Video: 사이버캡 출시 직후 밝혀진, 놀라운 기술과 전략들... 10초 단위 생산과 브레이크액·희토류까지 없앤 테슬라 | Fleet 사업자까지
Channel: 안될공학 - IT 테크 신기술
Duration: 10m 54s
Source: subtitle (auto, ko)
Transcript:
네, 여러분 안녕하세요. 패치입니다. 테슬라가 9월 3일 사이버캡 출시 행사를 열었는데요. 그다음 날부터 일반 이용자도 미국 오스틴에서이 차를 탈 수 있게 됐습니다. 운전대도 없고 페달도 없는 금색 로봇 택시가 실제 승객을 태우기 시작을 한 건데요. 이번에 공개된 하드웨어를 보다 보니까 저는 주행 거리나 출력도 중요하지만 일단 10초라는 숫자가 굉장히 눈에 들어오더라고요. 테슬라는 사이버캡에 들어가는 새 드라이브 유닛을 공장에서 10초 미만 간격으로 생산하는 것을 목표로 설계를 했다고 밝혔습니다. 여기에서 10초는 완성차 한 대를 10초마다 만든다는 이야기는 아니고요. 모터랑 감속기 같은 드라이브 유닛 하나를 만드는 목표 사이클인데요. 그런데 차의 다른 부분까지 보면은이 숫자가 혼자 떨어져 있지 않습니다. 브레이크 액을 없애고 긴 배선이랑 호스를 줄이고요. 모터 구조까지 생산하기 쉽게 바꿨어요. 차 한 대의 원가를 조금씩 깎는 것보다 공장에서 해야 할 작업 자체를 줄이는 그런 방향으로 간 거죠. 사이버캡은 일단 운전대랑 페달부터 없습니다.

겉으로 보면 그냥 사람이 잡을 두 부품을 뺀 것처럼 보이지만 자동차를 설계하는 입장에서는 그 주변에 붙어 있던 것들도 같이 볼 수 있는데요. 일단 운전대가 없으면 운전자 앞에 스티어링 휠이랑 스티어링 컬럼을 누을 이유가 없어지고요. 페달이 사라지면 페달 박스랑 그 주변 공간도 비워지겠죠. 운전자에게 속도랑 경고등을 보여주던 전용 계기판이라든가 운전석 중심의 대시보드 배치 역시도 반드시 그대로 유지할 필요가 없는 거죠. 기존 자동차는 사람이 앞에 앉아 가지고 두 손이랑 두 발로 조작한다는 그런 조건 하에서 100년 넘게 그런 형태가 유지되어 왔습니다. 그런데 그 운전석에 앉아 있던 사람이 사라지니까 차 안에서 당연했던 부품이란 공간도 다시 설계를 할 수 있게 된 거죠. 그리고 사이버캡은이 생각을 운전석에서만 끝내지 않았습니다. 일반 자동차는 브레이크를 밟으면 브레이크에게 압력이 생기고 그 압력이 긴 배관을 타고서 내 바퀴까지 전달이 되죠. 요즘 브레이크 바이와이어라고 부르는 자동차도 많은 경우에는 페달 입력까지만 전기이고요.

바퀴에서는 여전히 유압으로 브레이크를 작동시키는데요. 사이버캡은 각 바퀴의 전기식 액추에이터가 브레이크 패드를 직접 누릅니다. 그래서 브레이크 액기랑 마스터 실린더 그리고 차 앞뒤를 연결하는 긴 유압 배관이 필요하지 않대요.이 방식 자체가 세계 최초는 아니에요. 다른 자동차 업체에서도 완전 전기식 브레이크 양산이 시작이 되고 있는데요. 일단 사이버캡에서는 브레이크 성능보다는 공장에서 어떤 일이 없어지느냐 이게 좀 눈에 띄어요. 브레이크 액을 쓰면 공장에서 액을 채우고 파이프소 공기를 빼고 그다음에 압력을 걸어 본 다음에 세는 곳이 없는지 또 검사를 해야 되겠죠. 그런데 이거를 전기식으로 바꾸면 상당 부분이 전기 연결이랑 소프트웨어 검사로 넘어가게 돼요. 테슬라는 몇 년 전부터 자동차를 앞, 뒤, 바닥 같은 이렇게 큰 덩어리로 나눠 가지고 동시에 만든 뒤에 마지막에 합치는 그런 언박스드 생산 방식을 준비를 해 왔거든요. 그런데 실제 자동차 안에는 앞뒤를 연결하는게 굉장히 많아요. 브레이크 파이프가 지나가고 냉각수 호수도 지나가고 그다음에 굵은 전선 묶음도 차체 곳곳을 이렇게 연결하게 되는데요.

