[일본은 없다①] 적신호 日 자동차산업, 그 사이 韓은 기술혁신

미래 모빌리티 선점 총력…살아 있는 실험실 '우븐 시티' vs 끊김 없는 이동 'UAM+PBV+HUB'

[프라임경제] 한국의 이웃나라 일본을 지칭하는 수식어들은 많다. 가깝고도 먼 나라. 한국의 무역적자국 1위 그리고 숙명의 라이벌까지. 그만큼 한국과 일본은 떼려야 뗄 수 없는 사이다. 

한때 한국은 그저 일본 제품의 하청이나 핵심 부품을 조립 생산하던 국가에 불과했지만, 지난 1985년 플라자 합의(Plaza Accord) 이후 일본이 '잃어버린 30년'을 맞이하는 사이, 한국은 넘기 힘든 벽으로 여겨졌던 일본의 주요 경제지표를 따라잡거나 혹은 이미 추월했다. 

이에 '한일 역전론'을 넘어 확실하게 일본을 따돌리기 위한 우리 경제계의 노력과 미래 청사진을 살펴보려 한다.

올해 전국경제인연합회는 8·15 광복절을 앞두고 일본의 '잃어버린 30년'이 시작된 1990년대 초 이후 한일 간 경제 경쟁력 격차 변화를 비교한 보고서를 발표했다. 발표에 따르면, 한국은 △국가경쟁력 △신용등급 △1인당 경상 GDP(국내총생산) △제조업 경쟁력 등에서 일본을 추월했다. 또 한국의 수출액도 일본의 80% 수준까지 쫓아가며 빠르게 추격했다.

서울 속 토요타코리아 전시장 모습. ⓒ 연합뉴스

다만, 기술 경쟁력에서는 아직까지도 크게 뒤지고 있다고 분석했다. 글로벌 연구개발(R&D) 1000대 투자 기업 수에서 2020년 기준 일본은 한국보다 5배 이상 많은 기업을 보유하고 있어서다.

그럼에도 분명한 것은 일본이 세계를 휩쓸던 산업 분야의 리드를 한국이 가져왔고, 일본이 아직까지는 명맥을 유지하고 있는 자동차산업과 일부 소재 및 부품 분야마저도 머지않아 한국의 완승을 전망하는 시각이 상당하다. 이는 한국의 자동차산업이 일본과 달리 최근의 산업 급변기에서 꽤 유연한 모습을 보여준 덕분이다.

◆한 발 늦은 대응 vs 시장 선점 박차

먼저 유럽을 비롯해 △미국 △중국 시장 등에서 친환경차, 그 중에서도 전기차의 생산·판매가 급증하고 있음에도 일본은 하이브리드 기술을 선점했다는 강점에 기대어 소극적인 투자로 전기차 전환에 느긋하게 대응했다. 

예상보다 빨리 찾아온 전기차 시대에 당황한 일본 자동차 브랜드들과 달리 한국의 대표 자동차 기업인 현대자동차그룹은 세계 최고 수준의 경쟁력을 갖췄다고 자신하는 전기차 전용 플랫폼 'E-GMP(Electric-Global Modular Platform)'를 공개하고, 올해 △현대차 아이오닉 5 △기아 EV6 △제네시스 GV60 등을 연이어 선보이면서 시장 선점에 박차를 가하고 있다.

제네시스 브랜드의 첫 번째 전용 전기차인 GV60. ⓒ 제네시스 브랜드

또 2025년까지 계획된 전동화 모델 44개 차종 중 전용 전기차 11종을 포함 전기차가 23개 차종으로 가장 큰 비중을 차지하는 등 글로벌시장에 연간 100만대 판매를 목표로 하고 있다.

상황이 이렇다 보니 결국 일본 자동차산업이 규모면에서는 압도적인 우위를 점하고 있지만, 전기차 흐름에 한발 늦은 대응 탓에 글로벌 자동차시장에서 입지를 잃어가며 위기상황을 맞았다는 평가가 나온다.

