황순하가 만난 사람 / 한국자동차공학회(KSAE) 문대흥 회장
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황순하가 만난 사람 / 한국자동차공학회(KSAE) 문대흥 회장
  • 황순하
  • 승인 2018.06.15 17:40
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30년 넘게 독자엔진과 변속기 개발에 매진해 온 우리나라 최고의 파워트레인 전문가인 문대흥 회장에게 내연기관의 미래와 친환경차 신기술 개발 방향을 물었다

현대자동차가 해외 차종을 들여와 조립 생산하던 서러움을 견디며 각고의 노력 끝에 1975년 양산에 성공한 포니는 최초의 국산 고유모델로 일대 센세이션을 일으키며 우리나라 자동차산업의 기술자립과 도약의 시발점이 되었다. 우리도 할 수 있다는 자신감과 함께 국내 자동차업체들 간 치열한 기술경쟁이 촉발되었고, 이를 뒷받침하기 위해 1978년 학문적 기술발전과 산학협력을 위해 산학연 연합체로 한국자동차공학회(KSAE)가 설립되었다. 그 후 KSAE는 40년 동안 자동차공학 분야의 유일한 학회로서 기술정보의 연구 발표와 교류과 기술표준 제정, 전문정보지 발행, 엔지니어 양성 등을 통해 자동차산업 발전을 위한 기본 토대가 되어 왔다.

 

비영리기관인 KSAE는 현재 3만 명의 개인회원과 650여개 단체회원의 회비로 운영되면서 강한 결속력과 학문적 중립성을 내세운다. 또한 학계와 업계가 번갈아 회장직을 맡아 이론과 실제의 균형을 맞추는 독특한 운영구조를 가지고 있다. 현재 급속히 진전되고 있는 4차 산업혁명의 다양한 결과물들이 총체적으로 집약되어 갈 자동차는 우리 경제의 새로운 기회이자 도전과제로 다시금 떠오르고 있다.

 

우리나라 자동차관련 기술의 최전선이라 할 수 있는 KSAE의 역할과 그 역량에 많은 관심이 쏠리고 있다. KSAE가 답할 수 있는 수준이 우리나라 자동차산업의 현주소인 까닭이다. 지난 1월 KSAE의 새로운 선장으로 취임한 문대흥 회장을 만나러 충남 서산으로 내려가는 동안 필자의 머릿속은 수많은 질문들을 생각하고 정리하느라 복잡했다.

 

현대차그룹의 자동변속기 전문계열사인 현대파워텍의 대표를 겸하고 있는 문 회장은 30년 넘게 한 눈 팔지 않고 독자엔진과 변속기 개발에 매진해 온 우리나라 최고의 파워트레인 전문가다. 작년 말 현대파워텍으로 옮기기 전에는 현대차그룹의 친환경차 개발도 총괄했다.

 

지난 100년 동안 자동차를 움직여 온 내연기관을 대체하기 위한 신기술 개발경쟁이 뜨거운 시대에 KSAE가 균형 잡힌 시각과 올바른 방향을 제시할 수 있는 적임자를 골랐다는 생각이 다. 인터뷰 내내 전문가다운 식견과 자부심으로 질문에 거침없이 답했다. 잘 알지 못하는 부분은 확실하게 인정하는 겸손함과 함께. 역시 산업이나 개인이나 키워드는 균형이다.

 

문회장의 자동차와의 인연은 어떻게 시작되었을까? 문회장이 미소를 머금고 대답했다.

“뭐 특별한 건 없습니다. 제가 어릴 적부터 만드는 걸 좋아했어요. 그래서 계속 뭘 만들어 보려고 공대 기계과에 들어갔죠(웃음). 졸업할 당시 아직 우리나라 자동차업체들이 엔진을 국산화하지 못했어요. 마침 현대차가 독자엔진 개발을 위한 별도의 조직을 운영한다 해서 1984년 초에 현대차에 들어갔죠. 그때 만들어 낸 게 국내 최초의 국산엔진이자 당시 최신 기술이었던 멀티밸브와 인젝션 장치를 갖춘 알파엔진입니다. 그때부터 엔진과 변속기 개발을 계속하게 된 거죠.”

