자동차산업은 전·후방 연관 효과가 높고 IT 등 신기술이 융합되며 부품업체를 기반으로 하는 종합시스템 산업이다. 경제활동인구의 6.7%, 사업체 총취업자의 10.4%(160만명, 2006년)를 직·간접으로 고용하고 있다.

지난 2007년 409만대 생산, 285만대 수출로 무역수지 흑자 425억불을 달성한 우리나라 제1의 수출산업이다.
현재 자동차산업은 일본·유럽 등 선진국의 미래 친환경차 기술선점 전략과 중국·인도 등 후발국의 저가화 공략으로 치열한 경쟁상황에 직면해 있으며 미래 자동차시장의 판도를 좌우할 그린카 기술개발 경쟁이 치열하다.

EU는 CO₂배출을 2012년부터 평균 130g/km으로 규제를 강화하고 있다. 27개 회원국내 신규 등록되는 승용차가 대상이며 위반시 초과배출량 1g당 5～95유로의 페널티가 대당 부과돼 사실상 시장퇴출을 의미한다.

미국 캘리포니아주에서는 2005년부터 무공해차(ZEV) 규제를 의무화해 2005년 판매차량의 10% 이상, 2018년 18%까지 무공해차(ZEV) 판매를 확대한다는 계획이다. 위반시 대당 5천불의 페널티가 부과되며 현대자동차는 2015년부터 적용될 것으로 예상되고 있다.

이는 그린카 산업육성을 자동차시장 패러다임 변화에 대응하는 해법으로 인식하고 있는 전문가들은 2010년을 기점으로 그린카 시장의 급속한 확대 예상하고 있다.
HEV 판매는 2004년 16만대에서 2007년에 52만대가 보급됐으며 2012년에는 290만대, 2015년에는 450만대, 2020년에는 1,000만대 이상이 될 전망이다.

우리나라는 그린카산업을 저탄소 녹색성장을 견인하고 국민소득 4만달러 진입을 위한 신성장 전략산업으로 육성 중에 있다. 2012년 플러그인 하이브리드차 출시로 그린카 4대 강국 목표를 설정했으며 현대자동차에서 세계최초로 리튬이차전지를 장착한 LPG 하이브리드차 양산을 오는 7월부터 한다.

□ 기술변화 추이는

1990년부터 미국은 무공해 자동차(ZEV) 개발 및 보급을 진행하고 있다. 최근 HEV에 이어 PHEV가 ZEV(Zero Emission Vehicle)의 대안으로 부각하고 있다. 2000년대 초반 미국이 개발을 주도했던 수소연료전지차(FCEV)는 연료전지 핵심부품, 수소공급 인프라 문제 등으로 보급 및 확산이 지연되고 있다.

자동차 선진국은 그린카의 성능 및 경쟁력을 좌우하는 핵심 부품인 중대형 이차전지 시스템의 기술개발에 역량을 집중하고 있다. 2009년 리튬이차전지 탑재 차량의 상용화를 계기로 PHEV 등 그린카의 시장확대 가속화 및 기술개발 경쟁이 치열하다.

일본 도요타, 혼다를 필두로, 미국 GM, 포드, 유럽의 다임러, 볼보 등은 친환경 전기자동차 개발을 주도하고 있다. 리튬이차전지 개발은 일본 파나소닉, 산요, 도시바, 미국 JCS(Johnson Control-Saft), A123 Systems, Cobasys 등이 주도하고 있다.

관련업계 전문가들은 리튬전지시장은 2008～2015년까지 연평균 245% 성장하고 2015년 장착차량 200만대 이상 보급될 것으로 전망하고 있다.

우리나라는 그린카 기술개발 및 보급촉진 등 기반조성에 활발히 대응하고 있다. ‘미래형자동차기술개발사업’에서 하이브리드차 조기 상용화를 위해 15개 핵심부품 개발과제 발굴 및 총 784억원을 지원했으며 공공기관에 2,462대의 하이브리드 자동차를 시범보급했다.

올해는 핵심 부품개발 15개 과제에 178억원, 환경관련 신규 2과제에 45억원 지원하며 연료전지차 8개 핵심기술 확보과제에 총 712억원이 지원됐다. 원천·부품기술 8개 과제에 188억원, 신규 모듈화 과제에 20억원을 올해 지원하며 산업원천기술개발사업 자동차부문 예산이 2008년 312억원에서 올해 438억원으로 확대됐다.