◆후발주자로 시작…세계 5대 생산국으로 성장

일본의 자동차산업은 그동안 한국이 절대 넘을 수 없는 벽처럼 여겨져 왔다. 그도 그럴 것이 일본 국산차가 1907년(메이지 40년)에 등장한 것에 비해 한국 최초의 첫 국산차는 열악한 수공업적인 조립 방식으로나마 1955년에 등장했을 정도로 상당히 후발주자였다. 또 한국 자동차산업에서 일본 자동차 기술력을 빼놓고 이야기할 수 없는 것 역시 이를 반증한다.

1962년에 설립됐던 새나라자동차는 일본 닛산자동차와 기술제휴로 승용차를 조립해 판매했고, 1965년 해당 시설을 인수한 신진자동차는 일본 토요타자동차와 손을 잡고 각종 승용차를 조립해 생산했다. 

1952년부터 자전거와 이륜 오토바이를 생산하던 기아산업은 1962년 일본 마쓰다자동차와 기술제휴로 삼륜화물차를 생산하다, 1974년 마쯔다자동차의 모델을 개량해 국산 최초의 승용차를 만들었다.

1976년 당시 양산형의 포니 모습. ⓒ 연합뉴스

1967년 설립된 현대자동차는 이듬해부터 일본이 아닌 미국 포드와 손잡고 자동차 생산에 참여했지만, 결국 1970년대 중반부터는 일본 미쓰비시와의 기술제휴를 통해 사실상 한국 최초의 국산 고유 모델인 포니를 1976년에 탄생시켰다. 

이처럼 한국의 자동차산업은 1970년대 초까지만 해도 외국 브랜드 모델의 부품을 수입하거나 국내에서 생산해 조립하는 녹 다운(Knock Down) 생산에 치중해왔다. 

이후 일련의 행보들은 차치하고 지금의 한국은 다른 국가들에 비해 가장 늦게 자동차산업에 뛰어들었음에도, 가장 짧은 시간 만에 세계 5대 자동차 생산국으로 급성장하며 한국의 저력을 보여주고 있다. 나아가 이제는 한국 자동차산업이 패스트 팔로워가 아닌 퍼스트 무버로써의 입지를 공고히 하고 있다.

일례로 그룹의 미래를 스마트 모빌리티 솔루션 기업으로 설정한 현대차그룹은 전 세계를 상대로 △자율주행차·커넥티드카·친환경차 등 미래차 △로보틱스 △UAM(Urban Air Mobility, 도심항공모빌리티) 등의 분야에서 두각을 나타내고 있다.

◆다른 방식으로 청정 에너지원 '수소'에 집중

현대차그룹은 전기차로의 진격에 더해 수소 분야도 함께 이끌어 가고 있다. 지속가능한 미래를 위한 청정 에너지원으로서 수소가 미래 자동차업계의 성패를 가를 것이라는 판단에서다.

1998년 수소연료전지 개발 조직을 신설한 현대차그룹은 이후 관련 기술 개발에 매진하는 등 친환경시대를 앞장서서 준비해왔다. 그 결과 2013년 세계 최초로 수소전기차의 본격적인 양산체제를 갖추고 투싼 FCEV를 선보인 후 2018년 수소전기차 넥쏘, 2020년 7월 세계에서 처음으로 수소전기 대형 트럭 양산체제를 구축하고 유럽 수출을 시작했다.

수소전기차 넥쏘. ⓒ 현대자동차

지난해에는 2030년까지 수소 관련 분야에 11조1000억원을 투자하겠다는 뜻을 밝히고, 국내외 다양한 파트너들과 지속적으로 협력을 추진해 수소전기차와 수소연료전지 보급·활용 확대에 주력하고 있다.

