글로벌 핵심부품 개발 경쟁과 시사점

모세준 연구위원 / 한국자동차산업연구소 　자동차산업의 환경 변화로 부품산업의 새로운 기술트렌드가 나타나고 있다. 부품기술 트렌드 변화에 발맞추어 부품업체들은 차세대 기술을 확보하기 위한 경쟁을 치열하게 벌이고 있다. 이번 보고서에는 부품산업의 신기술 트렌드를 분야별로 살펴보고 국내 부품업체들에게 주는 시사점을 찾아보고자 한다.

자동차부품산업의 변화 방향

　자동차산업을 둘러싼 외부 환경이 변화하면서 자동차 기술들도 새로운 트렌드를 보이고 있다. 우선 유럽, 미국 등 선진국들은 현재보다 2배 수준으로 높은 환경규제를 2025년부터 시행할 계획이다. 그리고 세계 경기침체가 지속되면서 소비자들도 자동차 구매시 연비를 더욱 중요하게 여기는 성향을 보이고 있어, 연비개선 기술이 중요해지고 있다. 둘째 전기전자 및 통신기술이 급격히 발전하면서 사회 문화 및 소비자의 자동차에 대한 가치가 달라졌다. 과거의 자동차는 이동수단에서 운동성능을 개선하는 방향으로 발전되어 왔지만, 미래의 자동차는 외부환경을 연결하는 생활공간의 역할이 강화되고 있다. 또한 전기전자업체들이 자동차산업에 적극 진출하면서 자동차는 보다 안전하고 편한 기능을 제공할 수 있도록 지능화 되어가고 있다. 요컨대 미래 자동차는 효율성, 연결성, 지능화를 추구하게 될 것이며, 이를 구현하기 위해 파워트레인 연비개선, 차체 경량화, 능동안전 샤시, 인포테인먼트 기술의 중요성이 높아질 것으로 예상된다. 또한 첨단 안전기술 구현에 필요한 소프트웨어, 차량용 반도체 등 기반기술들도 중요해지고 있다. < 부품산업 기술 방향 및 경쟁구도 > 　부품업체들은 이런 미래 신기술에 대응하기 위해 전문성을 강화하고 타산업과의 협력을 강화할 것으로 예상된다. 효율성을 더 개선하기 위해서는 보다 정밀한 첨단기술이 필요하고, 융합기술을 확보하기 위해서는 전자, 소재, 통신 등 타사업과의 공동개발이 필요하기 때문이다. 이런 측면에서 가장 유리하다고 판단되는 부품업체는 독일계이다. 독일 부품업체들은 신기술의 핵심부품에 대한 원천기술을 많이 보유하고 있으며, 가장 적극적으로 상용화를 추진하고 있기 때문이다. 그리고 최근 중국, 인도 부품업체들도 선진 부품업체들과의 기술제휴 및 기술확보를 위한 M&A를 시도하고 있어서 향후 이들은 부품산업의 주요 경쟁자로 부상할 것으로 예상된다. 따라서 향후 세계 부품산업 경쟁구도는 독일업체들의 주도권 확대와 신흥업체들의 경쟁력 강화로 요약될 수 있다.

