독일, 제조업 경쟁력 강화는 경량화 기술에 달렸다

- 혁신적 경량화 해법 개발은 독일 산업경쟁력에 있어 매우 중요 –

- 정부 지원을 통해 자원 효율 및 탄소배출 감축을 위한 경량화 기술개발 활발 –

□ 독일 정부, 에너지 효율·탄소배출 감축·환경보호 등 글로벌 산업환경 패러다임 전환에 대한 해법으로 '경량화' 주목

 ○ 경량화 - 제조업 경쟁력 강화 및 선도적 위치 확보를 위한 핵심기술로 인지

  - 경량화는 제조업 강국 독일이 미래 제조업에서 선도적인 위치를 고수하기 위해 독일연방정부 차원에서 주도하고 있는 첨단기술 전략*을 이루기 위한 핵심 기술로 인지되고 있음.

   * High-Tech Strategy 2020: 독일 미래산업 육성정책의 일환으로 기후보호·에너지, 보건·영양, 이동성(Mobility), 커뮤니케이션, 보안 등 5개 영역에서 총 11개의 과학기술 개발 우선추진 과제(Forward-looking Projects)를 설정해 첨단산업 부문에서 독일의 입지 강화. 정부-산학연 지원을 통한 상용화 제고

  - 메르켈 3기 정부는 기사·기민연합-사민당 간의 대연정 협약을 통해, "경량화 기술에 대한 지원은 에너지효율에 있어 매우 중요한 사안. 우리는 산업전반에 걸쳐 경량화의 소재, 기술에 구애받지 않는 산업화를 지속적으로 지원하고 확장해 나갈 것" 이라는 확고한 정부 지원 의지을 드러낸 바 있음.

 ○ 산업 전반에 걸친 경량화 기술 보급을 위해 전통적인 소재인 철강, 알루미늄 합금의 개발, 혹은 전통소재 대체를 위한 혁신소재 개발에 많은 투자

  - 아우디, BMW, 폴크스바겐 등 독일 주요 완성차 제조업체의 경우, 연비개선 및 차세대 이동수단 개발을 위한 해법으로 경량화를 선택. 경량화 소재인 탄소섬유 제조사, 경량화 생산기술 보유 기업 등과 손잡고 제품 개발에 투자

  - 차량 무게 10% 감소 시 엔진과 부품에 가해지는 중량 부담이 줄어들어 연비가 약 6% 증가하므로 ‘경량화’는 완성차 제조업체에 있어 연비 개선을 위한 최선의 해법

경량화 소재별 특성

자료원: 독일연방 엔지니어 협회(VDI)

차량 제조에서 부품 소재의 구성 비중 변화 및 전망

자료원: 독일연방 엔지니어 협회(VDI)

  - 현재 독일 완성차 제조업체별 경량화 프로젝트 진행 상황은 아래와 같음.

자료원: 독일연방 엔지니어 협회(VDI), KOTRA 함부르크 무역관

 ○ 연방 및 지역 정부 차원에서 운영되는 경량화 관련 지원 프로그램은 약 11개로 우주항공, 신재생에너지, 광학, 전기자동차, 소재 개발 등 그 분야가 다양함.

자료원: 독일연방 엔지니어 협회(VDI)

□ 폴크스바겐 사태 이후 다시 주목 받기 시작하는 전기자동차, 그리고 경량화 기술

 ○ 디젤게이트 이후 경량화에 대한 주목도가 늘어날 것으로 예상

  - 독일 탄소산업 클러스터 CFK 밸리* 회장 구나 메르츠 박사는 폴크스바겐 사태 이후의 현황에 대해 “경량화, 즉 중량 감소는 어떠한 종류든 배출가스를 감축시킬 수 있다. 그러므로 경량화 기술은 점점 주목을 받게 될 것이다. 독일에서 경량화 기술은 핵심기술이 될 가능성이 높고, 일자리 창출에도 기여하고 있다. 특히 독일의 일렉트로 모빌리티 이니셔티브에 있어 경량화는 핵심기술로 인지되는데, 무거운 배터리 중량이나 환경적인 문제들을 상쇄할 수 있기 때문이다”라고 답변함.

