

구글이 자율주행자동차 산업에 관심이 큰 것은 이 산업의 핵심을 ICT로 보고 있기 때문이다. 그래서 저자는 도요타도 가능성이 있는 것 처럼 이야기한다. 일단 도요타는 영업이익, 영업현금흐름에서 여타 자동차 기업 뿐만 아니라 ICT 기업과 비교해도 압도적이다. 자율주행차에 맞는 도시디자인이 가능하다는 점을 큰 장점으로 본다.

어찌되었건 자율주행자동차 시장을 선점하는 기업이 모든 산업에 영향력을 갖게 될 것이다. 이 부분은 조금은 조심스럽게 봐야 할 것이다. 특정 기업에 너무 많은 힘이 모이는 것은 위험해 보인다.

저자가 지적하는 점 중에 일본이 아직 이 산업에 대해서 제대로 인식하지 못한다는 점이다. 여전히 하드웨어적 생각에 갖혀 있다고 본다. 이는 우리나라 역시 가지고 있는 심각한 문제다. 최근의 AI에서 부터 스마트폰, 자율주행자동차를 바라보는 시각이 하드웨어라는 한계에 갇혀있다. 여전히 하드웨어에 올인하고 있는 우리나라가 앞으로 어떻게 될지 걱정스럽다.

[자동차] 의 미래는?

자동차와 IT 융합 스마트카 전쟁 - 미래 자동차를 둘러싼 기업 간의 전쟁이 시작됐다
박기혁 지음 / 동아엠앤비 / 2016년 1월

미래 자동차의 물결은 크게 세 가지에 영향을 미칠 것이다. 그 세가지는 동력원과 운전 방식, 이용 경험을 변화시킬 것이다. 운전자들이 자동차를 대하는 방식이 우선 달라질 것이며, 이어 운전자의 개념이 확장될 것이고, 결국에는 물리적인 이동에 대한 인식이 변하게 될 것이다. (85쪽)

새로운 자동차의 등장이 예상되는 부분이다. 기존 자동차회사의 전략은 여전히 운전 방식과 이용 경험에서 기존의 생각을 벗어나기 힘들어 보인다. 자동차의 성능 개선에만 힘을 쏟고 있는데, 최근 테슬라나 구글이 자동차를 접근하는 방식은 운전방식과 자동차라는 개념 자체를 변화시키는데 힘을 쏟고 있다.

자동차의 역사를 볼 때, 전기자동차의 역사는 오래되었다. 다만 내연기관의 발전과 석유의 안정적 공급이라는 기술적, 사회적 인프라가 갖춰지면서 전기자동차는 역사속에서 사라졌다. 하지만 배터리의 발전과 환경에 대한 관심으로 전기자동차가 부각되고 있다. 전기자동차의 등장은 단순히 동력원의 변화만을 이야기하지 않는다. 자동차 전반의 변화를 뜻한다.

기본적으로 자동차 산업은 수많은 부품 및 장비산업과 연계되어 공급망의 규모가 크고 복잡하다. 또한 생산 설비를 구축하는 데 어떤 산업보다 많은 시간과 비용이 드는 것으로 알려져 있다. 하지만 전기자동차 기술이 적용될 경우 차를 만드는 데 필요한 부품이 30~50% 수준에 불과하고 모터와 배터리가 지속적으로 표준화되고 있어, 상대적으로 생산을 위한 진입장벽이 낮아 실리콘밸리에 있는 IT공룡들의 새로운 전장으로 점쳐지고 있다. (88-89쪽)

IT 업체들이 자동차시장에 깊숙히 개입하기 시작했다. 동력원의 변화, 자율운전이라는 운전방식의 변화, IT기기와 커넥팅에 의한 이용경험의 변화에 앞장서고 있다.

그리고 미래 자동차는 결국 드론과의 연결을 통해 하늘을 날아 다닐 것이다.

책은 자동차의 역사에서 부터 미래 자동차에 대한 고민을 잘 담아내고 있다. 여기에 더해 전기자동차의 원리인 모터, 배터리 등에 대한 기술적인 설명도 충실하다. 미래차의 핵심 중에 하나인 텔레메틱스와 태양광/열 자동차의 원리 등을 담고 있다. 자동차의 미래가 그리고 자동차 시장의 변화를 읽고 싶다면 읽어볼만한 책이다.

(태양광 자동차 및 차체를 배터리로 사용하는 그림처럼 자동차를 이해할만한 그림도 많다.)

