안녕하세요, ⚡일렉트릭 쇼크입니다.
요약
➊1900년대 초반 부자들의 장난감이었던 자동차는 헨리 포드가 모델 T를 대량 생산하면서 일반 시민들에게 대중화됩니다.
➋ 2020년, 일론 머스크는 2030년까지 연간 2,000만 대의 생산 캐파를 확보해 전기차를 대중화하겠다는 목표를 세웁니다.
➌ 이를 위해 테슬라는 포드의 핵심 전략이었던 1) 수직계열화와 2) 생산 속도 극대화를 적극적으로 차용해 생산 능력을 빠른 속도로 업그레이드하고 있습니다.
말이야 지금처럼 계속 타겠지만,
자동차는 신기한 장난감일 뿐입니다.
일시적 유행에 불과합니다.
The horse is here to stay, but
the automobile is only a novelty — a fad.
– 조지 펙이 헨리 포드의 변호사에게 보낸 조언 –
1년에 2천만 대 생산이
과연 가능할까?
2020년 9월 28일, 일론 머스크는 트위터를 통해 2030년까지 무려 2,000만 대의 생산 캐파를 확보하겠다고 밝혔습니다. 테슬라는 2019년에는 36만 대, 2020년에는 50만대 판매했는데요. 그렇다면 테슬라는 앞으로 10년 안에 40배의 성장을 이룩하겠다는 겁니다. 이게 과연 가능한 일일까요?
트위터를 통해 2030년 2천만 대 생산을 공언한 일론 머스크 (출처: 일론 머스크 트위터)
많은 사람들, 특히 테슬라의 투자자들이 테슬라를 자동차계의 아마존, 페이스북 등 독점기업 반열에 오른 실리콘 밸리의 거인들에 비유합니다. 페이스북은 2004년 1백만 명의 유저를 확보하는 데 그쳤지만, 2008년에는 145만 명으로 145배, 다시 2018년에는 23억 명으로 다시 1,586배의 천문학적인 성장을 이룩했습니다. 하나의 제품을 1초 만에 무한 복제해 전세계의 소비자에게 동시 유통할 수 있는 소프트웨어 시장에선 이렇게 기하급수적인 성장이 가능합니다.
하지만 하드웨어는 이야기가 다릅니다. 고도의 기술과 대형 설비를 필요로 하는 자동차 생산에 있어, 40배의 성장은 심각하게 공격적인 목표라 할 수 있습니다. 실제로 2019년 36만 대 판매라는 상대적으로 소소한 목표를 달성하는 과정에서조차, 테슬라는 일명 ‘생산 지옥(Production Hell)’이라 불릴 정도의 심각한 어려움을 겪었습니다. 모델3의 본격적인 양산을 시작하면서 처음으로 대량 생산에 나섰고, 생산 자동화 실패, 설비 운영 노하우 부족 등 다양한 문제가 테슬라를 괴롭혔다고 합니다. 그 결과 한 주에 2,000대를 생산하는 데 그치며 5,000대라는 목표에 심각하게 미달했고, 일론 머스크 본인이 직접 생산 현장에서 숙식을 해결하며 문제 해결에 매달릴 수밖에 없었습니다.
테슬라는 과연 2천 만대 생산이란 기적 같은 목표를 달성할 수 있을까요? 만약 성공하게 된다면, 2030년 전세계 도로를 달리는 자동차 4대 중 1대는 테슬라가 될 것이며 전기차는 내연기관을 넘어 지금의 스마트폰처럼 대중화될 겁니다. 여기서 흥미로운 점은, 우리가 아는 인물이 지금의 일론 머스크와 평행이론 수준으로 흡사한 상황에 놓였었다는 겁니다. 바로 헨리 포드입니다.
1908년, 자동차는 부자들의 장난감이었다
적당한 월급을 받는 사람이라면 모두
살 수 있는 저렴한 자동차를 만들겠다.
