테슬라의 전기자동차는 이렇게 만들어진다

언젠가부터 혁신 산업의 동의어는 곧 테슬라(어쩌면 엘론 머스크)가 되었다. 테슬라는 전기자동차를 통해 운전은 물론, 자동차 제조의 혁신마저 꾀하는 중이다. 이 시가총액 5천억짜리 기업이 사활을 걸고 모델 3의 출시를 준비하는 지금, 캘리포니아주 프리몬트의 공장을 방문해 그 제조 공정을 하나하나 살펴봤다.

한쪽 끝에서는 5톤짜리 알루미늄 코일을 화물열차에서 내리고 있고, 반대쪽 끝에서는 차주들이 새 모델 S 혹은 X를 몰며 공장을 떠나고 있었다. 그 사이에는 테슬라 전기차에 들어가는 S 플러그의 거의 모든 부분이 조립되고 있었다. 바로 여기, 캘리포니아주 프리몬트에 자리 잡은 50만 제곱미터의 공장에서.

수직 통합 제조 공정을 개척 중인 테슬라의 프리몬트 공장은 거의 완전한 자급자족이 가능하다. 내부에서 혁신이 이루어지고 있다고 외부에서 눈치챌 수 있는 실마리는 오직 하나, 테슬라 간판 뿐이라고 출입 허가를 받은 사진가 스펜서 로웰이 말했다. 각자의 차를 찾아 몰고 떠나는 새 차주들 외에 출입이 철저히 통제되는 곳이다. 마치 윌리 웡카의 신비로운 초콜릿 공장처럼 보였다.

이 거대한 공장은 엘론 머스크가 자동차, 우주여행만큼이나 혁신 과정 자체를 혁신하려는 욕망을 우회적으로 드러낸다. 억만장자 사업가이자 테슬라의 최고 경영자인 그는 네바다주 레노에 자리 잡는, 1백40만 제곱미터 규모의 기가 팩토리 건설도 손수 굽어보고 있었다. 테슬라 자동차의 리튬 이온 전지를 생산할 바로 그 공장이다. 한편, 같은 설비를 유럽에도 계획 중이다. 개장 예정은 2020년. 올해 4월 테슬라는 기업 가치가 5천90억 달러로 상승했다. 잠시 가장 가치 있는 자동차 제조업체 자리를 차지했다.

프리몬트의 공장에서는 매주 2천 대의 자동차가 생산된다. 테슬라는 2017년 4분기까지 주 5천 대로, 2018년까지 주 1만 대로 생산 규모를 끌어올릴 계획이다. “2018년에 테슬라는 연 50만 대의 자동차를 생산해야 합니다”라고 머스크는 최근 투자자에게 밝힌 바 있다. “그리고 2020년에는 1백만 대까지요.” (테슬라는 이 기사에 직원의 발언 인용을 승인하지 않았다.)

이번 여름 프리몬트 공장은 3만5천 달러의 무배기가스 자동차이자 테슬라의 최저가 차량 모델 3의 생산을 위한 도약을 꾀할 예정이다. 모델 3의 예약 판매 수량은 40만 대가 넘는다. 테슬라는 설비 확충을 위해 10억 달러가 넘는 자금을 모았다.

2010년 테슬라가 매입하기 전, 프리몬트 공장은 제네럴 모터스와 도요타의 자동차를 생산했다. 하지만 이 공장을 테슬라의 사업 중심으로 변모시킨다는 건 공장의 과거는 물론 기본적인 자동차 생산 개념으로부터의 탈피를 의미했다.

“테슬라 공장만큼 형식에 주의를 기울이는 곳은 본 적이 없어요”라고 로웰은 말한다. “실내 공간도 아주 의식적으로 분위기를 조성했죠.” 테슬라는 천창과 창을 추가해 공장 내부 공간에 자연광을 끌어들였고, 벽과 천장 및 바닥을 반짝이는 백색으로, 기기는 번들거리는 적색으로 칠했다.

프리몬트 공장은 160대 이상의 다목적 로봇을 투입한다. 독일의 쿠카와 일본의 화낙이 섞여 있으며, 대부분 <엑스맨> 등장인물의 이름을 붙였다. 다른 쪽에서는 북미에서 가장 큰 7층 규모의 유압 프레스 슐러 SMG 프레스가 무거운 알루미늄 판금을 조금의 착오도 없이 찍어낸다. 쌓인 차대 및 기타 큰 부품은 자기 경로를 따라 미끄러지는 무인 스마트카에 실려 이동한다. 모델 3의 원형을, 검증 받은 실외 시험 도로로 이동시키는 기술이기도 하다.