그러니까 앞과 뒤를 아무리 빨리 따로 만들어도 마지막 조립에서 사람이 이걸 하나씩 하나씩 다시 연결을 하면 시간을 많이 아끼기가 어렵겠죠. 그래서 사이버캡은 차를 가로지르는 것들을 줄이는 쪽으로 그렇게 설계가 되고 있습니다. 사이버 트럭에서 먼저 사용한 그런 48V 전장도 같은 흐름에 있는데요. 같은 전력을 보낼 때 12V보다 필요한 전류가 작아져 가지고 전선을 더 가볍게 만들 수 있고 장치 가까이에 작은 제어기를 배치를 해 가지고 긴 한수도 줄일 수가 있습니다. 이번에 공개된 스퍼 매니폴드 V3는 냉각 쪽에서 비슷한 일을 하거든요. 여러 냉매 밸브랑 라인을 줄이고요. 따로 있던 고전압이랑 저전압 제어 장치까지 하나의 모듈 안에 더 많이 합쳤습니다. 테슬라는이 모듈 생산의 80%를 자동화할 수 있다고 주장을 하고 있어요. 사이버 외장 부품 일부는 패널을 만든 다음에 별도의 긴 도장 공정을 거치는 대신에 성형할 때 세기랑 마감을 함께 넣거든요. 테슬라 자료에 따르면이 방식을 적용한 부품은 수시간이 걸리던 작업을 무려 수분 단위로 줄일 수가 있고요.

해당 부품에서는 기존 도장 과정에서 나오는 VOC도 없앨 수 있다고 합니다. 차 전체에 페인트샵이 완전히 필요 없다는 뜻은 아니지만 원래라면 도장 라인으로 보내야 했던 그런 부품을 그 공정에서 이렇게 빼낼 수가 있는 거죠. 브레이크 액이랑 긴 하네스 냉각 배관 도전 공정이 서로 다 다른 기술처럼 보이긴 해도 공장에서는 비슷한 효과를 내요. 사람이 연결하고 채우고 기다리고 검사해야 하는 작업이 줄어드는 거죠. 사이버캡은 앞바퀴를 굴리는 모터 하나를 사용하고 최대 출력은 약 219마력입니다. 이번 행사에서 테슬라는 출력보다 크기랑 생산 방식을 더 강조를 했는데요. 회사 발표로는 다른 고성능 전기차 드라이브 유닛보다 부피가 18%가 작고 무게는 25%가 가볍고요. 모터 내부의 구리 코일 구조랑 윤활계도 생산하기 쉽게 단순화했습니다. 그리고 이거를 10초 미만의 사이클로 만들겠다는 거예요. 어 히토류도 빠졌는데요. 론 머스크는 사이버캡 모터가 히토류 금속을 사용하지 않는다고 확인을 했어요. EPA 자료에는이 모터가 연구자석 방식으로 등록이 되어 있습니다.

