3D프린터가 인류의 삶과 자동차산업을 통째로 바꾼다.

[한독자동차정비학원]

매스(Mass)의 시대가 가고 개인화(의 시대가 온다. 18세기 산업혁명 이래 대량 생산으로 발전을 해온 인류가 이제는 또 다른 시대로의 전이하는 변곡점에 서 있다. 위대한 해체(The Great Fragmentation, 스티브 사마티노 著, 2015년인사이트엔뷰 刊)의 저자 스티브 사마티노는 지난 20여년동안 인터넷이 세상을 바꾸었다면 앞으로는 3D프린터가 인류의 삶을 송두리째 바꿀 것이라고 설파한다. 

우리는 같은 브랜드의 스마트폰을 사용하고 있더라도 그 안에 들어 있는 애플리케이션은 개인마다 모두 다르다. 이제는 유명한 디자이너의 명성을 쫓아 제품을 사는 시대가 아니라 나만의 개성을 추구해 나만의 제품을 만드는 시대다. 3D프린터가 그것을 더 빨리 재촉하고 있다. 고가의 산업용부터 저가의 개인용까지 폭 넓은 가격대의 3D프린터는집안에서 머그잔이나 자그마한 장식을 내가 원하는데로 만들 수 있게 해 준다.

 

2015년 1월 디트로이트오토쇼장에 부스를 마련한 로컬모터스(Local Motors)라는 회사도 그런 시대적인 흐름을 반영한 산물이다. 로컬모터스의 시작은 클라우드 펀딩이다. 킥 스타터 등으로 대변되는클라우드 펀딩은 좋은 아이디어는 있지만 자본과 마케팅 능력이 없는 혁신가들에게 좋은 도구다.

클라우드 펀딩의 개념은 어렵지 않다. 우선은 아이디어를 네트워크상에 올려 구매 의사를 타진한다. 제품마다 차이가 있겠지만 제작자는 일정량 이상의구매 의사를 접수하면 그들에게 사전에 제품 가격을 받는다. 그리고 세상에 널려 있는 유휴 공장을 이용하거나소규모 공장에 의뢰해 제품을 완성해 개개 소비자들에게 전달한다. 자본이 없어도 되고 별도의 비용을 들여 시장조사를 할 필요가 없다.

로컬모터스는 3D프린터를 이용해 차체를 성형한 전기차의 실용화를 선언했다. 이르면 올 4월부터 주문을 받는다고한다.
지금까지의 자동차산업은 규모의 경제라는 논리의 지배를 받고 있다. 극단적으로 표현하면 소품종 다량생산을 통해 한계 생산 비용을 최저화하고 그로 인해 막대한 이익을 남기는 방식이다. 하지만 세상은 바뀌었다. 소비자들은 다품종 소량 생산을 원하고 있다. 남들과 다를 바 없는 제품을 갖고자 하지 않는다는 것이다.

로컬모터스는 차체 제조를 3D프린터로 하기때문에 유저들마다 다른 형태의 디자인으로 만들어 줄 수 있다. 주문 생산 시스템이 가능하다는 것이다. 거대한 공장을 건설하고 연구개발 센터를 구축해 정형화된 제품을 만드는데는 많은 시간이 걸리지만 로컬모터스는그런 과정이 필요 없고 대규모의 공장도 필요하지 않다.

로컬모터스가 2015년 봄 출시를 목표로하고 있는 제품은 2인승 배터리 전기차 스트라티(Strati). 사용하는 3D프린터는 BAAM(Big Area AdditiveManufacturing)로 미국의 공작기계 업체인 신시내티(Cincinnati)사와 국립연구소인 ORNL(Oak Ridge National Labaratory) 등과 공동으로 개발한 것이다. 이 3프린터는 최대 2,000×4,000×870mm까지의 물체를 성형할 수 있다. BAAM은 열가소성수지를 가동 노즐 선단으로부터 뿜어내는 소위 FDM(열용해적층)방식을 채용하고 있다.
 
약 44시간에 걸쳐 212층을 적층해 차체를 성형한다. 차체 재료의 주성분은 ABS(acrylonitrile, butadiene, styrene) 수지. 여기에강도를 높일 목적으로 13~20%의 탄소섬유를 혼합한다. 차체 재료의 질량은 700kg이상.재로는 석유화학업체인 사우디아라비아 SABIC사가 공급한다.

3D프린터만으로 만들어진 차체는 수 mm의 요철이 있다. 이 때문에 다음 공정에서 문형의 5축 제어 머시닝 센터를 사용해 엔드밀 등으로 요철을 깎아낸다. 표면을매끄럽게 한 후 도장 등을 실시해 마무리한다.

로컬모터스사가 디트로이트오토쇼에 출품한 프로토 타입에는 2차 전지와 파워트레인 등의 주요 부품은 르노사의 2인승 배터리 전기차트위지(Twizy)의 것을 유용했다. 스트라티의 최고속도는약 80km/h라고 한다. 이는 이미 선 보인 바 있는 어비(Urbee)라는 3D프린터로 차 전체의 50% 가량을 만든 차의 120km/h보다는 뒤진다. 스트라티의 1회 충전 항속거리는100km.

스트라티가 갖는 의미는 대량생산이 아니라 마이크로 팩토리를 통한 개개인의 맞춤형 자동차가가능하게 된다는 점이다. 이 컨셉이 실현되게 되면 구매와 제조, 물류, 판매 등으로 구분되는 지금의 비즈니스 구조가 완전히 바뀔 수 있게 된다. 로컬모터스는 10년 이내에 100개의 마이크로팩토리를 설치한다는 계획이다.

가장 먼저 2015년 내에 미국 워싱톤주의 복합시설인 내셔널 하버(National Harbor)내에 마이크로팩토리를 건설한다. 마이크로팩토리의 건설비는 800~1,000 US달러 정도라고,. 5~15대의 3D프린터가 배치된다. 차체의 성형 시간을 24시간 이내로 단축하는 것을 목표로 하고 있으며실현되면 생산 능력은 연간 3,000대 가량이 될 것이라고.

현 시점에서 메이저 자동차업체들의 가장 큰 도전은 소재 고갈이다. 130년 가량이 된 내연기관 자동차에 대한 선진국 소비자들의 관심이 줄고 있다는 것이다. 그것을 극복하기 위해 메르세데스 벤츠는 F015라고 하는 컨셉트카를선보였다. 시트의 방향까지 마음대로 바꿀 수 있고 차 안에 수 개의 컴퓨터가 설치되어 원하는 모든 업무는물론이고 엔터테인먼트까지 가능하다는 컨셉이다.

산업화의 끝에서 새로운 시대로 전이되는 변곡점에 서 있는 시점에서 대대적인 사고의 전환이요구되고 있다는 것을 로컬모터스는 잘 보여 주고 있다.

글 / 채영석 (글로벌오토뉴스국장)