BMW Group은 독일 연방 정부의 자금 지원을 받아 자동차 제조의 순환 경제를 모색하는 새로운 프로젝트를 주도하고 있다. 동 기업은 재활용 산업, 원자재 가공업체 및 학계 대표자들과의 협력을 통해 수명이 종료된 차량을 재활용하여 획득한 2차 원자재의 품질을 향상하는 방법을 연구한다. 독일 연방경제기후보호부(BMWK)가 ‘신차 및 시스템 기술’ 자금 지원 가이드라인에 따라 640만 유로를 지원하는 Car2Car 프로젝트는 알루미늄과 철강, 유리, 구리, 플라스틱 소재를 중점적으로 다룬다. 향후 혁신적인 해체 및 자동 분류 방식이 마련되면 수명 종료 차량에서 회수할 수 있는 신차 생산에 적합한 자원이 현재보다 획기적으로 증가할 것이다. 동 프로젝트에는 완결적 순환 체계(closed-loop)를 구축하여 연구 대상인 소재를 재활용할 때 발생하는 생태 및 경제적 영향을 모두 살펴보는 엔드투엔드(end-to-end) 평가도 포함된다.

독일 연방경제기후보호부 의정차관(Parliamentary State Secretary) Michael Kellner는 “독일이 기업 입지로서 위상을 유지하려면 자동차 제조사와 공급업체의 성공적인 혁신이 결정적 역할을 하며, 자원을 보존하고 재사용하는 순환 경제 강화는 탄소 중립을 위한 핵심 단계인 동시에 공급망도 보호할 수 있으므로 이 분야의 혁신 프로젝트가 매우 중요하다”고 설명했다. 그러면서 “독일 연방경제기후보호부의 자금 지원은 자동차 업계의 원자재 수입 의존도를 낮추는 데 기여하고 독일 경제에 필요한 원자재의 장기 공급을 확보하여 산업 가치 창출을 촉진할 것”이라고 덧붙였다.

BMW Group의 차체, 외장 트림 및 내장 개발 담당 수석 부사장 Uwe Kohler는 “BMW Group은 가치 사슬 전 영역의 지속 가능성을 높이는 원동력으로서 기술 혁신에 철저히 집중하고 있다”며, “동 프로젝트에 참여하는 여러 파트너들이 축적한 노하우를 활용해 귀중한 2차 원자재를 획득할 수 있는 완전히 새로운 방식을 개발할 수 있으며, 결과적으로 당사 차량을 생산할 때 사용되는 천연 자원을 절감하고 탄소 배출도 완화할 수 있을 것”이라고 전망했다.

BMW Group은 신규 모델에 사용되는 2차 원자재 비중을 현재 수준인 약 30%에서 50%로 높이는 것을 목표로 삼았다. 이를 달성하기 위해 신규 모델을 설계하는 과정에서부터 소재의 재활용 가능성을 고려한다. 아울러 제품의 수명 주기가 종료되었을 때 차량에서 소재를 회수하는 방식을 재고하는 것도 매우 중요하다. 재활용으로 얻은 원자재는 BMW Group 전문가들이 고급 차량에 사용되는 소재에 기대하는 높은 품질 기준을 충족할 경우에만 순환 경제에 사용된다.

BMW Group은 동 프로젝트에 수명이 종료된 차량 500대를 공급하고 있다. MINI부터 Rolls-Royce에 이르는 소속 브랜드의 다양한 내연기관, 플러그인 하이브리드 및 순수 전기차 모델들이 대표 스펙트럼을 생성하기 위한 재활용 과정을 거친다. 컨소시엄 파트너들은 이 과정을 통해 순환형 차량 소재 흐름을 개선하기 위한 방법을 살펴볼 것이다. 이들은 소재에서 차량까지 이르는 과정 중 2차 원자재의 품질과 순도에 부정적인 영향을 주는 흐름을 제한하는 방식을 평가하고자 한다.

효율적인 순환 경제를 구축하는 과정에서 인공지능의 도움을 받을 계획이다. Car2Car 컨소시엄은 질적(qualitative), 경제적, 생태적 관점에서 해체 공정과 파쇄 후(post-shredder) 기술 사이의 최적의 균형을 찾기 위해 협력하며, 이를 통해 차량을 처음 생산할 때 투입되는 가치를 최대한 유지하고자 한다. 오늘날 재활용 공정은 수작업 비중이 높아 소재의 순도가 상실되며, 차량 부품 중 극소수만 경제적 실현 가능성을 확보할 수 있다. Car2Car 프로젝트는 혁신적인 체계 구축을 위한 견실한 권고사항을 제시하여 향후 기존의 선형(linear) 공정보다 더 높은 부가가치를 제공할 수 있는 효율적인 순환 경제를 실현하고자 한다.