현대차그룹은 수소연료전지 브랜드 'HTWO(Hydrogen+Humanity)'를 공개하고 △국내 △유럽 △미국 △중국 4대 거점을 중심으로 연료전지 사업을 전개하고 있다. 시작은 중국에 해외 첫 수소연료전지시스템 생산기지이자 중국 내 최초로 세워지는 대규모 수소연료전지시스템 전용 공장 'HTWO 광저우' 건립을 본격화했다.

현대차그룹의 수소 행보는 여기서 그치지 않는다. 올해 9월에는 '하이드로젠 웨이브'를 개최하고 2040년을 수소에너지 대중화의 원년으로 만들겠다고 선언, 자신들의 수소사업의 명확한 비전과 새로운 수소연료전지 및 수소모빌리티의 실체를 대거 공개하기도 했다.

구체적으로 현대차그룹은 수소연료전지를 자동차 이외의 모빌리티 및 에너지 솔루션 분야에도 적용하는 등 미래 비즈니스 영역을 지속해서 확장하고자 한다. 트램, 기차, 선박, UAM 등 다양한 이동수단뿐 아니라 주택·빌딩·공장·발전소 등 일상과 산업 전반에 연료전지를 적용해 전 세계적인 수소사회 실현에 기여하기 위함이다.

트레일러 드론은 수소연료전지 및 완전 자율주행기술이 적용된 2대의 e-Bogie(이-보기) 위에 트레일러가 얹혀 있는 신개념 운송 모빌리티다. ⓒ 현대자동차그룹

아울러 현대차그룹은 하이드로젠 웨이브에서 미래 장거리 물류를 위한 무인 운송 시스템 콘셉트 모빌리티 '트레일러 드론'을 최초 공개했고, 수소차에 전기차 강점을 융합한 고성능 수소연료전지차 '비전 FK'도 세계 최초로 공개했다.

일본 역시 현대차그룹 못지않은 수소 분야에서의 시장 선점 의지를 보이고 있는 브랜드가 있다. 바로 토요타자동차다. 사실 토요타자동차가 전기차 개발에 늦어 역풍을 맞은 이유 중 하나도 수소에만 집중한 탓이다.

토요타자동차의 경우 현대차그룹과는 수소에 대한 접근 방식에서 차이를 보인다. 수소연료전지를 바탕으로 모빌리티를 포함해 다양한 산업에 응용하려하는 현대차그룹과 달리 토요타자동차는 기존 내연기관에 수소엔진을 장착하는 형식과 함께 수소연료전지를 함께 육성하고 있다.

수소엔진을 장착한 토요타 코롤라가 레이스를 펼치고 있는 모습. ⓒ 토요타자동차 홈페이지

토요타자동차가 수소엔진에 집중하는 이유 중 하나는 수소엔진의 경우 뛰어난 환경 성능을 가지는 것과 동시에 자동차가 가지는 소리나 진동을 포함한 '자동차를 조종하는 즐거움'을 실현할 가능성을 내포하고 있어서다.

지난 5월 토요타 아키오 토요타자동차 CEO는 "내연기관 엔진을 사용하는 수소차도 탄소중립을 실현하는 또 하나의 선택이 될 수 있다"라며, 앞으로 토요타자동차가 수소엔진 자동차 개발에 심혈을 기울일 것임을 예고한 바 있다.

문제는 토요타자동차의 바람과 달리 수소엔진을 장착한 모델의 상용화가 쉽지 않을 전망이라는 것이다. 수소엔진이 내연기관 특성상 필히 질소산화물 및 배출물을 발생시킨다는 가장 큰 숙제를 안고 있기 때문이다. 