부품군별 핵심기술 트렌드

① 파워트레인

　최근 몇 년간 업체들이 경쟁적으로 진행해온 주요 파워트레인(엔진, 변속기) 기술 트렌드는 엔진 다운사이징과 자동변속기 다단화이다. 향후 이 기술들은 낮은 차급으로 하향 전개될 가능성이 있다. 따라서 관련 핵심부품들이 보편화될 것으로 예상되는데 엔진 다운사이징의 핵심부품들은 터보차저, 가솔린 직분사인젝터 등이 있다. 이 기술들은 동력성능과 더불어 연비를 동시에 개선할 수 있어서 적용하는 완성차업체들이 점차 늘어나고 있다. 하지만 관련 부품들은 소재, 제어 측면에서 높은 기술력이 요구되어 개발, 공급할 수 있는 업체들이 소수에 불과하다. 터보차저의 경우 미국 하니웰, 보그워너, 일본 미쓰비시중공업 등이 세계 시장의 80%를 점유하고 있다. 그리고 가솔린 직분사인젝터는 정밀도가 높은 부품으로 독일 보쉬, 콘티넨탈, 미국 델파이, 일본 덴소 등 각 국의 대형 부품업체들이 공급을 장악하고 있다. 자동변속기 다단화 기술은 다수의 완성차업체들과 전문 변속기업체들이 경쟁적으로 개발함으로써 기술의 독과점 현상은 다소 낮은 것으로 판단된다. 　차세대 엔진기술로 주목을 받고 있는 것은 가변기통엔진, 전자식 트윈터보 등이 있다. 가변기통엔진은 주행 상황에 따라 일부 실린더를 정지시켜 연료 소모를 줄일 수 있다. 그리고 전자식 트윈터보는 터보를 2개 사용하여 공기를 더욱 압축시킬 수 있어서 다운사이징을 유도할 수 있으며, 일부 터보차저를 전기로 구동시켜 엔진 효율을 높이는 효과도 발휘할 수 있다. 선진 완성차업체들이 이런 기술들을 일부 고급차에 제한적으로 적용하고 있지만 점차 연비개선에 대한 요구가 높아지면 일반 차량에도 적용이 늘어날 것이다. 따라서 기존 터보차저 기술을 보유한 업체들은 응용범위가 넓어질 것으로 예상된다.

< 차세대 파워트레인 기술 >	< 차세대 기술 핵심부품 >

　변속기분야는 자동변속기 다단화 경쟁이 정점에 이르면서 연비측면에서 유리한 다른 방식이 차세대 기술로 부상할 것이다. 이런 기술에는 듀얼클러치변속기(DCT), 무단변속기(CVT) 등이 대표적이다. 듀얼클러치변속기(DCT)는 수동변속기를 자동화한 기술로 자동변속기의 편의성과 수동변속기의 효율성을 동시에 달성할 수 있다. 그리고 무단변속기(CVT)는 시장에 선보인지 오래되었지만 기술이 진보하면서 적용 범위가 대형차로 확대되고 있다. 차세대 변속기의 핵심부품도 기술 특허 문제로 일부 부품업체들이 공급을 독점하고 있다. DCT의 핵심부품인 듀얼클러치는 미국 보그워너, 독일 루크, 게트락이, 무단변속기의 핵심부품인 금속벨트는 독일 보쉬가 독점하고 있다. 이처럼 연비개선을 위한 파워트레인 핵심 기술들이 일부 부품업체에 의해 독과점 되고 있어, 완성차업체가 연비 개선을 추구할수록 해외 대형부품업체에 대한 기술의존도가 더욱 높아질 것으로 우려된다.

② 차체부품

　차량 중량의 20%를 차지하는 차체 부품은 중량 절감 요구가 높은 분야이나 충돌강성 등 안전상의 문제로 인해 대체 소재를 적용하기 어려웠다. 그러나 소재 가공기술이 발전하면서 초고장력강판은 물론 알루미늄, 마그네슘, 탄소섬유강화플라스틱(CFRP) 등 비철금속의 적용이 증가하고 있다. 세계자동차공업협회에 의하면 유럽 기준 플라스틱과 비철금속의 차체 적용 비중이 2011년 28%에서 2020년 48%까지 올라갈 것으로 전망되고 있다. 　현재 비철금속 가운데 가장 활발히 적용되고 있는 소재는 알루미늄이다. 알루미늄은 과거 아우디 A8 등 일부 고급차종 차체에 적용되었으나, 최근 중량절감을 통한 연비개선을 추구하면서 SUV, 픽업 등 대형차량 차체에 확대 적용되고 있다. 이는 비철금속 가격, 안정화 용접기술 등 가공 효율성이 높아졌기 때문이다. 특히 알루미늄 등 비철금속과 기존 강철을 혼합하여 사용할 수 있는 기술이 빠르게 발전하고 있다. 혼다는 ‘마찰교반용접’이라는 이종소재접합기술을 개발하여 알루미늄과 강철을 용접한 서브프레임을 세계 최초로 2013년형 어코드에 적용하였다. 차체부품업체들은 소재업체들의 기술력을 활용하여 이런 소재변화에 대응하고 있다. 독일 차체부품업체 벤틀러(Benteler)는 알루미늄 차체기술을 확보하기 위해 노르웨이 알루미늄 전문업체인 노스크하이드로(Norsk Hydro)의 차체사업부를 2010년 인수하기도 하였다. 　플라스틱분야는 내열성 등이 강화된 특수소재가 금속을 대체해 나가고 있다. 따라서 화학업체들이 자동차부품 사업을 확대하는 추세이다. 독일 바스프(BASF)는 지난해 강화 플라스틱을 개발하여 세계 최초로 플라스틱 ‘엔진서포트’를 개발, 신형 벤츠 GL클래스에 공급하고 있다. 그리고 플라스틱으로 성형된 ‘프론트엔드캐리어’를 개발해 폭스바겐 7세대 골프에 공급하고 있다. 　차량의 차체는 기존 금속이 발전함과 동시에 대체소재들이 범위를 넓히는 방향으로 발전할 것이다. 따라서 특정 소재를 공급하고 있는 비철금속 및 화학업체들의 의존도가 높아질 것으로 예상된다.

