지난해 세계 1위 전기 자동차 회사 테슬라의 영업이익률은 무려 16.76%였다. 전년 동기비 배이상(109.35%)증가했고 영업이익은 136.56억 달러(17조 3704억원)였다. 우리나라의 종합 자동차 회사 현대차그룹의 영업이익률(8.7%)의 배에 이른다. 영업이익도 현대차(9.82조원)의 2배가깝다. 어떻게 137만대밖에 팔지 못한 테슬라가 거의 3배(394만대)나 판 현대차보다 2배 가까운 이익을 냈을까.

후발 주자로서 강력한 경쟁력을 보유하기 시작한 배경에는 제작 과정을 단순화하면서 부품조립 공(工) 수를 줄인 설계와 자동화, 첨단 재료가 큰 몫을 했다. 지난 2021년 세계를 놀라게 한 70개의 외관 차량부품을 최종적으로 단 1개로 줄인 단순화 설계, 그리고 그 과정에 필요한 소재 연구와 로봇을 이용한 자동화가 꼽힌다.

테슬라는 지난 13일 마침내 미국 기가텍사스와 함께 자사 제조의 양대축이라 할 기가베를린의 로봇자동화 위용을 공개했다.

현재 테슬라 기기베를린은 지난해 10월 한주에 2000대씩 생산하던 모델Y 생산량을 한주에 3000대씩 생산하고 있으며 주 5000대 생산을 목표로 하고 있다고 했다. 기가베를린에서는 모델 Y 차량 한 대 생산에 10시간이 걸린다. 그 위용을 들여다 본다.

한때 적자였던 테슬라가 세계최고 영업이익률을 내면서 이제 차량 가격을 인하하면서 치킨게임까지 할 수 있는 테슬라의 경쟁력은 기가베를린에 숨어 있다고 봐도 좋을 것이다. (현대차의 경우 좀처럼 대당 생산시간이 언론에 알려지지 않고 있다. 좀 지난 지난 2019년의 통계가 알려져 있는데 자동차 1대 만드는 데 걸리는 시간은 울산공장이 27시간, 인도 첸나이 공장에서는 17시간이 걸린다는 보도가 나왔다.)

이미 알려졌듯이 일론 머스크는 테슬라의 홍보 부서를 해체했다. 이후 모든 것을 소셜 미디어와 블로그의 사용을 늘리면서 홍보하는 방식을 택하고 있다.

테슬라는 이같은 방식으로 최근 거대 부품을 단순화해 공급하는 판금기계와 고질라라는 로봇을 도입한 기가베를린의 최신 생산 라인을 심층적으로 트위터를 통해 공개했다.

테슬라가 자랑하는 기가 베를린의 면면을 들여다 봤다.

70개 부품을 하나로 만드는 데서 시작한 생산공정 혁신

세계최고 전기차 회사 테슬라가 베를린 기가팩토리에서 ‘고질라(Godzilla)’ 로봇 작동모습을 공개했다. 지난해 10월 휴머노이드 로봇 옵티머스 시제품 공개에 이어 두 번째다.

테슬라는 베를린에 배치된 최신 전기차 생산라인과 함께 이 인상깊은 신용 ‘고질라’ 로봇도 심도있게 자세히 공개했다.

베를린 기가팩토리와 텍사스 기가팩토리 텍사스는 테슬라의 양대 최신 공장으로서 모두 테슬라의 최신 제조 기술을 자랑한다.

테슬라는 지난 수년간 자동차업계로부터 ‘제조업체’로서는 약체로 평가받아 왔다. 하지만 적어도 많은 사람들은 대형 주조 기술을 통한 차체 제조에서만큼은 “혁신적”이라며 공로를 인정하기 시작했다. 테슬라는 2021년부터 세계에서 가장 큰 주조기를 여러 대 구입했다. 이들은 미국, 베를린, 중국의 테슬라 공장에 배치됐다. 이때 테슬라는 이미 전면 바디와 후면바디를 주조해 단일화해 이를 조립에 이용함으로써 공정단축이라는 혁신을 일궈냈다.

테슬라의 이 공장 재편 계획에 깊은 인상을 받은 사람들 가운데 지난해 7월 전기차 중심으로 회사를 개편하다가 노조의 반발로 물러난 폭스바겐 전 최고경영자(CEO) 허버트 디스가 있다. 그는 테슬라가 기가팩토리 베를린의 대당 차량 생산 시간이 10시간인 데 비해 폭스바겐 즈비카우 공장에서는 30시간 이상이 걸렸다고 밝힌 바 있다.