◆다양한 로봇 개발…인류의 안전·공익 기여 목표

한국과 일본의 자동차산업은 많은 사람들에게 이동의 자유를 제공한다는 목표를 가지고 다양한 로봇들을 개발하는 등 로봇시장에서도 경쟁 중이다. 미래에서는 로봇의 활용성이 무궁무진한데다, 인간의 한계를 뛰어넘는 다양한 역할을 로봇이 수행할 수밖에 없다. 이에 인간의 신체와 유사한 모습을 갖춰 인간의 행동을 가장 잘 모방할 수 있는 휴머노이드 로봇 개발에 자동차 제조사들이 뛰어들고 있다.

지난 2016년 인도 오토엑스포 참가한 혼다의 휴머노이드 로봇 아시모. ⓒ 연합뉴스

인간형 로봇 혹은 걷는 로봇이라고 하면 일본 자동차 기업인 혼다의 아시모가 제일 먼저 떠오른다. 무려 35년 전인 1986년에 2족 보행 로봇 개발에 착수한 혼다는 2000년에 그 결과물인 아시모를 발표하며, 업계의 큰 충격을 선사했다. 

이후 아시모는 뛰어난 운동성능과 함께 손을 이용해 간단한 작업까지 할 수 있을 정도로 진화했다. 하지만 현재 혼다는 아시모 추가개발을 사실상 중지했다. 이런 결정은 오랫동안 많은 투자를 해봤음에도 불구하고 실용화가 쉽지 않다는 판단에서 나온 것으로 알려졌다.

토요타자동차도 로봇개발에 대한 연구를 지속하고 있는 일본 자동차 제조사 중 하나다. 모빌리티 기업으로 변화를 꾀하는 토요타자동차도 인간과 함께 살아가는 파트너 로봇의 실용화를 분명한 목표로 삼고 있다.

실시간 원격조종까지 가능한 T-HR3. ⓒ 연합뉴스

이에 2007년 소니의 로봇사업부를 인수하기도 했고, 다양한 로봇들을 개발해내고 있는 토요타자동차의 휴머노이드 이름은 2017년 영상을 통해 공개됐던 'T-HR3'다. 당시 영상 속에서 T-HR3는 한쪽 다리로 서서 몸을 기울이거나 투수의 와인드업 자세도 취할 수 있고, 토크서보모듈이 각 관절을 매우 미세하게 제어해줌으로써 부드러운 움직임을 구현했다. 

실시간 원격조종까지 가능한 T-HR3는 2020 도쿄올림픽에도 등장했다. 도쿄올림픽 96%의 경기를 관중 없이 진행된 가운데 T-HR3가 이를 대신해 사람들에게 현장감을 선사했다.

로봇 경쟁에서도 가장 두각을 나타내고 있는 자동차 제조사는 현대차그룹이다. 2017년 의료용 착용로봇 멕스(MEX)를 선보이며 로봇에 대한 적극적인 관심을 드러낸 현대차그룹은 경쟁사들에 비해 상당히 늦은 행보를 보였지만, 이를 발판 삼아 정의선 현대차그룹 회장이 직접 나서며 파격 행보를 보이고 있는 중이다.

2족 보행 로봇 아틀라스. ⓒ 현대자동차그룹

정의선 회장은 미래 신사업에 대한 책임경영을 강화하고, 로봇사업에 대한 강력한 의지를 보여주기 위해 직접 미국 로봇 전문 업체를 인수하는데 참여했다. 그렇게 현대차그룹은 지난 6월 미국 로봇 전문 업체 보스턴 다이내믹스 인수를 완료했다. 

현대차그룹은 보스턴 다이내믹스가 △물류 로봇 △안내·지원 로봇 △휴머노이드 로봇 시장 진입을 위한 △자율주행(보행) △로봇 팔 △비전(인지·판단) 등의 기술 분야에서 종합적으로 세계 최고 수준의 핵심 기술력을 갖춘 것으로 판단했다.

실제로 보스턴 다이내믹스는 △4족 보행 로봇 스팟(Spot) △사람과 같이 두 다리로 2족 직립 보행이 가능한 로봇 아틀라스(Atlas) 등을 개발해 주목을 받았고, 지난 3월에는 창고·물류 시설에 특화된 로봇 스트레치(Stretch)도 선보였다.