히토이 없는 전기차 모터 자체는 오래 전부터 있었거든요. 뭐 BMW라든가 르노처럼 연구 자석을 쓰지 않는 다른 방식의 모터를 선택할 수도 있죠. 근데 사이버캡은 연구자석 구조를 유지를 하면서 히토류를 없앴다는 점이 다른 거예요. 네오디움 같은 히토류 자석은 작은 크기에서도 강한 자기장을 만들기가 좋아 가지고 모터를 작게 만드는데 유리한데요. 그런데 히토류를 없애면서 드라이브 유닛 크기까지 줄였다고 하니까 이게 내부 구조가 상당히 궁금해질 수밖에 없어요. 어떤 자석 재료를 썼는지는 아직 공개가 되지 않았는데요. 뭐 페라이트나 특수한 자석 배열이라는 그런 이야기는 나오지만 아직 확인이 된 양산 사양은 아닙니다. 어쨌든 테슬라가 확실히 보여 준 건 자석의 비밀보다 작아진 모터를 굉장히 빠르게 만들겠다는 그런 제조 방식 쪽입니다. 이게 10초라는 숫자가 단순히 공학 자랑으로 끝나는 것도 아니에요. 이번 출시랑 함께 테슬라는 사이버캡을 직접 운영하는 것뿐만이 아니라 여러 대를 구매해 가지고 플릿으로 운영하려는 그런 사업자의 신청도 받기 시작을 했는데요.

공식 신청 항목에는 사이버캡 플릿 차량 구매랑 충전 운영점인 모빌리티 허브에 대한 관심 여부가 또 따로 들어가 있습니다. 예전에는 개인이 자신의 테슬라를 로보택시 네트워크에 올려 가지고 돈을 번다는 그런 그림이 많이 이야기가 됐는데요. 사이버캡에서는 뭐 수십대, 수백대를 사 가지고 전문적으로 굴리는 그런 사업자까지 염두해 두기 시작을 한 거예요. 자, 그렇게 되면 자동차를 몇 천대 만드는 것이랑 또 수십만 대위로 공급하는 거는 전혀 다른 문제가 되겠죠. 부품 하나가 조금 비싼 것보다는 생산 라인에서 매번 30초씩 사람이 손대하는 작업이 훨씬 더 큰 병목이 될 수 있는 거예요. 사이버캡 배터리는 EPA 자료 기준으로 약 48kWC인데요. 요즘 장거리 전기 차량 비교를 하면 뭐 작지만 차량 무게가 약 1.4톤이고 소비 전력이 낮아 가지고 어 약 300마일급 주행 거리를 노릴 수 있다고 합니다. 로봇 택시는 한번 충전해 가지고 최대한 멀리 가는 것만이 꼭 좋은 답은 아니에요. 왜냐하면 큰 배터리를 넣으면 차량 가격이랑 무게가 함께 올라가게 되고 슬립 차량은 운행 사이에 충전소로 들어가는 방식으로도 운영을 할 수가 있기 때문이죠.

대신에 작은 배터리를 하루 종일 반복해 가지고 사용하면은 수명이 그만큼 중요해지겠죠. 행사 설명에서는 사이버캡의 4680 배터리가 반복적인 급속 충전이랑 진동 그리고 온도 변화를 견디면서 50만 마일 그러니까 약 80만 km의 사용을 목표로 설계가 됐다고 밝혔습니다. 이게 물론 실제 80만 km를 달성했다는 그런 결과는 아직 아닌 거고요. 충전도 장기적으로는 사람이 케이블을 꽂지 않는 무선 충전을 목표로 하고 있지만 현재 운영 중인 사이버캡 일단 NACS 유선 충전 포트가 남아 있습니다. 그리고 무인차라고 해서 사람의 일이 모두 사라지는 것도 아니에요. 예를 들어 사이버캡은 주변을 주로 카메라로 보는데요. 렌즈에 진흙이라든가 벌레가 묻게 되면 아무리 좋은 AI도 그 방향을 볼 수 없겠죠. 그래서 차량 외부 카메라에는 직접 렌즈를 씻는 그런 워셔가 들어갑니다. 수십번에 연산을 하는 자율 주행 AI가 워셔에게 떨어져서 제대로 보지 못하는 상황도 실제 플릿에서는 관리를 해야 하는 거죠. 이거는 승객한테 문제가 생겼을 때도 마찬가지예요.