③ 샤시부품

　유럽, 미국 등 선진국을 중심으로 안전규제가 강화되면서 샤시부품의 전장화가 촉진되고 있다. 과거에는 충돌 발생 시 피해를 최소로 줄이기 위한 벨트, 에어벡 등 수동적인 안전장치로 규제가 한정되었다. 그러나 전자기술이 발달하면서 자동차가 직접 주행에 개입하여 사고를 미연에 방지하는 능동적인 개념의 안전장치들이 선보이고 있으며 선진국을 중심으로 이런 시스템의 장착이 의무화되고 있다. 미국은 차체제어시스템(ESP)을 2012년부터, 국내는 타이어공기압모니터링시스템(TMPS)을 2013년부터 의무화하고 있다. 　이런 능동안전 샤시시스템을 구현하기 위해서는 상황을 인지할 수 있는 각종 센서와 구동을 명령할 수 있는 ECU와의 실시간 통합제어기술이 필요하다. 최근 선진 부품업체들은 한 단계 더 진화한 능동안전장치(ADAS : Advanced Driver Assist System)와 더 나아가 자율주행시스템을 개발하고 있다. ADAS 분야는 독일의 콘티넨탈과 보쉬가 기술을 선도하고 있다. 콘티넨탈은 자체 주행시험을 거쳐 현재 미국 네바다주의 승인을 얻어 일반도로에서 자율주행시스템을 시험 중이며, 2016년까지 30km/h 구간에서 상용화할 수 있는 제품을 선보일 계획이다. 보쉬는 차체자세제어시스템에 차선감지카메라, 전기조향장치, 레이더센서, 3D 카메라 기술을 접목시켜 2014년까지 저속에서 적용이 가능한 시스템을 선보일 예정이다. 　자율주행시스템은 수많은 카메라, 레이더, 센서, ECU 등으로 구성되어 있다. 자율주행시스템 시장은 2012년 5,100만개에서 2018년 1.4억개까지 연평균 18.5% 성장할 것으로 예상되어 향후 샤시부품의 전장화를 견인할 전망이다. 구글, GM, VW 등 완성차와 IT업체가 경쟁을 벌이고 있다. 따라서 관련 요소부품들의 신뢰성이 중요해지므로 전기전자업체들이 자동차부품 분야로 진출할 것으로 예상된다. < 샤시 안전기술 로드맵 >