But it will be so low in price that no man making
a good salary will be unable to own one
– 헨리 포드 –
1900년대 초까지만 해도, 미국인들의 주요 이동 수단은 자동차가 아닌 말과 마차였습니다. 미국인 연 평균 소득이 600 달러 내외인 데 반해, 자동차의 평균 가격은 약 2,000 달러에 달했습니다. 배경을 현대의 한국으로 바꿔서 생각해볼까요. 2018년 한국인 임금근로자의 연 평균 소득은 약 3564만원이었습니다. 만약 1900년대 미국만큼 자동차가 비쌌다면, 1대를 구매하기 위해선 약 1억 1,800만원의 돈을 지불했어야 할 겁니다. 웬만한 외제차의 가격조차 훌쩍 뛰어넘는 수준이죠. 때문에 20세기 초 미국인들의 머릿속에 자동차는 ‘부자들의 장난감’이란 인식이 박혀 있었습니다. 당연히 대부분의 사람들은 마차를 타고 이동했습니다. 당시 자동차는 현대의 테슬라 로드스터와 같은 럭셔리 상품의 위치에 있었다고 볼 수 있을 겁니다.
헨리 포드는 이런 상황에 문제를 제기합니다.
적당한 돈을 가진 사람이라면 누구나 자동차를 살 수 있도록 하겠다는 것이 그의 비전이었습니다. 포드는 직접 포드 모터 컴퍼니를 세워 직접 문제 해결에 나섰고, 1908년 ‘모델 T(Model T)’를 출시합니다. 처음 모델 T가 출시됐을 때는, 여느 자동차와 마찬가지로 전적으로 사람의 손을 빌린 수동 조립을 할 수밖에 없었습니다. 때문에 생산 효율도 형편없었고 한 달에 고작 11대를 만들어내는데 그쳤다고 합니다.
하지만 그 유명한 컨베이어 벨트 생산 시스템을 도입한 이후, 생산 효율은 급격하게 상승합니다. 모델 T의 생산을 시작한 지 1년이 됐을 때 누적 생산량 10,660대를 돌파해 업계 기록을 갈아버립니다. 이후 공정과 부품을 표준화하고 근로자들의 작업 효율을 극단적으로 상승시키는 등의 노력을 거쳐, 1925년에 이르러선 하루에만 무려 9,109대를 생산해내는 신기록을 세웁니다.
이렇게 대량생산을 통해 규모의 경제를 활용할 수 있게 됐기에, 자동차의 원가 역시 혁신적으로 낮아질 수 있었습니다. 생산 초기 $825로 판매를 시작한 모델 T는 1925년 무렵에는 무려 $260달러라는 절반 이상 낮아진 가격으로 판매됐습니다. 앞서 언급한 현대 한국으로 다시 바꿔 생각해보면, 1900년대 초 11,800만원에 달했던 자동차의 가격이 단순 계산으로만 1,500만원대까지 낮아진 것이라 할 수 있습니다. (이 기간 동안의 소비자 구매력 상승까지 고려하면 더 낮아지겠죠?) 모델 T는 1927년 단종되기까지 20여 년간, 무려 1,500만 대 이상 판매되면서 미국 대륙에서 마차를 대체하고 자동차를 대중화시킵니다.
일론 머스크는 헨리 포드와 닮았다
100년 전 헨리 포드가 자동차를 대중화시켰듯, 2020년의 일론 머스크는 전기 모터로 내연기관을 대체하려 합니다. 이 장대한 비전에 있어 가장 큰 장애물은 배터리입니다. 배터리는 내연기관차의 내연기관처럼, 전기차의 성능과 품질을 좌우하는 핵심 부품입니다. 하지만 너무 비쌉니다. 전체 원가의 30-50%가량을 차지할 정도입니다. 때문에 구조적으로 내연기관차와 가격 경쟁을 하는 것이 불가능해 각국에서 정부 보조금을 지급하고 있는 실정입니다.
