ESG 규제의 압박이 강화되면서, 많은 OEM이 지속가능한 솔루션을 최우선으로 도입하고 있다. 친환경 자동차 기술 수요가 증가함에 따라, 우리 팀은 보다 친환경적인 ICCPD 디자인을 위한 제안을 개발했다. 탈탄소화를 위한 노력, 그리고 환경적으로 책임 있는 제품에 대한 업계 수요를 모두 충족할 수 있는 새로운 제안을 소개한다.
1. 자동차 산업이 지속가능성에 미치는 영향
자동차 산업은 전기 자동차(EV) 판매의 기하급수적인 증가로 인해 큰 변화를 겪고 있다. 2019년 이후 신규 등록 전기차의 비율은 600% 가까이 급증했다(그림1). 그러나 최근에는 독일의 지원금 축소나, OEM들이 오픈 드라이브 기술로 전환하려는 시도(예. 메르세데스 벤츠의 MB.EA 플랫폼) 등 미래 발전을 둘러싼 불확실성으로 인해 다소 정체된 모습을 보이고 있다. 그럼에도 불구하고 ESG 규제로 인한 압박은 여전히 높으므로, OEM이 지속가능한 솔루션을 개발하는 것은 중요한 과제다.
►그림1. 2019년 이후, 신규 등록 전기차의 비율이 600% 가까이 급증했다.
엔진 유형별 EU 차량 등록
EU 규제
- 2020년부터 자동차 제조업체들은 신차 전체의 평균 이산화탄소 배출량을 km당 95g 까지 낮춰야 한다. 이 기준을 충족하지 못할 경우, 막대한 벌금을 물게 될 수도 있으므로 제조업체들은 전체 배출량을 낮추기 위해 EV 생산 및 판매에 더욱 집중할 수 밖에 없게 되었다.
경제적 보상
- 유럽 전역의 정부는 EV 보급을 촉진하기 위해 소비자에게 높은 보조금과 세금 감면 혜택을 제공해 왔으며, 이는 EV의 초기 구매 비용을 크게 낮추는 효과로 이어졌다. 예를 들어, 독일은 환경 보너스를 인상했으며, EV 구매자들이 기존의 오래된 디젤 혹은 휘발유 차량을 폐차할 경우 추가 프리미엄 혜택도 제공했다.
인프라 확대
- 규제 및 경제적 조치와 더불어 EV 충전 인프라에 대한 투자도 빠르게 증가하고 있다. 공공 충전소가 널리 보급되고 급속 충전 기술까지 도입되면서, 주행거리 부족에 대한 소비자들의 불안도 해소되고 있다. 덕분에 EV는 실용적이고 편리한 선택지라는 인식이 확산되고 있다.
떠오르는 OEM들과의 시장 경쟁
- 전통적인 자동차 제조업체들은 이제 Tesla, BYD와 같은 신생 OEM들과의 강력한 경쟁에 직면하고 있으며, 이 기업들은 EV 혁명을 선도하고 있다. 신생 업체들의 등장으로 기존 제조업체들은 빠르게 혁신을 추진해야만 했으며, 더욱 다양하고 합리적인 가격대의 전기차 모델들이 출시되었다. 현재는 보급형 모델부터 최고급 럭셔리 EV까지 다양한 선택지가 제공되면서, 폭넓은 소비자층을 끌어들이는 데 기여하고 있다.
자동차 산업이 급격한 변화를 겪으면서, 지속 가능성은 제품 개발의 중심으로 자리잡고 있다. EV 판매가 급증하고 EU의 CO2 배출 규제가 강화되면서, 자동차 제조업체들은 가치 사슬에 전반에 걸쳐 지속가능한 방식을 적극적으로 도입하고 있다. 지속가능성을 향한 거대한 흐름은 기후 변화에 대한 우려가 커지고, 공급망을 더 탄탄하게 구축하려는 움직임이 확산되며, 비용 절감에 대한 필요성이 높아지는 등 여러 요인에 의해 더욱 가속화되는 중이다. 친환경 솔루션이 단순히 규제 준수 목적을 넘어, 소비자들의 수요를 충족시켜 비즈니스 경쟁력을 확보하는 것임을 자동차 제조업체들은 그 어느 때보다 절실히 깨닫고 있다.
2. PERL의 지속가능성을 고려한 디자인 접근법 *PERL: Product Excellence and Renewal Lab
변화를 가속화하고 고객을 지원하기 위해, PERLab의 지속가능성을 고려한 디자인(DfS) 방법론은 지속가능성과 비즈니스 목표가 조화를 이룰 수 있도록 하는 포괄적인 로드맵을 제공한다. 이 로드맵을 통해 기업은 환경에 미치는 영향을 최소화하면서 혁신을 이어 나갈 수 있다(그림2).
►그림2. 지속가능성을 고려한 디자인 프레임워크는 제품의 지속가능성을 높일 수 있는 기회 영역 식별에 도움을 준다.