 

무에서 유를 만들어 내야 하는 독자개발의 험난하고도 지루한 길을 수십년 간 성공적으로 꾸준히 해 왔다는 사실 자체가 대단하다. 내친 김에 현대차그룹의 독자엔진 개발 역사를 물었다.

“현대차 독자엔진의 1세대는 주철소재 블록의 알파, 베타 시리즈이고, 2세대는 알루미늄 블록을 쓴 세타, 감마 시리즈 등입니다. 2세대 엔진을 대폭 개량해서 만들어 낸 게 지금의 3세대 엔진인데, 현대차에서는 변속기를 포함해 스마트 스트림(Smart Stream)이라는 별도 상품명을 붙였습니다. 무게와 연비, 친환경성에서 획기적인 진전을 이루었고 첫 작품이 최근 기아차가 출시한 K3에 들어갔죠. 시장반응이 좋아서 다행이고 향후 2~3년에 걸쳐 승용차와 소형 상용차에 쓰기 위해 배기량별 시리즈 개발이 완료될 겁니다. 자동차의 뼈대부터 진정한 독자개발을 해 낸 것이라 참 자랑스럽고, 여러 세대를 거치는 힘들고 긴 여정을 함께 했다는 데 보람을 느낍니다.”

 

화제를 돌려 한국자동차공학회(KSAE) 새로운 리더를 맡은 문 회장은 어떤 비전과 실행계획을 가지고 있을까?

“세계 어느 나라나 자동차공학회 같은 조직은 내연기관을 연구하는 모임에서 시작해서 파워트레인 개발 중심으로 운영되어 왔습니다. 지난 100여 년 간 자동차의 발전을 주도한 게 엔진과 변속기이니 당연한 결과죠. 저희 KSAE도 그런 식으로 조직되어 있고요. 하지만 벌써 자동차는 파워트레인 이외 섀시나 전자장치, 대체에너지, 안전, 친환경 등 다양한 분야로 나뉘어져 급속히 진화하고 있습니다. 따라서 저희 학회의 조직 구성이나 운영 측면도 시대의 흐름에 맞추어 변화하고 있습니다. 다양한 인적 구성과 주제를 통해 ‘자동차’를 이야기하자는 거죠. 지금까지 학회의 다양한 활동에 더해 활발한 사회 참여나 대중과의 소통을 더욱 강화하고 싶습니다. 또한 앞으로는 사회적으로 중요한 이슈에 대해 저희가 적극적으로 의견을 내고 정부의 정책 수립에도 더 많은 기여를 할 계획입니다. 지난 3월, 정부와 언론사들을 초청해서 ‘자동차기술 및 정책개발 로드맵 발표회’를 개최했는데 반응이 좋아서 매년 할 생각입니다.”

 

우리나라도 국제 기술표준의 제정과 운영에 상당한 영향력을 갖게 되었다. 그래서 국내 자동차관련 기술을 선도하고 있는 KSAE는 국제 기술표준을 주도하는 ISO나 국가기술표준원(KATS)과는 어떻게 교류하고 있는지 궁금해졌다.

“옳은 지적이십니다. 미국이나 유럽 등에서는 국가표준 제정이나 관리, 국제표준 대응에 대하여 정부가 담당하지 않고 주로 민간에서 진행하고 있습니다. 그러나 우리나라나 일본, 중국 등에서는 선진국의 기술개발을 빨리 따라가기 위하여 국가중심의 표준업무를 해 왔죠. 하지만 표준내용이 확대되고 산업이 다양하게 발전할수록 국가에서 대응하는 것에 한계를 느껴 정부는 지난 2008년부터 표준을 관리하는 국가기술표준원에서 표준개발협력기관(COSD) 제도를 만들어 표준의 제정과 관리를 해당분야 민간 전문가그룹에 맡기는 시도를 해오고 있습니다. 저희는 2009년에 학회로서는 유일하게 자동차표준분야 COSD기관으로 선정되어 국가표준 업무의 일부를 위임받아 진행하고 있습니다. 현재 KS에 대하여 법규상 5년마다 도래하는 표준의 연장, 폐지, 개선 등의 업무와 국제표준 ISO의 자동차분야 전문가에 대한 대응을 주로 하고 있습니다. 또한 국가기술표준원과 산업체의 중간고리 역할과 함께 산업체가 필요로 하는 표준개발, 국제표준 동향의 국내 알림이나 국제표준 선정에 대한 투표도 회원사를 중심으로 한 자동차전문가들의 의견을 받아 국가기술표준원에 전달하여 우리나라의 의견으로 진행하는 역할도 하고 있습니다. 우리나라 자동차산업의 국제적 위상에 맞게 좀 더 열심히 해야죠.”