공급량이 부족하기까지 합니다. 시장조사업체 SNE 리서치에 의하면, 2023년이 되면 이미 배터리 수요는 916GWh로 공급량인 776GWh를 훌쩍 넘어섭니다. 파나소닉, LG화학, 삼성SDI 등 글로벌 배터리 제조사들이 공격적인 투자에 나서고 있다고 하나, 일론 머스크의 거대한 비전을 따라오지 못하고 있습니다. 이러한 문제를 해결하기 위해, 2020년 9월 22일 배터리 데이 행사에서 일론 머스크는 배터리를 직접 생산하겠다고 발표합니다. 배터리 내재화 계획에서 그가 세운 목표는 크게 아래의 2가지입니다.
첫번째 목표.
테라와트(TWh) 규모의 배터리 대량 생산
2022년까지 100GWh, 2030년까지 3TWh (1TWh = 1,000GWh)의 배터리를 자체 생산한다는 겁니다. 100GWh는 2020년 현재 배터리 시장 1위인 LG화학의 전체 생산 캐파와 비슷한 수준의 규모입니다. 또 3TWh는 테슬라를 제외한 모든 배터리 제조사가 목표로 하는 생산 캐파보다 많은 규모입니다. 한 번도 배터리 양산을 해보지 않은 테슬라가 3년 안에 배터리 업계 1위만큼의 캐파를 확보하고, 다시 8년 안에 그 30배의 캐파를 확보하겠다고 발표했습니다.
두번째 목표.
Price Parity 달성을 위한 배터리 원가 절감
현재 $135/KWh에 달하는 배터리 가격을 56% 절감하겠다는 겁니다. 배터리 가격이 비싸다곤 하나, 생산량이 늘어나고 기술이 발전함에 따라 점차 낮아지고 있습니다. 전기차 업계의 목표는 이른바 Price Parity라고 불리는 $100/kWh입니다. 이 수준까지 가격을 낮추게 되면 이론상 내연기관차와 전기차의 원가가 동일해집니다. 업계에서는 대략 2023-2025년이 되면 이런 Price Parity를 달성할 수 있을 것으로 예측하고 있습니다. 하지만 일론 머스크는 직접 생산을 통해 이 목표를 조기 달성하려 합니다.
2가지 모두 일론 머스크 다운 저돌적인 계획입니다. 업계에서는 이러한 목표의 실현 가능성에 대해 고개를 내젓고 있습니다. 이제껏 자신의 계획을 모두 실현해온 일론 테슬라지만, 이번엔 결코 쉽지 않을 거란 판단에서입니다. 하지만, 배터리 데이 행사에서 일론 머스크는 단순히 목표를 제시하는 데 그치지 않고, 이를 달성하기 위한 구체적인 실행방안까지 발표했습니다.
재미있는 점은, 여기서 헨리 포드의 모습이 엿보인다는 겁니다. 전통적인 배터리 제조 기술을 혁신하기 위해 테슬라가 100년 전 헨리 포드의 방법론을 적극 차용하려 합니다.
첫번째 계획: 수직 계열화,
머리부터 발끝까지 직접 만든다
포드의 제품은 모델 T가 아닌, 리버 루지 공장이었다
The Model T wasn’t the product, it was River Rouge
– 일론 머스크
포드의 자동차 공장은
수직 계열화의 대명사였습니다.
디트로이트 루지(Rouge) 강변에 세워진 포드 리버 루지 공장은 자체 항만과 발전 시설, 제철소를 갖추고 있었다고 합니다. 헨리 포드는 여기에 그치지 않고 철도와 배, 철광과 석탄 광산, 삼림과 제재소, 유리공장, 심지어는 브라질의 고무 농장까지 사들였습니다. 단순히 엔진과 타이어 등 자동차의 필수 부품을 직접 생산하는 수준에 그치지 않고, 원재료와 인프라까지 전부 내재화해버린 겁니다.
포드가 이렇게 극단적인 수직 계열화를 추진한 데에는, 세계 1차 대전의 발발로 부품 및 원재료 공급이 불안정해진 시대 배경이 자리하고 있기도 합니다. 또한 당시는 자동차가 대중화되지 않은 시대였기에, 전문적인 부품 제조업체를 찾는 것이 불가능하여 내린 선택이기도 했습니다. 하지만 결론적으로 후방산업의 전면 내재화 덕에 포드는 더 저렴한 원가로 더 많은 자동차를 쉬지 않고 생산할 수 있었습니다.
