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1. 4차 산업혁명 기술과 자동차 혁명
1.1. 전기 자동차
전기 자동차는 차량을 구동할 때 전기로 전체 혹은 일부를 모터를 사용해 동력을 만들어 내는 차량이다. 전기 자동차의 주요 부품은 고전압 배터리, 모터, 인버터, 컨버터, 완속 충전장치로 구성된다. 먼저 차량 주행 시 고전압 배터리의 DC 전기를 인버터를 통해 AC로 변환하여 모터를 구동시키고, 모터는 감속기를 통해 바퀴로 전달된다. 이때 12V 전장 시스템을 위해 컨버터로 전압을 변환한다. 또한 회생 제동 시 모터와 인버터로 전기를 생산하여 배터리에 저장할 수 있다. 전기 자동차는 완속 충전과 급속 충전이 가능한데, 완속 충전은 외부 AC 전력을 고전압 배터리로 충전하는 방식이며, 급속 충전은 DC로 직접 배터리를 충전하는 방식이다. [1,2]
주요 전기 자동차 업체로는 테슬라와 현대자동차가 있다. 테슬라는 전기차 분야의 선구자로 테슬라 모델 3, Y 등의 전기차를 생산하며, 2022년 기준 매출의 82%를 전기차 판매가 차지한다. 현대자동차 또한 아이오닉 시리즈 등 전용 전기차 모델을 출시하며 시장에서 경쟁력을 확보하고 있다. 테슬라는 고성능 전동 모터와 자체 개발 배터리 등의 핵심 기술을 보유하고 있으며, 현대차 역시 고출력 충전 기술과 주행 경로 안내 등의 전기차 기술을 개발하고 있다. [1,2]
전기차 시장은 최근 10년간 연평균 50% 이상의 폭발적인 성장세를 보이고 있다. 2022년 기준 전체 자동차 시장에서 약 9%를 차지할 정도로 빠르게 확대되고 있으며, 향후에도 지속적인 성장이 전망된다. 이는 각국의 친환경 정책, 기술 발전, 그리고 소비자들의 친환경 차량에 대한 선호도 증가 등이 주된 요인이다. 특히 세계 주요국에서는 내연기관차 판매 금지 등 강력한 규제를 도입하고 있어 전기차 시장의 성장은 가속화될 것으로 예상된다. [1,2]
1.2. 자율주행 자동차
자율주행 자동차는 운전자 대신 센서로 주변환경을 인지하여 목표지까지 주행하는 자동차이다. 자율주행 자동차가 대두된 배경은 운전자 부주의, 전방주시태만, 졸음운전, 안전거리 미확보 등이 차량 사고 발생 원인의 94%를 차지하고, 출퇴근 시간 낭비, 대기중 연료소비 등으로 막대한 사회적 비용이 발생하며, 노약자, 장애인, 초보운전자를 위한 운전 편의성 제공 및 주차 문제 해결이 필요했기 때문이다.
자율주행 자동차의 장점은 운전자 과실로 인한 차량 충돌 방지, 도로 수송량 증가와 교통 흐름 향상으로 교통 혼잡 감소 및 속도 제한 상승, 그리고 운전자 상태 제한 일부 제거와 차량 절도, 주차공간 문제 등의 사회적 문제, 교통 경찰, 차량 보험 특약 감소 등의 경제적 문제 해결이 가능하다는 점이다.
자율주행 자동차의 발전 단계는 총 6단계로 구분되는데, 0단계는 비자동화(Driver) 단계로 모든 운전 상황을 전적으로 운전자가 수행하는 단계이다. 1~2단계는 운전자 지원 시스템이 운행을 지원하며, 운전자가 선택적으로 시스템을 보조적으로 사용할 수 있는 단계이다. 3~5단계는 현재 개발되고 있거나 미래에 개발될 자율주행 시스템 단계로, 3단계는 시스템이 제한된 도로/환경 조건에서만 자율 주행하고 위급한 상황에 운전자가 개입 가능하며, 4단계는 특수 구간에서, 5단계는 모든 구간에서 전적으로 자동 주행 시스템이 관장하며 운전자가 개입할 수 없는 단계이다.
자율주행 자동차 관련 업체로는 대표적으로 테슬라와 웨이모(Waymo)가 있다. 테슬라의 '오토파일럿' 기술은 신경망 카메라, 360도 초음파 센서, 고해상도 레이더, 신경망과 딥러닝, 자동 주행 등의 기능을 갖추고 있다. 웨이모는 레이더, 카메라, GPS 등 다양한 센서를 활용하고 딥러닝과 머신러닝 알고리즘을 통해 주행 데이터를 학습한다. 또한 고밀도 3D 지도와 교통 체계를 활용하여 안전한 주행이 가능한 경로를 선택한다.
전 세계 자율주행 자동차 시장은 급성장하고 있다. 2026년 레벨 3 수준의 자율주행 시장이 4,476억 달러, 레벨 4 수준은 1,059억 달러 규모로 성장할 전망이다. 유럽, 미국 등의 안전 장치 의무화 정책 강화도 이러한 시장 성장에 기여하고 있다. 자율주행차를 포함한 자동차 업계의 비즈니스는 궁극적으로 모빌리티 서비스로 전환될 것으로 판단된다. 그러나 현재 기술적 한계로 인한 회의적인 시선도 존재하므로, 기업들은 관련 기술 및 제도적 과제들을 해결하기 위해 노력 중이다.
1.3. 차량 공유
차량 공유는 1984년 스위스의 한 협동조합에서 조합원이 공용자동차를 사용한 것에서부터 시작되었으며, 2000년에 미국의 집카(Zipcar)*가 여러 사람이 한 대의 자동차를 공동으로 소유하여 시간단위로 나눠쓰는 서비스를 제공하면서 오늘날의 차량공유 개념이 완성되었다. 차량공유의 일반적인 정의는 자동차의 소유권을 가지고 있는 주체가 서비스에 가입된 회원에게 시간단위로 차량의 이용권한을 제공하는 것이다. 최근에는 디지털 플랫폼 기반의 교통 및 이동수단 관련 서비스산업을 포괄하는 공유 모빌리티라는 보다 넓은 개념으로 확장되었다.
차량공유는 크게 '쏘카'나 '그린카'처럼 전통적인 렌터카 사업과 비슷하나 영업소를 통해 차량을 빌리는 것이 아닌 플랫폼을 사용하여 간편하게 차량을 대여하는 '카셰어링(Car-Sharing)'과 '카카오택시'와 '우버'처럼 이동을 원하는 소비자와 이동서비스를 제공하는 사업자를 실시간으로 연결하는 '카헤일링(Car-Hailing)', '풀러스'와 같이 자동차를 함께 타는 '라이드셰어링(Rid...
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