PERL의 지속가능성 디자인 프레임워크
PERLab의 지속가능한 제품 디자인 프레임워크는 환경적 영향과 효율성에만 초점을 맞춘 기존의 접근 방식을 넘어서, 지속가능성을 핵심으로 제품 전체 생애 주기를 재설계 하는 구조적 접근 방식을 제공한다. 비즈니스 모델 개념화 단계에서 최종 회수 및 재활용 단계에 이르기까지 8가지 주요 단계로 이루어져 있어, 고객이 직면하는 일반적인 문제상황에 맞춤 적용이 가능하다.
각 단계에서 탄소 발자국을 줄이고, 원자재를 최적화하며, 물류 효율성을 높이는 실행 가능한 전략을 제공하는 동시에, 비즈니스 목표를 달성할 수 있도록 도움을 준다.
8단계에 대한 자세한 설명은 이 글에서 찾을 수 있다.
3. ICCPD 충전기에 지속가능성을 고려한 디자인 적용하기 *ICCPD: In Cable Control and Protection Device
전기차 판매가 급증하면서 충전 솔루션에 대한 수요가 폭발적으로 증가했지만, 많은 ICCPD(In Cable Control and Protection Device, 케이블 내 제어 및 보호 장치) 충전기 디자인은 혁신과 지속가능성 측면에서 크게 뒤처져 있다. 대부분 충전기를 중요하지 않게 여기기 때문에, 주요 자동차 제조업체들조차 여전히 비효율적이고 커다란 부피의 충전기를 그대로 사용하고 있다. 하지만 이것은 곧 비용과 탄소를 절감할 수 있는 중요한 요소이기도 하다. 현재의 거대한 충전기들은 보통 여러 구성품(예: 구리, 플라스틱, 고무)을 포함하고 있고, 각 구성품은 500회 이상의 충전 주기동안 성능 저하 없이 내구성을 제공해야 하므로 최적화를 위한 이상적인 대상이다. 전통적인 ‘벽돌’ 충전기를 고객과 지속가능성 측면에서 다시 생각하면, 상당한 기회의 영역인 셈이다.
일반적인 충전기는 대부분 보호를 위한 TPU(열가소성 폴리우레탄), 외장 마감을 위한 폴리아마이드(PA6.6 GFK30%) 같은 재료로 디자인된다. 이러한 재료들은 내구성은 있지만, 상당히 무거우며(외장재 700g 이상, 보호재 600g 이상), 총 12kg 이상의 탄소를 배출한다. 잘못 선택된 재료는 주요 비용 원인 중 하나로, 6달러가 넘는 비용을 초래한다. 제조 과정에서 발생하는 높은 공정비와 간접비를 포함하면, 총 7.5달러 이상으로 추정된다.
반면, 우리의 지속가능한 ICCPD 충전기 디자인은 EPP(발포 폴리프로필렌)를 사용해 무게와 환경에 미치는 영향을 모두 줄였다. 보호재로 사용되는 EPP의 무게는 23g, 탄소 배출량은 0.8kg 이하이며, 혁신적인 디자인 덕분에 재료의 양 자체가 줄어 환경에 미치는 영향이 더욱 감소한다(그림3). 이 새로운 디자인은 부품 호환성이 높고 수리가 용이해서, 자주 교체할 필요가 없고 유지 보수 비용의 효율성이 높다. 게다가, 간단한 제조 과정 덕분에 재료와 제조 비용이 1.6달러까지 크게 줄일 수 있으므로, 환경 친화적일 뿐만 아니라 경제적이다. 요약하면, 새로운 ICCPD 충전기 디자인의 다음과 같다:
►그림3. 지속가능한 디자인은 비용, 탄소 배출, 무게 측면에서 모두 장점이 있다.
또한, 가벼워진 제품 디자인 덕분에 운송과 취급, 조립이 더욱 간편해 가치 사슬 전 과정에서 비용과 탄소 배출량을 모두 감축할 수 있다(그림4).
►그림4. 지속가능한 충전기는 더 적은 재료를 사용해 더 가볍고, 유지 보수와 재활용이 더 용이하다.
4. 어떻게 시작할 것인가?
충전기 재디자인은 지속가능한 혁신을 향한 여정의 출발점이다. PERLab은 단일 부품 뿐만 아니라, 수리 권한(Right-to-Repair), 탈탄소화(Decarbonization), 제조 비용 효율화와 같이 자동차 산업이 직면한 더 큰 문제를 해결할 수 있도록 전문성을 확장해 나가고 있다. 지속가능성을 고려한 디자인(Design-for-Sustainability) 프레임워크는 주요 부품을 재설계함으로써 친환경 솔루션에 대한 수요에 대응할 수 있도록 제품 수명을 연장하고, 고객에게 실질적인 환경적·경제적 이익을 제공할 수 있다. 지속가능한 모빌리티의 발전은 미래를 내다보는 접근 방식에 달려있으며, 우리는 업계 리더들과 함께 새로운 변화를 만들어 갈 준비가 되어 있다.