헨리 포드와 비교하면, 이제 일론 머스크가 배터리를 직접 생산하는 건 소꿉 장난 정도로 보일 것 같습니다. 배터리 데이에서 일론 머스크는 기존 21700 배터리를 대체할 46800 배터리라는 새로운 폼 팩터(Form Factor)를 제시했습니다. 뿐만 아니라 배터리의 부품과 원재료까지 직접 조달하겠다는 계획을 발표했습니다. 테슬라는 직접 미국 내에 가까운 거리의 양극재 공장을 세우고, 양극재의 핵심 원재료인 니켈과 리튬까지 미국에서 직접 채굴할 예정입니다. 원가를 조금이라도 더 절감하기 위해, 버려진 배터리에서 니켈을 채취해 재활용하겠다는 계획까지 언급했습니다.
재미있는 점은, 니켈 수급을 위해 테슬라가 우주까지 날아갈 예정이라는 것입니다. 2022년, 일론 머스크가 CEO로 있는 또 다른 회사인 스페이스엑스는 지구에서 4.5억km 떨어진 프시케라는 소행성으로 로켓을 발사할 예정입니다. 니켈이 풍부할 것으로 관측된 우주 행성으로 ‘니켈 러쉬(Nickel Rush)’까지 떠나는 겁니다. 이렇게 채굴한 니켈 비중을 양극재에서 늘리고, 값비싼 코발트 비중을 줄여 더 저렴한 배터리를 만들겠다는 테슬라의 계획입니다.
두번째 계획: 생산 속도 극대화,
멈추지 않는 컨베이어벨트를 만든다
검은색이기만 하면, 고객은 원하는
어떤 색의 자동차든 모두 받을 수 있다
Any customer can have a car painted
any color that he wants, so long as it is black.
– 헨리 포드 –
포드사가 만든 모델 T는 모두 검은색이었습니다. 고객에겐 빨간색이든 파란색이든 색깔을 선택할 권리가 없었고 모두가 검은색 모델 T를 타야만 합니다. 이유는 단순했습니다. 검은색 페인트가 도장 작업을 했을 때 가장 빨리 말랐기 때문이었다고 합니다. 그만큼 포드는 같은 시간 내에 최대한 빠르게 많은 제품을 생산해내는 효율성에 집착했습니다.
이를 위해 도입한 것이 컨베이어 벨트였습니다. 그는 도살장 도축업자들이 각자 정해진 위치에서 정해진 부위만 작업하는 모습을 보고 영감을 받아 컨베이어 벨트 시스템을 도입했다고 알려져 있습니다. 이를 통해 극단적인 분업 체계를 구축했고, 노동자들은 각자 부여받은 단순 반복 작업을 수행함으로써 노동 효율성을 극대화했습니다. 심지어는 각각의 작업에 걸리는 시간을 초시계로 측정해 표준화하고 이를 바탕으로 노동자들이 더 빨리 작업하도록 평가하고 닦달했다고 합니다.
일론 머스크에겐 시간이 없습니다.
GM, 폭스바겐, 현대기아차 등의 메이저 완성차 업체들이 너나 할 것 없이 전기차 시장에 본격적으로 뛰어들기 시작했습니다. 폭스바겐 그룹은 향후 5년 안에 42조원을 투자해 150만대의 전기차를 양산할 계획입니다. BMW는 41조를 투자해 25종의 전기차를 출시할 예정입니다. 테슬라는 지금까지보다 더 빠른 성장과 확장을 통해, 이들과의 거리를 최대한 벌려놓아야 합니다. 그래서 일론 머스크가 계획한 해결책은 생산 속도 향상을 통한 효율 극대화입니다. 새로 공장을 짓고 라인을 설치하는 데는 천문학적인 돈과 시간이 들기 때문에, 주어진 자원으로 더 빠르게 생산해 효율성을 높이는 데 집중하겠다는 것입니다.