그린카 개발 핵심과제인 PHEV용 리튬이차전지 기술개발 본격화되고 있다. 2010년 이후 PHEV의 조기 상용화를 위해 정부지원이 확대됐으며 에너지 저장시스템 개발 2과제에 2008년부터 5년간 400억원이 지원된다. 정부후원으로 현대자동차와 LG화학, SK에너지, SB리모티브 등이 공동 참여했으며 현대자동차는 2012년 양산을 목표로 PHEV 개발을 진행하고 있다.

□ 표준화 동향

ISO는 그린카의 성능, 안전, 인프라 관련 표준화를, IEC는 리튬이차전지 셀 등 그린카의 전기적 부품 표준화를 추진하고 있다. 기술개발 진행속도가 빨라 표준화의 급격한 증가가 예상되며 자동차 선진국간 기술표준 선점경쟁이 점차 심화되고 있다.

ISO/TC22/SC21(전기자동차)에는 HEV, FCEV 등의 성능, 안전관련 표준 13종이 있으며 PHEV 리튬이차전지 시스템 등 4종이 개발 중이다. 중대형 리튬이차전지의 규격 통일 및 국제표준화는 2008년부터 본격 추진하고 있으며 HEV용 리튬이차전지의 신규 규격을 독일에서 ISO/TC22에 제안하면서 ISO와 IEC 조직간 또한 독일, 일본 등 국가간에 표준선점 경쟁이 시작됐다.

소형 리튬이차전지에 의한 발화·화재 사고가 미국, 일본, 중국, 한국 등에서 발생한바 있어 그린카용 리튬이차전지 안전성 확보가 가장 중요한 사안으로 부각되고 있다.
IEC/TC69(전기자동차)에는 컨트롤러, 직접 충전시스템 제원 등 표준 7종이 있으며 커패시터(capacitor) 시험방법 등 4종이 개발 중이다.

IEC/TC21(이차전지)에서 그린카 관련 전지표준은 3종이 있으며 리튬이차전지 평가방법 4종이 개발 중에 있으며 IEC/TC69는 ISO/TC22/SC21과 작업범위가 중복돼 표준화 활동이 정체돼 있다. 2007년 3월 IEC/TC21에서 중대형 리튬이차전지 규격화를 위한 작업반을 신설했으며 대표적 융합산업인 그린카는 PHEV 리튬이차전지 셀 등에서 ISO와 IEC간 공동작업반(JWG) 진행 및 전문가 교류가 활발하다.

통신 표준화를 위해 ISO/TC22/SC3/WG1(직렬데이터통신), ISO/TC22/SC21, IEC/TC69 등이 공동 참여하는 JWG이 ISO 주도로 진행 중이며 전기 커넥터 표준화를 위해 ISO/TC22/SC3(자동차 전기전자장치)와 IEC/SC23H(산업용 플러그 및 소켓)간 공동 JWG이 진행 중이다.
그린카 관련 표준화 및 규제화의 국제적 논의가 본격화 되고 국제표준(ISO, IEC)이 국제규제(UN/ECE/WP29)에 반영됐다.

UN/ECE/WP29(세계자동차 기술규정조화 포럼)은 6개 기술위원회(GR)의 총 36개 작업그룹(Informal Group) 중 3개 그룹에서 그린카의 안전·환경 관련 국제규제가 논의되고 있으며 각국 정부가 공식대표인 WP29는 ISO, IEC에 비해 그린카에 대한 작업 진행 및 활동은 활발하지 않다.

수소연료전지차 관련 세계기술규정(GTR)이 2007년 3월부터 추진되고 있다.

< UN/ECE/WP29의 그린카분야 위원회 구성현황 >


UN/ECE/WP29의 공해 및 에너지(GRPE)회의를 통해 하이브리드 및 연료전치차 관련 규정 제정을 2002년부터 추진하고 있으며 그린카 기술개발의 국제 표준화 및 규제화는 상호 연계된 선순환 체계로 진행되는 추세다.

배출가스 자가진단을 위한 통신요건(ISO/PAS27145) ISO표준이 2006년 11월 UN/ECE/WP29의 세계기술규정(GTR)으로 채택됐다.