 

문 회장은 국내 파워트레인 독자개발의 힘들고 긴 여정을 함께 해왔다

 

KSAE 조직을 보면 자동차 분야별 연구 조직 이외에 철도차량이나 퍼스널 모빌리티, 군용차량 등 다양하다. KSAE는 자동차의 의미를 다양한 ‘탈 것’까지 포함하는 것일까?

“잘 보셨네요. 저희 학회활동은 파워트레인과 전기전자, 차체 및 안전, 생산 및 재료 등 자동차의 주요 8개 부문을 중심으로 이루어집니다. 하지만 실생활에서 자동차분야가 너무 크고 광범위하다 보니 전체를 아우를 수가 없습니다. 그래서 세분화되어 실제 용도가 제한되고 연구 인력이 많지 않아도 특색 있는 분야에 대해서 연구회 활동을 장려하면서 지원해주고 있습니다. 부문이나 연구회 모두 각각 1년에 1~3번의 워크숍이나 심포지엄을 개최하고 학회의 봄과 가을 정기학술대회에서도 해당분야에 대한 내용을 발표합니다. 서로 필요한 기술과 정보는 같이 연구해서 그 결과를 공유하고 있고요. 상대적으로 작은 분야 하나라도 국가 경쟁력 강화와 자동차산업 발전을 위해 꼭 필요하기 때문이죠.”

 

현재 자동차산업의 가장 큰 두 가지 화두는 친환경과 자율주행기술의 개발이다. 시기와 방향에서는 이견이 있지만 친환경차의 모터가 내연기관을 대체하고 수소 같은 대체에너지가 석유를 밀어낼 것이라는 주장도 있다. 문 회장의 의견은 어떨까?

“현재 파워트레인 개발에 있어 세계적인 트렌드는 친환경과 전동화입니다. 그래서 순수전기차(BEV)나 수소연료전지차 같은 친환경차와 배터리, 모터 등에 대한 개발이 활발히 진행되고 있습니다. 말씀하신 것처럼 그 방향에는 다들 이견이 없지만, 문제는 그런 것들이 시장에서 의미있는 존재로 등장하는 시기에 대해서는 아직 의견이 분분합니다. 전기차가 빠른 시간안에 내연기관 차량들을 대체할 것이라 주장하는 전문가들도 있지만, 100년 넘게 기술을 축적하고 우리 경제와 생활에 깊숙이 박혀 있는 내연기관 차량들이 그렇게 빨리 사라질 수는 없을 것입니다. 최근 언론을 통해 글로벌 시장조사기관들이 전망한 자료를 보면 전기차 판매 비중이 2025년을 기준으로 IHS는 4.2%, 딜로이트는 2.0%로 예상하고 있습니다. 물론 현재 공표된 미래의 이산화탄소나 연비 규제를 내연기관 차량만으로 맞추는 것은 향후 내연기관의 기술발전을 고려한다 해도 불가능합니다. 그래서 규제를 맞추기 위해 순수전기차나 수소연료전지차 같은 대체에너지 차량을 개발해야 합니다. 그러나 순수전기차는 차량가격, 충전시간, 항속거리와 같은 현안과 전기의 생산, 유통과 자동차의 생산, 사용, 폐기까지의 라이프사이클 탄소배출량 등 기술적, 사회적, 경제적으로 풀어야 할 과제들이 있습니다. 수소연료전지차 역시 순수전기차에 비해 상대적으로 친환경적이라 할 수 있지만 수소 충전 인프라 등 해결해야 할 과제가 있습니다. 결국 앞으로 상당기간 자동차업체들은 기존 내연기관의 연비효율과 배기가스 감축을 위한 개발과 친환경차의 개발을 동시에 진행할 수밖에 없고, 향후 어떤 판매 콤비네이션으로 규제를 맞추어 갈지 고민하게 될 겁니다. 이렇듯 향후 해결해야 할 과제들이 있기 때문에 친환경차가 단기간에 미래시장에서 내연기관차량을 밀어낼 수 있다는 예상은 성급할 수 있습니다.”