이를 위해 일론 머스크는 배터리 코팅(Coating) 공정을 혁신하려 합니다. 배터리의 전극 생산을 위해선 얇은 포일 위에 활물질을 코팅해서 전기적 성질을 띠도록 만들어야 합니다. 하지만 포일 위에 활물질을 제대로 코팅하는 것이 쉽지 않아 여기에 물, 도전재 등을 섞어 함께 바른 뒤에 다시 고온의 코터 안에 넣어 건조 증발시키는 과정을 거칩니다.
이를 ‘습식’ 전극 공정이라 부르는데, 일론 머스크는 이를 ‘건식’으로 바꾸겠다고 공언했습니다. 별도의 건조 과정 없이, 활물질을 파우더 상태로 포일에 바로 코팅할 수 있게 만들겠다는 겁니다. 코터 장비가 수 십 미터에 달하는 거대한 크기를 자랑하기에, 불필요한 공장 부지 확보 및 설비 투자까지 생략할 수 있게 됩니다. 이렇게 불필요한 공정을 생략해 생산의 리드 타임을 줄이는 방식으로, 일론 머스크는 생산 효율을 기존보다 7배나 높이겠다는 계획을 발표했습니다. 윤전기에서 신문이 와르르 뽑혀나오듯이, 쉬지 않고 빠르게 돌아가는 공정을 선보이겠다는 것입니다.
교과서에서 일론 머스크를
보게 될 날이 올까
위와 같은 계획을 통해 원가를 혁신해, 일론 머스크는 (보조금을 제외한) 순수 판매가 25,000달러에 불과한 파격적인 가격의 새로운 전기차, 모델2를 내놓겠다고 선언했습니다. 보조금 없이는 내연기관차와 경쟁하지 못하던 전기차의 경제성을 보완해, 본격적으로 대중에 보급하겠다는 야심을 표한 겁니다. 이는 마치 모델 T를 통해 값비싼 자동차를 일반 시민들에 대중화시킨 헨리 포드의 길을 걷겠다는 말처럼 들립니다.
우리 대부분은 컨베이어 벨트를 실제 본 적은 없어도 그게 무엇인지는 대략 알고 있습니다. 헨리 포드가 컨베이어 벨트를 공정에 도입해 생산 효율을 극대화했다는 이야기를 중고등학교 시절부터 귀에 못이 박히도록 들었기 때문입니다. 우리가 교과서에서 헨리 포드를 접했듯이, 20-30년 뒤 후세대는 교과서에서 일론 머스크를 먼저 접하지 않을까요. 만약 그가 세운 2030년 2천만 대 생산이라는 거대한 목표가 성공한다면, 그는 전기차를 대중화시킨 제2의 헨리 포드로 기억될 수 있지 않을까요.
일론 머스크가 세운 비전이 실현되는 날을 조심스레 상상해봅니다.
Reference
– 테슬라 배터리데이 공식 영상
– Tesla overtakes Toyota as the world’s most valuable automaker (The Economic Times, 2020)
– Tesla’s Potential Trajectory During the Next Five Years (ARK Investment, 2020)
– Facebook: From Zero to 2.3 Billion in 15 Years (Statista, 2019)
– Hey Tesla, how hard can it be to actually make a car? (Wired, 2018)
– 2018년 임금근로 일자리별 소득 결과 (통계청, 2020)
– 단순하고 값싸게, 더 많이. ‘헨리 포드’ (테크월드, 2020)
– Henry Ford, Innovation, and That “Faster Horse” Quote (HBR, 2011)
– From the American System to Mass Production, 1800–1932 (David A. Hounshell, 1984)
– Ford Model T chassis (Automobile Reference Collection)
– SNE Research (2020)
– Elon Musk’s obsession with manufacturing recalls Henry Ford (Evannex, 2020)
– Henry Ford – Control Of The Company (Britannica)
– Case Study on Productivity – Henry Ford and the Model T (Econedlink, 2019)
– Psyche – Mission to a metal world (NASA 공식 홈페이지)
– 현대차, 9.7조원 투자…글로벌 차업계 “전기차 쏟아낸다” (아시아 타임즈, 2020)
일렉트릭 쇼크
찌릿찌릿하게 읽는 테슬라와 전기차 시장 이야기