천장에는 스톱 버튼이 있고 승객이 누르면 차량이 안전한 곳에 정찰을 시도를 하면서 테슬라의 원격 지원이랑 연결이 되거든요. 전원이 나가도 문을 열 수 있는 기계식 레버도 이제 남겨 놨고요. 그리고이 부분은 로보텍스의 경제성을 볼 때 꽤 중요한데요. 운전석에서 사람이 사라졌다고 해 가지고 인간 운영자가 완전히 없어진 건 아니란는 뜻이에요. 정상적인 주행은 차량이 맞겠지만 문제가 생기면 원격 지원 인력의 상황을 확인을 하고 승객을 돕습니다. 기존 로봇 택시 운행에서도 일부 상황에서 원격 인간 지원이 사용된 사실이 확인이 된 적이 있고요. 택시 한 대마다 기사 한 명이 붙는 구조에서음 적은 인원이 여러 차량의 예외 상황만 처리를 하는 그런 구조로 바뀌어 간다고 보시면 돼요.이 인력이 차량 몇 대를 동시에 관리할 수 있느냐. 이것도 나중에는 사이버캡의 운행 비용에 영향을 줄 수 있겠죠. 사이버캡 일반 탑승이 시작이 된 직후에 NHTSA는 약 1천000대를 대상으로 테슬라의 인증 근거를 확인을 하기 시작을 했습니다.

그리고 테슬라는 사이버캡이 자기에게 적용이 되는 미국 자동차 안전 기준을 충족한다고 스스로 인증을 했고요. 다른 방법으로는 일부 규정을 충족을 하지 못하는 특수 차량에 예외 승인을 받는 길이 있는데 일반적으로 제조사당 1년에 최대 2,500대라는 상한이 있거든요. 테슬라의 자기 인증이 인정이 되면이 제한에 묶기지 않겠죠. 비슷한 길을 먼저 갔던 죽스는 운전대가 없는 로보텍스를 자기 인증을 했다가 NHTSA 감사를 받았고요. 이후에 예외 승인 방식으로 바꿨습니다. 올해 7월에는 연간 최대 2,500대를 상업적으로 운영을 할 수 있는 임시 승인도 받았고요. 물론 테슬라도 그렇게 될지는 아직 알 수 없는 일이죠. NHTSA도 사람이 운전하지 않는 자동차라면 브레이크 페달을 반드시 달지 않아도 되도록 규정을 고치는 절차를 이제 막 시작한 상태라서 기존 자동차를 전제로 만들어진 법 자체가 지금 바뀌고 있다고 보시면 됩니다. 자, 그래서 앞으로 사이버캡에서 10초 다음으로 궁금한 숫자는요. 생산 대수랑 다운타임.

그러니까 차가 돈을 벌지 못하고 멈춰 있는 시간인데요. 드라이브 유닛을 정말 10초 미만의 사이클로 만들 수 있는지, 브레이크 액추에이터나 카메라 워셔 같은 장치가 수십만 km를 버틸 수 있는지, 그리고 충전이라든가 청소 원격 지원 때문에 차량이 하루에 얼마나 쉬는지가 실제 사업에서는 더 중요해지겠죠. 운전대를 하나 없애니까 스티어링 컬럼이랑 페달 운전자용 계기판을 다시 생각을 할 수 있었고요. 운전자를 없애니까 충전이랑 문패 그리고 긴급 대응이랑 관제까지 다시 설계를 해야 됐거든요. 테슬라는 이제이 차를 도로에서만 시험을 하는게 아니라 얼마나 빨리 만들고 얼마나 오래 굴리고 또 한 대의 사람손이 얼마나 적게 들어가게 할 수 있는지를 실제 플릿에서 시험하기 시작을 했습니다. 그 성적은 앞으로 자율주행 데모 영상보다 공장의 그 생산 속도라든가 차량의 운행 기록에서 더 잘 보일 것 같고요. 저도 한번 미국 7장 갔을 때 타 보고 싶네요. 그럼 오늘은 여기까지 패치였습니다.