  

[지진] 경이로운 지구와 인간

지구의 과학 - 지구 메커니즘의 상세 도해 ㅣ 뉴턴 하이라이트 Newton Highlight 30
일본 뉴턴프레스 엮음 / 아이뉴턴(뉴턴코리아) / 2009년 11월

뉴턴하이라이트 시리즈는 비주얼 갑,  최강이다.

과학 분야에 궁금한 것이 있을 때 한권씩 구입하곤 하는데, 이번 지진 읽기의 마지막은 뉴턴하이라이트 <지구의 과학>이다. 대륙이동성, 판구조론 등이 비주얼로 드러나고, 다른 책에서 언급된 지진파 토모그패프도 비주얼로 보여주니 한결 이해하기 쉽다. (아래 페이지)에서 보여주듯이 플룸이 생성되는 모양이나, 지구 내부의 대류현상을 이해할 수 있다.

<지구의 과학>은 위성에서 바라본 지구의 다양한 모습을 보여준다. 구름의 모습, 모래바람 등 위성에서 보여준 그림에 더해 맹그로브 숲이 만든 수로의 모습과 거대한 파도 모습은 하나의 작품같다.

 

지구 내부의 대류현상과 공기의 대류가 만들어내는 라니냐, 엘니뇨 등도 흥미롭다.

 

지구는 경이롭다. 지구자기력은 태양폭발로 부터 지구를 보호하기도 하고, 대기와 해양의 대류로 지구의 온도가 적절히 유지된다. 지구내부에서는 맨틀의 대류에 의해 판이 움직이고 있다.

 <지구의 과학>은 단순히 지구가 어떻게 운영되고 있는지를 보여주는데 그치지 않는다. 이런 지구위에서 살고 있는 생명체 중의 하나인 인간에 대한 우려를 담아낸다.

"우선 백악기 시대 중반 무렵에 대양 판의 확대 속도가 증가해, 약하고 가벼운 해저가 넓어졌다. 그래서 부력에 의해 해저가 상승 함으로써 해수면이 상승해 육지의 저지대 부분이 얕은 바다가 되었다. 얕은 바다에서는 석유의 원료가 되는 식물 플랑크톤 등이 광합성을 해서 많이 번식했다. 이 식물 플랑크톤의 사체를 세균이 분해하느라고 산소를 소비해 바다는 산소 결핍 상태가 되었다. 그래서 식물 플랑크톤의 사체가 충분히 산화되지 않은 채 해저에 퇴적되어 마침내 땅 속에서 석유가 되었다.”

18세기에 산업 혁명이 일어난 이래 인류는 급속도로 화석 연료를 소비하고 있다. 몇억 년 분량의 식물 플랑크톤이 광합성으로 비 축해 놓은 것을 지구상에 사는 수많은 생물의 일종에 지나지 않는 인류가 20세기 후반과 21세기 전반이라는 극히 짧은 기간에 모조리 사용하려는 것이다. (128쪽)

인간은 지구의 자원을 소비하는데 그치지 않고, 지구의 운영체계 자체에 깊숙히 개입하고 있다. 지구에서 있어온 여러차례의 멸종속에서도 지구는 다양성을 근거로 새로운 생명체들이 다시 지구를 채워왔다. 그러나 지금의 지구는 인간과 가축에 의해 다양성이 훼손되고 있다. 과연 지구의 미래는 어떻게 될까.

현재 일어나고 있는 생물 멸종의 나쁜 점은 생물이 멸종된 다음에 인간과 가축이 들어선다는 점이다. 지구 역사에서 볼 때 대량 멸종의 경우, 멸종으로 인해 비어 있는 니치(생태적 지위 또는 생태계 에서 차지하는 역할)를 대체하는 생물이 반드시 등장해, 생물의 다양화가 더욱 진행되었다. 공룡 등의 대형 파충류가 멸종된 백악기 말의 사건에서 포유류는 큰 타격을 받지 않고 살아남았고, 신생대에 들어와서는 큰 발전을 이룩했던 것이다.

그런데 현재 일어나고 있는 멸종에서는 비게 된 생태적 지위나 생태계 중에서 차지하는 역할을 인간과 가축이 메우고 있다. 때문에 생명 탄생 이래 40억 년이 걸려 쌓아 올린 생물의 다양성이 지금 상실되려 하고 있다. 더욱이 그것은 지구 역사상 최대 규모의 것이다 (130쪽)