   · 경량화 소재인 탄소복합재 연구개발 및 상용화를 위해 AIRBUS를 중심으로 조성된 탄소산업 클러스터, 약 120개 회원사

  - 지난 10월 전북 전주에서 개최된 국제 탄소페스티벌에 참가해 국내 기업과의 협력을 모색한 바 있는 독일AUDI 경량화 디자인센터 Bernd Mlekusch 소장은 "AUDI는 이미 다종소재 혼용기술을 통해 더욱 빠르고 가벼운 경량화 콘셉트카인 R8 2세대 V10 Plus 모델을 개발 중”이며, 차세대 R8 시리즈는 차체의 80%를 알루미늄 소재, 13%를 탄소복합재로 구성하는 것이 목표라고 전함.

아우디 R8 2세대 차체 소재 구성 비중 예상도

자료원: 아우디

 ○ 한국 경량화 기술 수준은?

  - 국내에서는 효성, 태광, 한화 등이 경량화 소재로 주목받고 있는 탄소섬유 사업을 강화하고 있으며, 자동차 부품업계에서 경량화와 더불어 고강도화를 동시에 충족시키기 위한 기술개발에 많은 투자

  - 현대자동차그룹은 2014년11월 연비 향상을 위한 '2020연비향상 로드맵' 발표를 통해 주요 차종 경량화를 추진하고 있으며, 초고장력강판 비율을 33-52%에서 2018년까지 48~62% 수준으로 증가시킬 계획   

  - 독일 대표 탄소섬유 생산기업 SGL 그룹 기술혁신부서장 틸로 하우케 박사는 무역관과의 인터뷰에서 국내 탄소산업 개발현황에 대해 "효성 등 한국 탄소섬유 소재 개발 수준은 괄목할 만하다. 10년도 채 되지 않아 고품질 탄소섬유를 생산해낸 것이  놀랍다”고 전한 바 있음.

  - CFK 밸리 구나 메르츠 회장은 "한국 기업의 탄소소재 적용 기술개발이 초기단계이기 때문에 국제 클러스터와의 협력이 최신 생산기술정보나 네트워크 확보에 도움"이 될 수 있음을 강조

국가별 C-소재 기술수준 비교

주: 최고기술=100

자료원: 한국탄소학회

  - 국내기업인 효성과 태광에서 상업용 고품질 탄소소재를 개발해 보급하고 있으나, 글로벌 점유율은 매우 낮은 편, 국내 탄소소재 수입비중은 75%로 대일, 대미 수입의존도가 높으며 기초소재 수출, 고부가가치 소재 역수입을 통한 역조현상 심화

  - 또한 중국과의 기술격차가 급속도로 좁혀지고 있어 기술개발 및 선진국과의 교류 심화가 시급한 상황

□ 전망 및 시사점

 ○ 폴크스바겐 디젤게이트 사건으로 전기자동차 및 경량화 관련 프로젝트 가속화될 것으로 전망

  - 자동차 부품 공급망과 연구개발 방향에 많은 전환이 있을 것으로 예상되므로 우리 기업의 대응 필요

  - 자동차 산업이 독일 산업에서 가지는 중요성은 매우 높으며, 이에 정부에서도 관심을 가지고 차세대 모빌리티 기술인 전기자동차, 경량화 연구개발 프로젝트에 많은 투자를 하고 있음.

  - 독일은 폴크스바겐 사태 이전부터 산업 패러다임 전환을 인지하고 ‘경량화’에 주목해 연방정부 및 주정부 차원에서 경량화 연구개발 프로젝트를 지원하는 등 선진 제조업으로의 도약을 위해 준비해옴.

 ○ 경량화는 한국 제조업에도 큰 중요성을 가짐.

  - 우리나라 또한 제조업 중심, 수출주도형 국가로 독일과 비슷한 산업구조를 가지고 있어 수출경쟁력 및 제조업 혁신을 위해 필요한 핵심기술을 인지하고 이를 집중 육성할 필요가 있음.

  - 현재 산업부 및 전북, 경북과 같은 지자체에서 경량화 핵심 소재인 탄소산업을 집중 육성하기 위해 다양한 지원정책을 구상 중. 2020년까지 전북은 1조2000억 원을 투자해 글로벌 3위 탄소산업 집적지를 한국에 조성한다는 목표를 가지고 있음.

자료원: 독일엔지니어협회(VDI), 한국탄소학회, 독일연방경제에너지부, 독일연방교육연구부, 관련 인터뷰 및 KOTRA 함부르크 무역관 자료 종합