④ 인포테인먼트

　인포테인먼트(Infotainment)란 운전자에게 필요한 정보를 전달해주는 정보기능과 다양한 오락요소가 사용자가 이용하기 편리한 인터페이스로 구현된 시스템이다. 정보통신기술의 발달로 기기간 연결성이 증가하고 자동차가 하나의 생활공간으로 소비자 인식이 전환되면서 인포테인먼트 기능에 대한 요구도 증가하고 있다. 이에 따라 소비자의 요구에 대응할 수 있는 신기술이 속속 개발되고 있다. 예를 들어 차량 전면 유리에 주행 중 필요한 정보를 표시해주는 헤드업디스플레이 기술이 개발되었으며 차량 내 음성인식 기술도 빠르게 향상되고 있다. 인포테인먼트 시장에 대한 기대가 커지면서 부품업체들도 상호간 기술제휴를 통해 기술 개발에 나서고 있다. 자동차용 반도체 생산업체인 프리스케일은 2012년 일본의 알프스전기와 인포테인먼트 시스템을 공동개발하기로 합의하였다. 그리고 일본 파나소닉은 GM과 차세대 인포테인먼트 시스템에 대한 협력을 강화하고 있다. 　이처럼 인포테인먼트 수요가 증가함에 따라 소프트웨어 개발 효율성을 향상시키고 개발 기간을 단축시키기 위한 소프트웨어 플랫폼의 중요성도 높아지고 있다. 초기 소프트웨어 플랫폼은 MS Auto와 QNX가 주도했지만 소스가 공개되지 않는 비개방성 특성으로 확대되지는 못하였다. 최근에는 개방형 소프트웨어 플랫폼 개발이 진행되면서 표준화를 정립하고 있다. 따라서 유럽 완성차업체와 부품업체들이 중심이 되어 자동차 인포테인먼트용 개방형 플랫폼 “GENIVI” 개발이 진행되고 있으며, 다른 완성차와 부품업체들의 참여도 확대되고 있다. 　보쉬는 올해 GM과 함께 세계 최초로 인포테인먼트 시스템 CUE(Cadillac User Experience)를 공개했다. CUE는 현재까지 출시된 모든 주변기기와 호환이 가능하도록 제작되었으며 2013년 북미형 캐딜락 라인에 우선 적용될 예정이다. 이외에도 BMW, PSA 등 완성차업체는 2013년 이후 GENIVI 제품에 준하는 제품만 공급받겠다고 발표하였으며, 마그네티마렐리(Magneti Marelli) 등 부품업체들도 GENIVI 제품을 출시할 계획이다. < GENIVI 참여업체 현황 >

세계 부품산업의 영향

　새로운 기술트렌드로 기능이 복잡하고 통합된 시스템부품이 늘어나고 있다. 이런 변화에 대응하기 위해 부품업체들의 전문성과 업체간 협력이 강화될 것으로 예상된다. 시스템부품은 개별 부품의 성능도 우수해야 하지만 다른 부품과의 통합적 신뢰성이 가장 중요하다. 그리고 기능을 개선하면서 중량절감 및 호환성을 높이기 위해 컴팩트한 설계가 필요하다. 이를 만족시키기 위해 부품업체들은 상호간 공동 개발을 확대하고 있으며, 필요에 따라 관련 업체를 인수하는 경우도 증가하고 있다. 엔진부품을 전문적으로 생산하는 독일 말레(Mahle)는 공조부품을 생산하는 베어(Behr)와 협력하여 부품 수는 줄이면서 성능은 개선한 새로운 시스템부품을 개발하였다. 양사는 공동연구를 통해 흡기계와 인터쿨러를 일체화하는 설계 방식을 채용함으로써 개별 업체로는 불가능한 혁신적인 제품을 개발할 수 있었다.