지금까지 수작업으로 수행했던 재활용 공정을 자동화하여 속도를 높이기 위해 디지털 기술과 인공지능을 사용할 수 있다. 예컨대 해체 작업은 로봇 기술의 도움으로 부분 자동화는 물론 매우 고도화된 자동화도 가능하다. 파쇄 후 공정에서 재사용 가능한 소재를 광학적 및 AI 기반 기술로 감지하고 분류하기 위한 시스템을 통합하면 알루미늄과 철강, 유리, 구리, 플라스틱 소재의 품질과 순도가 크게 높아진다.

이를 위해 무엇보다 AI 기반 소재 감지와 기타 분광학적 방법(예: 레이저 유도 플라즈마 분광법[laser-induced plasma spectroscopy])을 사용하며 다양한 철강 및 알루미늄 합금을 확인할 수 있는 센서 기술을 개발해야 한다. 이러한 방식으로 순도가 훨씬 높은 원자재를 확보할 수 있으며, 신차 생산에 적합한 2차 원자재의 수량이 증가하는 한편 스크랩(scrap)을 재사용 가능한 원자재로 변환하기 위한 가공 작업이 확연히 줄어든다. 이러한 효과는 모든 소재에 해당된다.

BMW Group은 다양한 방식으로 순환 경제 문제에 적극 참여하고 있다. Car2Car 프로젝트의 주도 파트너 기관(lead partner)이자 유일한 자동차 제조사로서 순환 경제의 혁신을 추진하고 있다. BMW Group의 프로젝트 매니저 Hilke Schaer는 “효율적인 자원 사용과 관련한 구체적인 해결책을 모색하는 과정에서 당사의 책임을 직시하며 총체적인 방식을 취하고 있다”며, “업계 및 학계 대표자들 간 상호작용은 Car2Car 프로젝트에서 실제적인 혁신을 창출하기 위한 기초를 형성하며 향후 확장성으로 이어질 것”이라고 설명했다.

BMW Group은 ‘미래의 지속가능한 자동차 소재’(Future Sustainable Car Materials, FSCM)라는 또 다른 컨소시엄 프로젝트도 진행하고 있다. 동 그룹의 주도에 따라 연구 기관과 기업들은 2차 원자재를 지속 가능한 방식으로 사용하고 철강과 알루미늄 등 원자재의 탄소 발자국을 줄일 수 있는 혁신적인 공정 및 소재 개념 개발을 위해 협력하고 있다. 2차 알루미늄 사용은 재활용 소재를 지속적으로 사용할 경우 온실가스 배출을 얼마나 절감할 수 있는지를 보여주는 대표적인 예시이다.

BMW Group은 또한 수명이 종료된 자동차의 실질적인 재활용과 관련하여 중요한 기초 작업을 수행하고 있다. 동 기업은 자동차 제조사로서는 유일하게 1994년부터 자체 재활용 센터를 운영하고 있다. 독일 뮌헨 인근 운터슐라이스하임의 재활용 및 해체 센터(Recycling and Dismantling Centre)에서 연간 차량 최대 1만대가 가공된다. 동 그룹은 해당 과정에서 발견한 내용과 해법을 내부적으로 적용하는 것은 물론 재활용 산업의 모든 참여자가 이용 가능하도록 공개하고 있다.

Car2Car 프로젝트에 참여하는 컨소시엄 파트너로는 BMW, 독일 프라이베르크대학(TU Bergakademie Freiberg) 기계 공정 엔지니어링 및 광물 가공 연구소(Institute of Mechanical Process Engineering and Mineral Processing), 독일 프라이베르크대학 철강 연구소(Institute of Iron and Steel Technology), 독일 프라이베르크대학 유리 및 유리 기술 연구소(Institute of Glass and Glass Technology), 독일 헬름홀츠연구센터(HZDR)의 프라이베르크 자원 기술 연구소(Helmholtz Institute Freiberg for Resource Technology), 뮌헨공과대학교(Technical University of Munich) 순환경제 석좌교수, 뮌헨공과대학교 소재 처리, 소재 흐름 및 물류학과장, 뮌헨공과대학교 공작기계 및 산업공학 연구소(IWB), Scholz Recycling, STEINERT UniSort, thyssenkrupp Steel Europe, Salzgitter Mannesmann Forschung, Aurubis, Novelis Deutschland, OETINGER Aluminium, Pilkington Automotive Deutschland가 있다.