Home / Featured / [연재] 공구 전문가로 부터 듣는다. 알루미늄 가공 동향 ② – 급변하는 자동차 시장과 알루미늄 가공
백서 다운로드 하기

[연재] 공구 전문가로 부터 듣는다. 알루미늄 가공 동향 ② – 급변하는 자동차 시장과 알루미늄 가공

향후 알루미늄 가공공구 시장은 연간 4.5~6%의 성장률을 기록하며 시장규모가 점차 확대될 것으로 전망된다. 자동차와 항공 산업을 중심으로 알루미늄 사용량이 크게 늘어나면서 해당 공구시장 역시 크게 확대될 것으로 예상되기 때문이다.
자동차산업에서는 CO2 배출 감축 규제로 인해 경량소재 사용이 확대되는 가운데 전기 자동차가 확산되면서 e-하우징과 커버, 스크롤, 배터리 트레이 등의 부품에서 새로운 알루미늄 수요가 발생하고, 항공산업에서는 2038년까지 항공기 25,000대가 새로 추가되고 노후화된 항공기 14,210대가 교체되면서 알루미늄 사용량은 크게 증가할 것으로 보인다.

발터는 이런 시장 변화에 발맞춰 자동차와 항공 분야의 알루미늄 소재 부품들을 최적으로 가공할 수 있는 공구와 솔루션을 개발하고 기술지원 역량을 갖춰 해당시장을 지원에 나선다.
지난 10월호 부터 계속되는 연재 기사를 통해 자동차와 항공 산업을 중심으로 알루미늄 가공 시장동향과 함께 발터가 개발, 공급 중인 알루미늄 가공 공구와 솔루션을 소개하고 있다.

CO2 배출 규제로 성장하는 전기차 시장
현재 자동차산업은 엔진으로 구동하는 전통적인 자동차에서 엔진과 모터 또는 모터로만 구동하는 넓은 의미의 전기자동차로 그 중심이 이동해가고 있다. 전기자동차는 좁은 의미로는 순수하게 외부에서 전기에너지를 충전한 배터리만으로 운행하는 순수 전기자동차(EV, BEV)를 말하지만, 넓은 의미에서는 엔진과 모터를 사용하는 하이브리드자동차(HEV), 48V 배터리를 장착한 마일드 하이브리드자동차(MHEV), 외부의 전원으로부터 충전이 가능한 플러그인 하이브리드자동차(PHEV) 등을 모두 포함한다. 이를 ‘E-mobility’로 통칭한다. 

Bauteil_Automotive_AluMotorblock_P_01.tif

유럽을 중심으로 전 세계 주요 국가들은 CO2 배출 감축을 위해 2025년에서 2040년까지 내연기관 자동차 생산을 중단하고 전기자동차로 전량 대체 생산하는 목표를 수립, 발표했다. 노르웨이는 2025년, 독일과 일본은 2030년, 영국은 2040년까지 단계적으로 내연기관 자동차 생산을 중단키로 했다.  

이에 따라 폭스바겐, 다임러, 르노, 닛산 등 많은 완성차 메이커들이 플러그인자동차와 배터리로 구동하는 순수 전기자동차 등에 많은 투자를 계획하고 있으며, 최근에는 순수 전기자동차에 대한 투자비중이 더욱 커지고 있다. 독일의 경우 향후 5~10년간 E-mobility에 3,000억 유로를 투입할 예정인데, 이중 폭스바겐과 다임러 두 회사의 투자액이 절반 수준인 1,500억 유로에 이른다. 

한국의 현대기아자동차도 E-mobility에 약 200억 유로를 투자할 계획이며, 이는 폭스바겐과 다임러에 이은 세계 3위 규모이다. 

현재 전 세계 승용차 생산량의 58%는 유럽, 미국, 중국에서 소비되고 있다. 2030년까지 자동차 소비량 변화를 예측해보면, 중국은 2.4% 증가하고 유럽은 0.14% 증가에 그치며 미국은 0.26% 감소해, 중국은 제외하곤 유럽과 미국 모두 정체기를 맞이할 것으로 보인다. 

2030년 세계 자동차시장은 전기자동차 소비가 주를 이룰 전망이다. 2016년과 비교해 중국은 4%에 불과했던 전기자동차 비중이 68%로 증가하고, 유럽은 5%에서 95%, 미국은 8%에서 92%로 각각 증가해 내연기관 자동차를 압도할 것으로 예상된다. 

중국, 유럽, 미국 모두 마일드 하이브리드자동차의 비중이 크게 늘고, 중국의 경우 중국정부의 적극적인 지원 하에 순수 전기자동차와 마일드 하이브리드자동차 비중이 29%, 30%로 비슷하게 나타날 것으로 보인다. 유럽과 미국에서 예상되는 마일드 하이브리드자동차의 비중은 각각 50%, 65%이다. 

전기자동차가 크게 증가할 수밖에 없는 이유는 EU의 강화된 CO2 배출 규제에 기인한다.  EU는 2030년까지 2021년 대비 CO2를 승용차는 37.5% 감축하고 소형 상용차는 31% 감축키로 했는데, 현실적으로 전기자동차 외에 이런 규제를 만족시킬 수 있는 방법이 없기 때문이다. 