현대차그룹과 보스턴 다이내믹스의 첫 번째 협력 프로젝트 '공장 안전 서비스 로봇'. ⓒ 현대자동차그룹

특히 현대차그룹은 보스턴 다이내믹스 인수로 고령화, 언택트로 대표되는 글로벌 메가 트렌드가 진행 중인 가운데 안전·치안·보건과 로봇을 활용한 재난구조 등 공공의 영역에도 투입할 수 있어 인류의 안전과 공익에 기여하는 역할까지도 기대하고 있다.

이의 일환으로 현재 현대차그룹은 산업현장의 위험을 감지하고 안전을 책임지는 '공장 안전 서비스 로봇(Factory Safety Service Robot, 팩토리 세이프티 서비스 로봇)'을 최초로 공개하고, 기아 오토랜드 광명 내에서 시범운영 중이다. 공장 안전 서비스 로봇은 보스턴 다이내믹스의 4족 보행 로봇 스팟에 현대차그룹 로보틱스랩의 인공지능 기반 소프트웨어가 탑재된 AI 프로세싱 서비스 유닛(AI Processing Service Unit, AI 유닛)을 접목시켜 완성됐다.

◆모빌리티 핵심 '자율주행' 두고 각자도생

이 같은 현대차그룹은 로봇 전문 업체 인수는 로봇공학 분야에서 선도적인 입지를 확보하는 동시에, 스마트 모빌리티 솔루션 제공업체로의 전략적 전환에 속도를 내기 위함이다. 다름 아닌 자율주행차와 UAM, 스마트 팩토리 기술과의 시너지다.

글로벌 자동차 제조사들이 로봇시장에 뛰어드는 이유는 지능형 자동차의 다른 말이 곧 지능형 로봇과 다름없기 때문이었다. 실제로 로봇 센싱(인지) 기술은 자율주행차·UAM 등에 기본적으로 요구된다. 인공지능을 활용한 대응 및 판단 기술, 외부환경 변화에 따라 정밀하게 구동시키는 제어 기술 등은 향후 완전한 자율주행 구현에 필수적인 요소로 평가받고 있다.

아이오닉 5 로보택시. 현대차그룹은 카메라·라이다·레이더 등의 센서를 통해 정확하고 안전한 자율주행 기술을 구현하는 한편, 이들을 차량 고유의 디자인 요소로 활용했다. ⓒ 현대자동차그룹

또 그러한 자율주행은 자동차산업 및 모빌리티 업계의 패러다임을 대전환시킬 최상위 혁신 기술로 꼽힌다. 현대차그룹은 이에 발맞춰 2019년 2조원이 넘는 규모를 출자해 자율주행 전문기업 앱티브(Aptiv)와 미국 현지에 합작법인을 설립에 대한 본계약을 체결하고, 지난해 8월 모셔널(Motional)을 공식 발표했다.

모든 상황에 대처할 수 있는 레벨4(미국자동차공학회 SAE 기준) 수준의 자율주행 기술을 개발하고 상용화를 추진하는 모셔널은 지난달 현대차의 전용 전기차 모델 아이오닉 5를 기반으로 개발된 로보택시(이하 아이오닉 5 로보택시)를 세계 최초로 공개했다. 아이오닉 5 로보택시는 2023년 미국에서 승객을 원하는 지점까지 이동시켜주는 라이드 헤일링(ride-hailing) 서비스에 투입된다.

앞서 모셔널은 차량공유 업체인 리프트(Lyft)와 협력해 세계 최장 기간 상업용 로보택시 서비스를 시범운영했다. 또 사고·오작동 없이 10만회 이상의 주행테스트에 성공했고 △지역 △도로상황 △차량 종류 등을 달리한 조건에서 시범 주행하는 등 다양한 경험을 축적해왔다.

