5명의 익명 관계자가 Tesla의 생산 기술 혁신을 공유했다.

Tesla는 혁신적인 기술을 이용해 생산 비용을 크게 낮추고 2만 5천 달러로 판매 가능한 엔트리 모델을 생산한다는 꿈을 실현할 수 있을 것이다. Tesla의 계획에 정통한 관계자 5명이 <Reuters>에 이러한 내용을 언급했으며, 이번 변화는 Elon Musk가 생산 비용 절감 목표를 달성하는 데 도움이 될 것이다. 이들 관계자는 언론에 해당 내용을 공개하는 것이 허용되지 않아 익명을 요청했다.

Tesla는 이미 ‘기가 캐스팅’ 방식으로 생산되는 크로스오버 차량 《Model Y》로 혁신을 이루었다. 기가 캐스팅은 전면 및 후면 구조를 주조하기 위해 최대 9천 톤의 형체 압력(clamping pressure)를 가할 수 있는 거대한 프레스를 사용하는 공정으로 생산 비용과 복잡성을 줄일 수 있다. Tesla는 이제 일반적인 방식처럼 EV의 차체 하부를 400여 개 부품으로 나누는 것이 아니라 거의 전체를 한번에 금형 주조(die casting) 방식으로 생산할 예정이다.

이러한 혁신은 Musk가 올해 초 소개한 ‘언박스드’(unboxed) 제조 전략의 일부이다. Tesla는 이러한 방식을 통해 비용이 합리적인 EV 수백만 대를 신속하게 생산하면서도 이익을 확보할 수 있다. 이미 《Model Y》 조립 방식도 기존 자동차 제조사들을 놀라게 했다. Toyota는 심지어 《Model Y》의 해체 분석을 진행하며 이를 ‘예술품’이라고 부르기도 했다.

Tesla는 새로운 전략에 따라 차량의 대형 하위 어셈블리를 동시에 생산한 후 조립할 것으로 예상된다. EV 차체 하부의 대부분에 기가 캐스팅을 적용할 수 있는 역량을 통해 차량의 설계 및 생산 방식이 변화될 것이다. 미국 엔지니어링 기업 Caresoft Global 사장인 Terry Woychowski도 이와 같은 평가를 내렸다. 그는 이러한 방식이 “속도가 빠른 조력자”라며, “업계에 큰 영향력이 있지만 매우 어려운 과정이고, 특히 크고 복잡한 형태에는 주조를 적용하기 매우 어렵다”고 말했다.

관계자 2명은 새로운 제조 기술을 통해 Tesla가 신차를 처음부터 개발하는 기간이 통상적인 3~4년에서 18~24개월로 단축될 것이라고 말했다. 5명의 관계자 모두 Tesla의 엔트리 EV가 전면 및 후면을 하부와 결합하는 기술의 수혜 모델이 될 것이라고 언급했다. Tesla는 당장 이번 달에 이러한 기술의 진전 여부를 결정할 수 있을 정도로 발전된 단계에 도달했다.

대형 부품 주조를 위한 거대한 금형을 설계 및 테스트하는 방법이 Tesla 혁신의 핵심이다. 미국, 영국, 독일, 일본의 캐스팅 전문가들이 Tesla의 기술을 지원하고 있다.

대형 구조물 주조는 항상 효율적이지만 비용이 높다. 대형 금속 테스트 금형이 만들어지면 설계 과정 중 기계 가공을 한 번만 수정해도 10만 달러의 지출이 발생할 수 있다. 이러한 문제를 극복하기 위해 Tesla는 3D 프린터에서 산업용 샌드로 금형을 테스트하는 기업들의 도움을 구했다. 사형 주조(sand casting)는 비용이 훨씬 낮으며 금속 금형 주조의 설계 검증 주기는 최대 1년인 반면 이 방법의 주기는 2~3개월에 불과하다. 

Tesla는 신규 기술이 충돌 안전성 기준에 부합하지 않을 수 있다는 잠재적 결점도 극복했다. 이러한 작업은 구체적으로 주물 생산에 사용되는 알루미늄 합금 및 모래와 해당 합금의 거동 방식과 관련되어 있다. 엔지니어들은 특수 합금, 용융 합금 냉각 공정의 미세 조정, 생산 후 열 처리 공정을 통해 이러한 문제를 극복할 수 있엇다.

Tesla의 엔트리 EV는 소형차이며 최소한의 오버행(overhang)을 포함하기 때문에 신규 생산 기술을 처음 적용하기 위한 완벽한 시작점이다. 차체 하부를 단일 형태로 주조할 경우 사용할 기가 프레스 유형 등 해결해야 할 몇 가지 문제도 남아 있다. 하지만 Tesla는 이러한 문제를 점차 극복하고 있으며 자사의 방식을 따라잡으려고 하는 경쟁자들보다 또 한 번 앞서 나갈 것으로 예상된다. 예컨대 Ford는 출시 예정인 《Project T3》이 “이전에는 불가능했던 효율성”을 갖춘 조립 공장에서 생산되고 “이전 트럭 프로그램의 복잡성은 대부분 사라질 것”이라고 말했다. 하지만 Ford의 신규 픽업 트럭은 2025년 생산 예정이며 Tesla는 그 기간 동안 또 다시 생산 기술을 재정의할 수 있을 것이다.