 

그렇다면 기존 내연기관의 미래는 어떻게 될까?

“내연기관도 향후 기술개발에 의해 상당히 친환경적으로 될 수 있습니다. 현재 파워트레인의 열효율은 35~40% 정도인데, 이걸 50%까지 올려 연비효율과 배기가스 저감을 대폭 향상할 수 있는 연구개발을 지속해야 합니다. 배기가스를 걸러내는 후처리 기술 개발도 더 필요합니다. 최근에 디젤엔진이 환경오염의 주범으로 여론의 뭇매를 맞고 선진국의 여러 도시에서 퇴출당할 위기라 전 세계적으로 판매가 급감하고 있습니다. 2015년부터 촉발된 디젤게이트는 시장에 던진 충격이 컸으며 디젤엔진의 이미지를 크게 저하시키고 말았죠.

하지만 앞서 말씀 드린대로 기존 내연기관차량의 성능향상은 순수전기차에 비해 유리한 가성비를 내세워 상당 기간 시장을 점유할 수 있을 것 이라고 예상할 수도 있습니다.”

 

이러한 사정을 모를 리 없는 선진국의 자동차업체들은 왜 최근 들어 순수전기차 개발과 생산에 집중하고 있는 것일까?

“환경규제의 심화와 더불어 디젤게이트로 촉발된 내연기관에 대한 여론의 불신감 등이 전기차로 돌아선 계기로 작용했다고 볼 수도 있습니다. 다시 말해 전기차를 하지 않고 있으면 미래기술이 없거나 환경에 관심이 없다는 여론이 기업에 영향을 줄 수도 있다는 얘기입니다. 전기차의 개발과 생산은 기술의 문제가 아니라 제품 전략에 따른 선택의 문제라고 생각합니다. 앞서도 말씀드렸지만 전기차는 가격 경쟁력, 항속거리, 배터리등 주요 부품들의 수급 상황 그리고 충전 인프라 등 해결해야 할 당면 과제들이 있으며 무엇보다 전기차가 정말로 친환경적인가를 제대로 논의하려면 막연한 느낌이 아니라 관련된 이슈들을 수치화한 정량적 분석 결과를 놓고 활발한 논의가 이루어 져야 한다고 생각합니다.”

 

 

연비, 친환경성에서 획기적인 진전을 이룬 차세대 파워트레인 ‘스마트 스트림’ 첫 작품이 기아 K3에 들어갔다

 

그렇다면 순수전기차 이외에 친환경차로 분류되는 하이브리드차, 플러그인하이브리드차, 수소연료전지차, 수소연료차 등의 미래는 어떨까? 


“개발 초기에는 순수전기차와 수소연료전지차가 서로의 특성과 과제가 다르기는 했지만 친환경차의 리더로서 경쟁관계에 있었죠. 그런데 개발을 진행하면서 각 기술적 과제들을 해결하기가 쉽지 않다는 걸 깨닫게 된 거죠. 예를 들어 순수전기차도 수소연료전지차 못지 않게 주행거리를 늘릴 수 있지만, 결국 배터리가 커져서 가격이 올라가고 충전시간이 늘어나게 되는 거죠. 그래서 지금은 각자의 특성과 과제에 따라 공존하는 방향으로 가고 있습니다. 순수전기차는 작고 싸게 만들어 배달 오토바이처럼 주로 도심내 단거리 운행용으로 사용하고, 수소연료전지차는 고속도로를 달리는 장거리 운행이나 버스, 트럭처럼 대형 상용차용으로 적합할 수도 있는 거죠. 내연기관에 수소를 넣어 태우는 수소연료차는 많은 장점에도 불구하고 아직 연소효율이 낮아 흐름을 타지 못하고 있고요. 결국 수소 충전을 위한 인프라 건설이 중요한데, 일반 대중들이 손쉽게 사용할 수 있는 대규모 네트워크는 아무래도 정부가 나서든지 민간사업자들이 SOC사업 컨소시엄을 만들어 할 수밖에 없습니다. KSAE도 안전기준 같은 학술적 분야에서 도움을 줄 수 있다고 봅니다.”