현대차가 지난 1월 미국 CES에서 공개했던 역동적 미래도시 구현을 위한 스마트 모빌리티 솔루션의 축소 모형물. ⓒ 현대자동차

나아가 사실상 현대차그룹의 인간 중심의 역동적 미래 도시 구현을 위한 최종 목표는 △UAM △PBV(Purpose Built Vehicle, 목적 기반 모빌리티) △Hub(모빌리티 환승 거점)로 이뤄진 신개념 모빌리티 솔루션이다. 현대차그룹은 세 가지 솔루션을 토대로 미래 도시와 사람들이 공간과 시간의 제약에서 벗어나 더 많은 가치를 창출할 수 있는 기반을 제공하겠다는 구상이다.

UAM은 하늘을 새로운 이동 통로로 이용할 수 있는 솔루션이며, PBV는 지상에서 목적지까지 이동하는 시간 동안 탑승객에게 필요한 맞춤형 서비스를 제공하는 친환경 이동 솔루션이다. Hub는 UAM과 PBV를 연결하는 공간으로, 사람들이 다양한 방식으로 교류하고 공감대를 형성하는 신개념 솔루션이다.

UAM은 하늘과 지상을 연결하고 PBV는 도로 위에서 사람과 사람을 연결하며, 두 종류의 스마트 모빌리티는 미래도시 전역에 설치될 Hub와 연결돼 모빌리티 생태계를 형성한다. 이를 통해 인류의 삶을 보다 가치 있게 만들고, 고객에게 끊김 없는(seamless) 이동의 자유로움과 차별화된 경험을 제공하겠다는 의지를 담아냈다.

토요타의 e-Palette. ⓒ 토요타자동차 홈페이지

탄탄대로를 걷고 있는 현대차그룹의 자율주행과는 달리 토요타자동차의 자율주행은 최근 국제적 망신을 당하기도 했다. 도쿄 패럴림픽에서 운행되던 자율주행 운송차량 e-팔레트(e-Pallette)가 패럴림픽 빌리지에서 시각장애 선수와 충돌, 선수가 부상을 당하는 사고가 발생하면서 운행을 전면 중단했다.

일각에서는 토요타자동차의 자율주행을 포함한 모빌리티 전략이 현대차그룹처럼 당장 굵직한 의사결정을 선보이는 것은 아니지만, 모빌리티 경쟁력을 조금씩 쌓아 올리는 데 집중하고 있다고 평가했다.

대표적인 예로 CES 2020에서 토요타 아키오 사장은 2021년 일본 후지산 근처에 사람이 거주하는 스마트 시티 '살아있는 실험실(living laboratory)'을 만들 계획이라고 밝힌 바 있는데, 지난 2월 토요타자동차는 살아있는 실험실로 불리는 '우븐 시티(Woven City)' 건설을 시작했다.

토요타자동차의 우븐 시티(Woven City). ⓒ 토요타자동차 홈페이지

토요타 아키오 사장이 밝혔던 계획에 따르면 미래 도시 프로토타입 우븐 시티는 △자율주행 △로봇 △수소 △인공지능과 같은 미래차 신기술을 실제생활에 적용하고 검증하는 실험실이다. 

여기에는 토요타 연구원들과 그 가족, 퇴직자, 과학자, 업계 파트너 등 2000여명이 실제 거주한다. 실제 사람이 거주하는 도시에서 실험하며, 완벽한 상용화를 추구한다.

이를 위해 토요타자동차는 올해 미국 자율주행 전문업체 레벨5, 자율주행 차량용 지도·데이터 제공업체 카메라를 인수했다. 또 현대차그룹의 모셔널과도 협력하는 차량공유 업체 리프트의 자율주행차 부문을 5억5000만 달러에 인수했으며, 차량 관리 소프트웨어 업체인 라이드셀에도 투자했다.