□ 주요국 표준화

자동차 선진국들은 PHEV 등 그린카의 산업화 촉진 및 시장선점 전략으로서 국제표준화를 경쟁적으로 추진하고 있다.

리튬이차전지 등 핵심부품의 성능 및 안전성 표준화와 외부 충전 커넥터, 통신방식 등 제반 인프라 표준화를 범국가적으로 추진하고 있다.

□ 미국

산업계와 정부의 높은 관심속에 플러그인 하이브리드차, 연료전지차 등 전기자동차분야에 표준개발이 집중되고 있다. 사실상 표준인 미국 SAE에는 전기자동차, 연료전지차분야 표준이 9종이 있으며 PHEV 전지, 통신 표준 등 15종이 개발 중이다.

GM 등 자동차 Big 3 주도로 그린카 전지 기술개발과 병행해 ‘전기자동차 전지 시험절차’ 표준개발을 완료했으며 미국 자동차연구회(USCAR: U.S Council for Automotive Research)의 전지컨소시엄(USABC: U.S Advanced Battery Consortium)에서 표준을 개발했다.

현재 진행 중인 ISO 표준화의 기술적인 부분은 주도하고 있지 않으며 다소 중립적인 입장이며 SAE 내부 위원회를 중심으로 포드, 전기자동차 인프라 구축 업체인 베터플레이스 등 업계와 정부연구소가 주로 참여하고 있다.

SAE, ASME 등 표준개발기관 중심으로 수소연료의 전달 및 저장, 충전소 및 충전시스템과 차량이 상호 호환성을 갖도록 기술규정 및 표준화 작업을 진행하고 있다.

□ 독일

ISO에서 진행되고 있는 전기자동차의 안전, 리튬이차전지, 전기커넥터, 충전소간의 통신방식 등 국제표준화를 주도하고 있으며 HEV, FCEV 등 전기자동차 관련 DIN 표준은 15종이 제정돼 있다.
 
PHEV 전지 기술이 우수한 일본보다 앞서 ISO 표준을 주도하고 있으며 다임러벤츠 등 업계와 VDA(자동차제조자협회) 중심으로 ISO/TC22/SC21(전기자동차), SC3(전기전자장치) 분야를 주도하고 있다.
최근 PHEV에서 ‘전기 충격에 대한 인명 보호’ 관련 ISO 개정을 제안했으나 일본의 반대로 작업진행이 지연되고 있다.

다임러, 폭스바겐 등 완성차 전문가가 표준화를 주도하며 보쉬, 컨티넨탈 등 부품업계의 전문가 참여도 활발해 ISO/TC22/SC21, WG1 의장 수임 등 일본보다 먼저 그린카 표준을 선점하고 있다.

독일 주도의 전기자동차 실용화를 위해 기술개발과 동시에 국제표준화 선점을 추진하고 있으며 전기자동차 프로젝트와 연계해 전기자동차와 충전소간 통신, 커넥터 등의 국제표준화를 ISO/TC22(자동차)에 제안(2008.12)했다.

자동차 제작사인 다임러와 거대 발전업체인 RWE가 베를린에서 전기자동차 시범프로젝트 ‘e-mobility Berlin’을 연방정부 후원하에 2008년 9월에 시작했다. 이를 통해 다임러는 2009년말부터 베를린에 약 100대의 전기자동차를 운행하며 RWE사는 2009년말까지 500개의 전기자동차 충전소를 설치할 예정이다.

□ 일본

현재 일본은 전기자동차 용어, 성능평가 방법 등 그린카분야 JIS 표준 8종 제정하고 있으며 도요타, 혼다 등 업계 중심으로 PHEV의 성능 및 에너지 소비 측정방법 관련 ISO 표준화를 주도하고 있다.

2009년부터 ISO에서 일본 주도로 플러그인 하이브리드차의 배기 및 연비 측정에 대한 논의가 본격화 될 전망이며 독일 주도의 리튬이차전지 시스템 등 ISO 표준화가 개별국가 및 국제규제로 연계될 것을 우려해 적극적인 사전대응을 시작했다.

도요타, 혼다 등 업체 기술자가 국제회의에서 기술적 내용을 직접 대응할 정도다.
도요타 프리우스 등 HEV의 앞선 기술력을 바탕으로 2010년 목표로 그린카 리튬이차전지 규격 통일 및 국제표준화를 본격 추진하고 있으며 도요타 등 자동차 9사, 산요 등 전지 6사, 동경전력, JARI 참여하고 경제산업성이 후원하고 있다.