 

우리나라는 이미 자율주행차의 핵심 요소기술에서 세계적인 경쟁력을 갖췄다. 앞으로 자율주행 완성차의 리더십을 가져가기 위해서는 어떤 과제가 있을까?


“저는 기계공학 전공자라 그 쪽은 잘 모르는데요(웃음). 자율주행차는 곧 전기차를 의미한다는 항간의 오해가 있죠. 사실 자율주행기술은 말 그대로 자동차의 주행기술과 주체에 대한 것이니 기존 내연기관차량에도 얼마든지 적용할 수 있습니다. 순수전기차는 내부 공간을 더 넓게 쓸 수 있어 자율주행의 메리트를 더 쉽게 잘 구현할 수 있긴 하지만요. 운전자들이 점점 운전을 피곤해 하고 휴대폰처럼 다른 행위들도 하면서 사고 위험도 올라가니 자율주행기술 개발의 방향은 옳다고 봅니다. 역시 문제는 시기와 가격입니다. 현재의 기술 수준은 운전자가 있는 상태에서 많은 부분을 차가 스스로 조작하는 자율주행의 3단계까지 와 있는데, 그런 차량의 가격들이 올라가면 당연히 사람들이 그만한 효율성이 있는지 고민하게 될 겁니다. 여기에서 운전자가 전혀 개입하지 않거나 아예 무인 차량이 등장하는 자율주행의 4, 5단계가 되면 이런 고민은 더 깊어질 겁니다. 장애인이나 고령자 같은 특수 용도를 제외하고는 그런 차량들이 꼭 필요한지 그리고 가격과 용도 측면에서 과연 시장경쟁력을 가질지 생각해봐야 합니다. 운전 재미도 없어지고요. 사람들의 인식과 행동패턴은 그리 쉽게 변하지 않습니다. 과연 달리는 차 안에서 모든 걸 차에 맡기고 맘 편히 쉬거나 다른 일들을 할 수 있을까요? 기타 자율주행 차량들이 다니기 위한 도로 인프라와 법규, 빅데이터의 처리 속도와 정확성, 해킹 위험성 등 앞으로 해결해야 할 숙제도 많습니다. 자율주행은 분명 멋진 기술이고 나가야 할 방향이지만, 이것 역시 앞으로 많은 고민과 연구가 필요하다고 생각합니다.” 

 

끝으로 엔지니어는 과학자와 어떻게 다른 지 그리고 후배들에게 바라는 엔지니어의 자세에 대해 물었다. 


“과학자는 학교나 연구소에서 이론적인 학술 연구를 하고, 엔지니어는 그런 연구 결과나 이론을 실제 현장에 적용하는 사람들이니 엔지니어가 좀 더 시장에 가깝다고 볼수 있을 것 같습니다. 따라서 소비자의 관점에서 개발목표를 세우고 효율성을 좋게 만들어 내야 합니다. 엔지니어는 늘 기본기를 단단하게 갖추고 치밀하게 검토하면서 끝까지 해야 합니다. 그래야 옳은 결정을 내릴 수 있죠. 그리고 아무리 잘 나도 절대로 혼자 할 수 없습니다. 항상 팀의 일원으로서 다른 부문과의 소통과 협력을 통해야만 좋은 결과를 도출할 수 있습니다. 앞으로 우리 후배들이 국내 자동차산업의 R&D수준을 글로벌 메이커 이상으로 끌어 올린 것이라고 기대합니다. 아, 그리고 일 벌어지기 전에 미리 예방적 조치들을 기획하고 조치해 놓는 게 중요하다는 것도 꼭 얘기해 주고 싶네요.”

 


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