< 100대 부품사 업체당 평균 매출액 >	< 중국 부품업체 기술의존도 >
자료 : Automotive News	자료 : 산업연구원

　전기전자부품과 신소재의 적용이 늘어나면서 기술융합을 위한 산업간 협력도 증가하고 있다. 도요타, 벤츠 등 주요 완성차업체는 탄소섬유강화플라스틱(CFRP) 개발을 위해 화학업체인 도레이, 테이진, SGL과 전략적 제휴를 체결하였으며, 독일의 대형 부품업체인 콘티넨탈은 전기차용 배터리 개발을 위해 SK와 합작사를 설립하기도 하였다. 　차세대 신기술의 변화에 따라 세계 부품업체의 판도도 변화할 것으로 예상된다. 기술축적과 동시에 대형화를 추구한 독일 부품업체들은 2000년 이후 업체당 평균 매출액이 가장 많이 증가하면서 일본, 미국 부품업체와의 격차를 벌리고 있다. 또한 독일 부품업체는 완성차업체와의 협력을 통해 모듈화 개념을 부품에 선제적으로 도입하고 있으며, 다양한 핵심부품 기술을 선점하고 있다. 따라서 부품이 시스템화되고 효율성이 강화되는 추세에서는 독일 부품업체들이 가장 유리하다고 판단되므로, 이들의 업계 위상은 강화될 것으로 예상된다. 　또한 중국, 인도 등 신흥국 부품업체들은 성장성이 높은 내수시장을 바탕으로 기술 경쟁력을 높여갈 것으로 기대된다. 중국 부품업체들은 중요 기술에 대한 해외 의존도가 높지만 글로벌 금융위기 이후 적극적인 M&A로 기술격차를 축소하고 있다. 중국 부품업체인 완샹(Wanxiang)은 최근 GM, BMW 등에 전기차용 배터리를 공급하는 미국 배터리 생산업체 A123을 2.6억달러에 인수하였다. 그리고 링윤그룹은 작년 150년 역사의 독일 잠금장치 전문업체 키케르트(Kiekert)를 사들였다. 인도 부품업체들은 합작사를 통한 기술제휴의 형태로 기술 확보에 나서고 있다. 타타는 존슨컨트롤과 좌석시스템을 생산하는 합작사를 설립하였으며, 인도 부품업체인 TVS는 TRW와 제동시스템 공동생산에 합의하였다.

시사점

　부품기술 트렌드 변화에 대응하여 부품업체와 완성차업체 모두의 역할이 중요하다. 우선 국내 부품업체들은 차세대 신기술을 확보하기 위해 중장기적인 기술 선행투자를 확대해야 할 것이다. 국내 부품업체들은 규모 측면에서 빠른 성장을 하였지만, 신기술에 대한 선행투자 및 기술확보 노력은 독일, 일본 등 선진 부품업체들에 비해 부족하다고 판단된다. 이를 극복하기 위해 선행기술에 대한 연구투자를 확대하며, 시스템 부품을 구성하기 위해 부족한 기술은 M&A 및 기술 협력을 통해 보완할 필요가 있다. 　둘째로 다른 전문부품업체 또는 이종산업간의 협력을 강화해야 한다. 국내 부품업체들은 개별부품에 대한 품질 및 신뢰성이 크게 개선되어 경쟁력이 높다고 판단된다. 하지만 향후 부품이 단품에서 시스템모듈로 통합될 것이기 때문에 융합기술이 중요해짐으로 관련 업체들과의 협력이 필수불가결하다. 기술협력을 통해 부품업체들은 소재, 전자, 통신업체들과 새로운 시스템부품을 개발할 수 있다. 또한 전문분야가 다른 부품업체간의 공동 설계, 제품 생산을 추진하여 모듈화에 필요한 경쟁력도 높일 수 있다. 통합부품은 개별부품에 비해 부가가치가 높으므로 부품업체들의 수익성도 높이는 일거양득의 효과가 있다. 　다음으로 국내 완성차업체들의 역할도 중요해질 것이다. 완성차업체는 부품군별 기술 로드맵을 설정하고, 이를 부품업체들과 공유하면 부품업체들의 미래 투자 방향을 안정적으로 유도할 수 있다. 둘째로 중요 핵심 부품의 국산화 계획과 업체 육성을 통해 일부 해외업체 의존도를 낮춰야 안정적인 부품 조달망도 구축할 수 있을 것이다. 　셋째, 중국 등 신흥 부품업체에 대한 경계도 강화할 필요가 있다. 중국, 인도 부품업체들은 최근 선진업체들로부터 기술력을 축적하고 있으며 자국 시장의 성장을 바탕으로 규모도 확대하고 있다. 향후 해외시장의 잠재적인 경쟁자로 부상할 가능성이 있으므로 이들 업체에 대한 모니터링을 강화해 국내 부품업체들이 세계 부품산업에서 ‘Nutcracker’가 되는 상황을 미연에 방지해야 할 것이다.