변화하는 자동차 부품 시장
전기자동차는 자동차부품 시장에도 큰 변화를 가져오고 있다. 2017년 기준으로 폭스바겐 디젤-골프와 e-골프의 자동차 부품 수를 비교해본 결과, 전체 부품 수는 188개에서 68개로 크게 감소했으며, 이를 소재별로 구분해보면 스틸 부품은 148개에서 37개로, 알루미늄 부품은 26개에서 19개로, 주철 부품은 14개에서 12개로 줄어든 것으로 나타났다.

내연기관 자동차와 전기 자동차의 부품 수를 비교해본 결과, 전기 자동차 부품 수가 크게 감소했다.
내연기관 자동차와 전기 자동차의 부품 수를 비교해본 결과, 전기 자동차 부품 수가 크게 감소했다.

전기자동차는 내연기관 자동차에 들어가던 부품 수를 크게 감소시킨다. 엔진 부품이 모두 생략되고 구동 장치나 전달, 제동 장치와 관련된 부품이 감소하는 까닭이다. 실제 파워 트레인에 장착되던 실린더 블록, 실린더 헤드, 베드 플레이트, 트랜스미션 하우징, 샤프트, 기어, 터보차저, 오일펌프 등 15개에 달하던 부품은 e-하우징과 커버, 전력전자 하우징과 커버 등 단 4개의 부품으로 대체된다. 소재로는 알루미늄이 사용된다.

차체와 서스펜션 부품은 그대로 유지되나, CO2 배출 감축을 위해서 경량화를 달성해야 하므로 스틸, 주철 등은 알루미늄으로 대체되고 있다. 아우디의 TT Coupe의 경우 차체의 31%만 스틸을 사용하고 나머지는 알루미늄으로 대체했다. 사용된 알루미늄은 주조 22%, 프로파일 16%, 시트 31%로 구성됐다. 알루미늄으로 차체를 성형할 때 다이캐스팅과 프로파일링이 주로 사용되는데, 다이캐스팅의 경우 별도로 다이(형틀)을 가공해야 하므로 공구에 대한 수요가 존재한다. 

 CO2 배출 감축을 위한 경량화 달성을 위해서 스틸, 주철 등이 알루미늄으로 대체되고 있다.
CO2 배출 감축을 위한 경량화 달성을 위해서 스틸, 주철 등이 알루미늄으로 대체되고 있다.

이와 함께 서스펜션에 들어가는 각종 섀시부품들, 즉 휠 캐리어, 스티어링 너클, 스티어링 부품, 서브 프레임, 바디 파트 등도 스틸이나 주철 대신 알루미늄을 사용하는 추세다. 

전기자동차는 새로운 자동차 부품도 등장시켰다. 모터를 비롯해 전기를 저장하는 배터리 관리시스템, 모터 구동에 작용하는 인버터, 컨버터, 케이블, 커넥터 등과 차량 제어기 등이 그 예에 해당한다. 특히 배터리와 관련된 e-하우징, e-커버, 배터리 트레이, 전력전자 하우징 및 커버, e-axle, 하우징, 커버 및 스크롤을 포함한 압축기와 펌프 등은 알루미늄으로 만들어진다.

2010년과 비교해 2030년 자동차산업에서 경량소재 비중은 29%에서 67%로 크게 증가하는 가운데 알루미늄과 알루미늄합금은 5%에서 12%, 15%에서 38%로 각각 2배 이상 증가하는 반면, 스틸 사용량은 52%에서 13%로 크게 줄어들 전망이다.

알루미늄 가공에 주목해야 하는 이유
이런 상황을 종합해보면 자동차산업에서 소재별 공구 점유율을 유추해볼 수 있다. Dedalus Consulting 자료에 따르면, 스틸은 2016년 18.54%에서 2023년 16.75%로 감소하고, 주철 역시 같은 기간 13.51%에서 12.07%로 감소한다. 스테인리스스틸은 10.78%에서 10.62%로 비슷한 수준을 유지하고 알루미늄은 17.97%에서 21.49%로 증가할 것으로 전망했다. 알루미늄 가공공구에 주목해야 하는 이유가 여기에 있다. 

공구 측면에서 볼 때 가장 매력적인 자동차 시장은 하이브리드자동차 시장이다. 내연기관 자동차를 기준으로 하이브리드자동차는 파워트레인, 트랜스미션, 새시, e-모터와 e-부품이 장착되어 10~20% 더 많은 공구를 필요로 하지만, 순수 전기자동차는 섀시와 e-axle, 전기부품만 가공하면 되므로 공구 사용량이 60% 감소한다.

전기자동차가 보편화될수록 전체 공구시장 규모는 축소될 수밖에 없기 때문에 공구기업 입장에선 이런 변화가 한편으론 새로운 시장을 찾아야하는 도전으로 다가오고 있는 것도 사실이다.

 한국발터 마케팅팀 강희성 부장
한국발터 마케팅팀 강희성 부장

다음 연재 안내: 다음 호에서는 ‘자동차 부품을 위한 알루미늄 가공 공구들’에 대해 알아봅니다. 

[연재] 공구 전문가로 부터 듣는다. 알루미늄 가공 동향 관련 기사 

[알루미늄 가공동향] ① 우리가 알루미늄에 주목하는 이유

[알루미늄 가공동향] ② 급변하는 자동차 시장과 알루미늄 가공

[알루미늄 가공동향] ③ 자동차 부품을 위한 알루미늄 공구

[알루미늄 가공동향] ④  늘어나는 항공 분야 알루미늄 가공 수요에 대응하는 법

About 이상준 기자

생산제조인을 위한 매거진 MFG 편집장 이상준입니다. 대한민국 제조업 발전을 위해 일합니다.