2월 이후 테슬라는 디자인과 제조 공정을 시험하고자 모델 3의 원형을 만들었다. 제조 목표치를 높이는 동시에 인력 확충도 이루어져 현재는 6천 명이 넘는다. 머스크가 말하듯 모델 3이 “환경 친화적 에너지를 향한 세계적 변화”를 꾀하는 테슬라의 마스터플랜에서 마지막 단계라면, 프리몬트는 그 미래를 향한 발걸음을 의미한다. “저는 제조업을 믿습니다”라고 머스크는 2010년에 말한 바 있다. “제조업이 복제나 일삼는다고 말하는 사람들도 있죠. 하지만 완벽한 대량 생산을 위해 엄청난 혁신과 공업이 투입되는 산업이 바로 제조업입니다.

1 용접 차체 공정 막바지에 이르러 색을 입힌 플렉시글라스 보호막이 용접 불꽃으로부터 인간의 눈을 보호한다. 여기에서 차대는 테슬라의 알루미늄 뼈대 작업을 위해 설계한 로봇에 의해 냉간 용접된다. 가볍고 충돌 시 에너지를 덜 흡수해서 더 안전한 알루미늄이 철 대신 쓰인다.

2 소조립 쿠카 로봇이 차체 공정에서 모델 S의 하부 차체를 들어 올린다. 다재다능한 만큼 힘도 세서, 쿠카는 부속을 들어 올리고 회전시키고 용접하는 등 조립에 이르는 복잡한 연속 공정을 소화할 수 있도록 프로그램됐다. 로봇은 하부 차체를 일련의 작은 부품 조립 지역으로 이동시킨 뒤 실제 조립 공정에 적재한다. 모델 3의 생산을 준비하기 위해 테슬라는 최근 쿠카 467대를 추가 배치했다.

3 금형 금형 센터는 효율을 극대화하기 위해 일주일 분의 부품을 찍어낸 뒤 다른 부품의 생산을 위한 설비로 교체한다. 이렇게 만든 옆면 패널은 창고에 보관했다가 공장의 차체 센터로 옮겨 일체형 차대 조립에 쓰인다. 머스크가 계획한 생산량을 맞추고자 프리몬트의 공장은 일단 금형 및 적재 공정의 규모부터 확장했다. 공간 효율이 높은 모듈러 적재 공간에 우선권을 줬다.

4 밑칠 조립을 마친 차대가 100퍼센트 로봇으로 이루어진 차체 공정을 떠나면 직원들이 “흰색 차체”라 일컫는 차체가 전체 조립 이전 밑칠 공정을 거친다. 차체는 공장 바닥의 검은색 자기 경로를 따라 자동으로 이동하는, 작지만 강한 로봇에 의해 채색 공장으로 이동한다. 자기 경로는 붙이고 뗄 수 있어 찰나에 이동 경로를 미세 조정할 수 있다.

5 차대 구축 쿠카 로봇은 한 쌍을 이뤄 프로그램에 따라 하부와 측면 차체를 부착해 모델 S의 일체형 차대를 구축한다. 몇몇 공정은 여러 모델을 아울러 이루어지지만 모델 S와 X의 차체 공정은 분리해 운영하고, 7월에 착수할 모델 3의 생산도 분리 운영할 예정이다. 근처에 직원의 주의를 환기시키기 위한 표지가 붙어 있다. “쓰레기를 싫어하는 로봇의 심기를 건드리지 맙시다.

6 점검 금형 센터의 직원은 거대한 슐러 SMG 수압 프레스에서 올라오는 부속을 하나하나 점검하고 딱지를 붙여 분류한다. 북미에서 가장 크다고 알려진 7층 높이의 금형 프레스다. 트럭 50대와 화차 30대에 실려 디트로이트에서 프리몬트까지 배달되었다. 테슬라는 이 5천만 달러짜리 프레스를, 제조 담당 부사장인 길버트 패신의 표현을 빌리자면 “행복한 폐품 수집” 과정을 거쳐, 시장에서 고전하고 있는 업체로부터 6백만 달러에 사들였다.

7 이동 전체 조립 공정에 진입하면서, 채색이 끝난 차체가 좀 더 큰 무인 트럭에 실려 이동한다. 모터, 전지, 내부 및 전기 부품이 설치되는 동안 긁히지 않도록 빨간 보호 패드(사진에서 모델 S에 씌워진 것, 모델 X는 검은색)가 덧씌워진다. 이 과정은 2016년에 단순해졌다. “한때 생산 공정은 지옥 같았습니다”라고 머스크는 2016년에 말했다. 그는 공장에서 종종 잠도 자며 일했다고 밝혔다. “이제는 조화롭게 돌아갑니다.”