오피니언 교수실에서

[편관서 교수실에서] 발상의 전환

입력 2022. 05. 02   16:03
업데이트 2022. 05. 02   16:38
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편관서 육군3사관학교 교수·중령
편관서 육군3사관학교 교수·중령

테슬라는 2003년 창립돼 글로벌 전기차 시장에서 쭉 1위를 지켜오고 있는 미국의 전기자동차 제조기업이다. 이 회사는 자율주행을 위해 소프트웨어 개발에도 많은 투자를 한 결과, 자율주행 분야에서 현재 압도적인 우위를 점하고 있는 장래가 밝은 기업으로 많은 관심을 받고 있다.

그런데 전기자동차 분야에서 선두를 달리고 있는 테슬라에 도전장을 내민 업체가 있으니 바로 스마트폰으로 유명한 애플이다.

로이터통신은 애플이 2024년까지 차세대 배터리 기술을 장착한 애플카(Apple Car)를 출시할 것이라고 보도한 바 있다. 전기자동차는 기존 내연자동차와 달리 기계적 특성보다는 운영체제(operating system)와 배터리(battery)가 자동차의 성능을 좌우한다. 특히 자동차의 이동 가능 거리를 늘리기 위해 대부분의 전기자동차 제조업체들은 고성능의 리튬이온(Li-ion) 배터리를 사용하고 있다. 특히 하이브리드 자동차 기술에 강점을 가진 일본 도요타자동차는 차세대 배터리 시장 선점을 위해 전고체 배터리(solid state battery) 기술 개발에 집중 투자하고 있다. 이런 시점에서 애플카는 과연 어떤 배터리 기술을 사용할지 궁금했다.

아마도 현재 사용하고 있는 리튬이온 배터리보다 성능이 향상된 차세대 배터리 기술을 사용할 것이라고 생각했다.

그런데 관련 내용을 살펴보던 중 애플이 발상의 전환을 통해 위기를 기회로 전환했다는 사실을 알게 됐다. 그것은 애플이 리튬인산철(Li-FePo4) 배터리를 사용하기로 했다는 점이다. 리튬인산철 배터리는 리튬이온 배터리보다 에너지 밀도가 낮아 장거리 항속에 불리하고 동일한 에너지 밀도를 가지기 위해서는 더 많은 배터리를 실어야 하므로 무게가 더 무거워진다.

처음 이 소식을 들었을 때, 이게 무슨 혁신인가 하는 생각을 했다. 그러나 조금 더 연구를 하다 보니 애플이 과연 발상의 전환을 통해 혁신을 이루는 정신을 가진 기업이라는 것을 알게 됐다.

리튬이온 배터리는 리튬인산철 배터리에 비해 에너지 밀도가 1.5배 정도 높아 차량의 항속거리가 뛰어나다는 장점이 있는 반면, 단가가 비싸고 원자재 수급 문제로 인한 생산량의 한계와 화재 발생 가능성이 더 크다는 단점을 가지고 있다. 이런 문제를 잘 아는 애플은 후발주자로서 안정적인 수급이 제한되는 리튬이온 배터리보다 안정적인 수급이 가능하면서도 화재 발생 가능성이 낮은 리튬인산철 배터리를 사용하기로 방향을 정한 것이다.

문제는 낮은 에너지 밀도로 인한 항속거리의 저하 문제를 어떻게 해결할 것인가 하는 점이다. 여기서 애플은 기존 리튬이온 배터리의 문제점인 전지 포장재로 인한 에너지 밀도 저하 문제를 해결하기 위해 원셀(One-cell) 배터리를 설계하고 주문 제작함으로써 배터리 포장재를 없애고 그 자리에 더 많은 전지 셀을 넣음으로써 리튬인산철 배터리의 단점을 보완하는 방향을 잡았다는 것을 알게 됐다.

이러한 애플의 발상 전환은 우리 군에도 많은 시사점을 준다고 생각한다. 단점이라고 생각되는 면을 다시 깊이 생각하면서 이 단점을 오히려 장점으로 전환하는 지혜가 우리 육군에 필요한 시점이다.

4차 산업혁명 시대가 이미 우리 곁에 와 있다. 우리의 약점이 무엇인지를 깊이 생각해 보고 발상의 전환을 통해 약점을 강점으로 전환할 수 있는 지혜가 우리에게 필요하다.


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