테슬라는 자동차 뒷판 철판 부품덩어리를 70개에서 단 1개로 줄이는 데 사용된 대규모 주조 프레스와 스탬핑 기계에 투자함으로써 더 적은 수의 더 큰 부품판을 생산했다. 지난 2021년 지난달 테슬라는 전면과 후면을 모두 단품으로 주조한 후 조립생산한 최초의 모델 Y를 생산했다고 발표했다. 이를 통해 자본 지출을 줄이고 생산 라인을 더 효율적으로 만들었다.

테슬라 블로그는 13일(현지시각) “분당 16개 부품판을 움직이는 프레스라인에서 13개의 서로 다른 바디부품에 총 7300톤의 힘이 가해진다”고 쓰고 있다.

테슬라는 스탬핑 라인과 13개의 다른 바디부품이 어떻게 생산되는지를 보여주는 것으로 시작한다.

이 회사의 가장 큰 자랑은 70개의 후면 언더바디 부품들을 단 하나로 만든 것인데 기가 프레스의 가장 큰 용도가 이것이다.

테슬라 공장 바디샵에서는 스탬핑한 부품들과 섀시 주물이 600대 이상의 로봇들에 의해 용접된다. 그리고 나서 각각의 차체는 지금까지 등장한 가장 큰 산업용 로봇인 ‘고질라’에 의해 페인트샵으로 들어 올려진다.

테슬라는 앞서 로봇을 도입해 테슬라 모델3 생산라인을 자동화하는 데 실패했다. 이 회사는 뒤늦게 최초의 모델 3 생산 라인에 원래 너무 많은 로봇과 자동화를 사용했다며 실패를 인정했고 사용 로봇수를 줄이는 것에 자부심을 갖고 있다. 하지만 이 최신 기가베를린 생산 라인에서 여전히 600대가 넘는 상당한 수의 로봇을 사용하고 있다고 확인했다.

세계최대 산업용 로봇 ‘고질라’ 투입

기가 베를린에서 사용되기 시작한 로봇들 중 하나는 세계에서 가장 큰 산업용 로봇인 고질라다. 고질라는 파낙에서 만들고 여러 자동차 회사에서 사용하는 초대형 로봇이다.

테슬라는 또한 베를린 기가팩토리 페인트샵을 선보였는데 이 샵이 최근 출시된 모델 Y에 새로운 다층 색상을 가능케 하며, 이곳이 세계에서 가장 앞선 페인트 샵이라고 주장했다.

테슬라는 13일 블로그에서 “마침내 테슬라 차량은 20개 이상의 자동 스테이션을 사용해 시트, 공조, 전력 전자 장치, 구동 장치 등이 설치되는 일반 어셈블리로 이동한다. 이 샵은 직원 수 기준으로 가장 큰 규모다. 교대 근무 시마다 1,000명 이상의 직원이 모델 Y 제작을 돕고 있다”고 밝혔다.

마침내 테슬라차는 기가 베를린에서 모델 Y 일반 조립 라인의 새로운 이미지를 공개했다.

주당 모델Y 3000대 생산

가장 최근 테슬라는 기가팩토리 베를린에서 한주에 3000대의 모델Y 차량을 생산하고 있으며, 주당 최대 5000대 생산을 목표로 하고 있다고 밝혔다. (지난해 11월 로이터는 테슬라가 올해 1분기중 기가텍사스에서도 분기 내내 주 5000대 이상을 생산할 것이라고 보도한 바 있다.)

이같이 여러개의 부품을 하나로 단일화하는 것은 제조상의 효율성은 물론 차량 자체의 무게를 줄이는 이점까지 제공한다. 하지만 이것이 모두 장점이 되는 것은 아니다. 업계 일각에서는 사고 발생 시 잠재적 수리 비용에 대해 비판적이다. 이는 테슬라가 앞으로 자동차 산업이 자동차를 만드는 새로운 길을 주도하고 있는 것인지, 바보 같은 짓인지에 대한 의문으로 이어질 것이다.

전세계가 테슬라 따라하기 나섰다

특히 중국의 다른 많은 자동차 회사들이 기꺼이 테슬라의 차량 외부 부품을 줄이는 주조를 시도할 것으로 보인다.

뉴욕타임스에 따르면 테슬라의 주조 기술 파트너인 LK테크놀로지 엔지니어는 중국의 6개 자동차 회사와 협력해 유사한 주조 기술을 많은 중국자동차 업체들에 배치할 계획이라고 밝혔다. 하지만 그는 “중국업체들에게는 테슬라가 풍부하게 갖춘 재능있는 차량 디자이너를 찾을 수 없으며, 그러면 기계를 납품할 수 없다”고 말했다.

디자인 외에도 재료 과학 문제를 해결해야 한다. 테슬라는 이런 대형 주조 부품을 지원하기 위해 오랫동안 자체 합금을 개발하기 위해 재료 과학에 투자해 왔다. 테슬라는 심지어 이러한 합금을 개발하기 위해 재료 과학 재능을 공유하기 위해 스페이스X와 제휴했다.