간사를 맡고 있는 IEC/TC21(이차전지)분야는 리튬이차전지 셀 등에 대한 표준화를 주도하고 있으며 자동차연구소인 JARI를 중심으로 산업계 협의체를 구성해 추진하고 있다. 이곳에서는 그린카 설계 단계부터 표준화를 주요 인자로서 고려하고 있으며 HEV의 상용화를 통해 시스템 평가방법 등 표준화 자료를 축적하고 있다.

□ 우리나라

연료전지차, 전기자동차 등의 기능적·전기적 안전제원, 용어, 주행시험 등 그린카 관련 국가표준(KS) 25종을 제정했는데 주로 국제표준 부합화 차원에서 ISO를 도입했다.
그린카용 리튬이차전지에 대한 국내외 표준화 기반조성 활발한데 정부의 이차전지 발전전략에 시험평가, 국제표준화 기반구축이 포함돼 있다.

표준개발 및 국내외 표준화활동 기반조성은 표준기술력향상사업과 연계하고 있으며 자동차 및 전지분야 전문가 정례협의체인 표준기술연구회를 지난 2월 설치했다.

국제표준화에 대한 적극적 대응과 국내 안전규정 제정 등에도 협력하고 있으며 그린카 표준화의 효율적인 수행을 위해 ‘플러그인 하이브리드 자동차용 지능형 파워모듈 및 시스템 개발’ 등 연구개발(R&D) 성과물과 표준화의 연계전략을 추진하고 있다.

지식경제부는 PHEV 양산을 위한 R&D 지원, 연료전지차량의 실증사업 등을 확대하고 충전 인프라 표준화를 추진할 예정이며 연료전지차 실증사업을 위해 2009년까지 연료전지차량 34대(승용30, 버스4)를 투입하고 충전소 9기 설치할 예정이다.

국토해양부는 국내보급이 확대되고 있는 하이브리드차 안전성평가 기술을 개발(2006~2008)했으며 ‘자동차안전기준에 관한 규칙’ 개정을 완료했다. 현재 고압 또는 액화수소와 고전압의 안전성 확보를 위해 ‘수소연료전지자동차 안전성 평가기술개발(2008～2013)을 진행하고 있으며 환경부는 클린디젤 차량의 후처리시스템 평가·인증 사업과 하이브리드차의 보급확대와 배출가스 규정을 마련하고 있다.

□ 시사점은

자동차 선진국은 그린카의 기술개발 단계부터 상용화 및 보급 확대 등을 염두에 두고 표준화를 국제시장 선점을 위한 도구로 전략적으로 추진하고 있다.

하이브리드, 연료전지차 등의 적합성 및 안전성 표준화, 충전인터페이스의 호환성 확보 등 제반 인프라 표준화를 기술개발과 병행해 추진하고 있다. 특히 독일, 일본, 미국 등은 범산업적, 국가적으로 국제표준화를 추진하며 우리나라는 국제표준화 동향을 단순히 모니터링하는 수준이다.

산업계 등의 표준화에 대한 전담 인력 및 관심도 부족한 상황으로 국내 관련기관들은 독일, 일본 등의 국제표준화 선행 추진이 국내 그린카 기술개발과 보급 등에 장애 요인으로 작용할 가능성을 우려하고 있다.

그린카의 국제적 영향력 확대를 위해 적극적 기술선점 수단인 표준화에 대한 관심과 이해가 필요한 상황이며 개발기술의 공용화 및 실용화를 위해 산업계의 표준개발과 이를 활용하려는 인식전환이 필요하다.

우리나라 자동차생산은 세계 5위이나 산업계의 국제표준 참여는 거의 없는 상황으로 기술개발(R&D)을 표준과 연결하는 선진화된 전략이 필요하다.

또한 R&D의 표준화 연계시스템이 필요하며 연관산업에 파급효과가 막대한 그린카분야의 맞춤형 표준화 기반조성이 필요하며 기술개발과 병행해 국제표준화를 추진하는 자동차 선진국의 사례를 국내 그린카 표준화 전략에도 벤치마킹해야 한다. 특히 체계적인 표준화 추진 기반조성과 관련 예산확보, 업계의 적극적인 동참도 필요하다.