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기가캐스팅
기가캐스팅(giga casting, giga presssing)은 거대한 하나의 금속판을 주물(틀)에 넣고 높은 온도와 압력을 이용해 하나의 차체 형태를 만드는 공법이다. 기가프레스라고도 한다.
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개요[편집]
기가캐스팅은 알루미늄을 녹여 틀에 부은 후 대형 프레스(기가프레스)로 높은 압력을 가해 자동차 차체를 찍어내는 초대형 다이캐스팅 공법이다. 작은 부품을 세세하게 조립·용접하는 대신 일체화된 섀시를 한 번에 생산하는 방식이다. 즉, 6,000~9,000톤의 압력을 가하는 초대형 프레스 기계로 특수 알루미늄 합금판을 한 번에 주조해 차체를 통째로 찍어내는 것이다. 기가캐스팅은 테슬라(tesla)의 대표적인 제조 기술로, 테슬라가 2020년 미국 캘리포니아 공장에서 SUV 모델인 테슬라 모델Y 생산에 이 공법을 도입한 것이 시초가 됐다. 이는 강판에 수많은 구멍을 뚫고 일일이 조립·용접해 차체를 만드는 제조 방식에 비해 생산 속도가 빠르고 비용이 적게 들며, 제조 과정에서 차체 무게를 줄일 수 있어 전기차 생산에도 적합하다는 평가를 받는다. 다만 일체형 섀시를 사용하기 때문에 일부만 손상돼도 전체를 교환해야 한다는 단점이 있다. 현재 국내 현대자동차㈜를 비롯해 토요타(Toyota)·폭스바겐(Volkswagen) 등 글로벌 완성차 업체들도 테슬라의 기가캐스팅 기술 도입을 늘리는 추세에 있다. 토요타의 경우 2023년 6월 기가캐스팅 기술 도입을 공식화했는데, 토요타는 차체를 크게 프론트·센터·리어 등으로 나눠 일체형으로 조립하는 모듈 구조의 기가캐스팅 제조 방식을 2026년 출시 예정인 차세대 전기차에 적용한다는 방침이다. 이에 앞서 중국 지리자동차그룹(Geely Holding Group)은 2023년부터 전기 미니밴 지커009를 기가캐스팅 공법으로 생산하고 있다. 또 폭스바겐그룹도 차세대 전기차 '트리니티 프로젝트'를 추진하며, 독일 공장에 기가캐스팅 공법을 도입하겠다고 밝힌 바 있다. 그리고 현대자동차㈜의 경우 테슬라의 기가캐스팅을 본뜬 하이퍼캐스팅(Hyper Casting)을 2026년부터 양산에 적용한다고 밝혔는데, 이는 한 번에 수천 톤의 힘을 가해 특수 알루미늄 소재의 차체를 통째로 찍어내는 방식으로 생산 단가를 대폭 절감할 수 있다는 장점이 있다.[1]
특징[편집]
기가캐스팅 공법은 차량의 바디 부분의 생산 조립 공정에 다이캐스팅 공법을 적용하여 생산성을 급진적으로 개선시키고 불량률을 감소시키며, 그와 동시에 바디 강성을 높일 수 있다. 기존에 수십 조각의 철판을 용접하던 공정을 수십 초 정도의 프레스로 원하는 형상을 찍어내어 공정을 단축시켜 생산성이 급진적으로 개선된다. 또한 조각조각을 붙이던 것에서 완전한 일체형 구조물이 되기 때문에 바디 강성도 좋아지게 된다. 이 기술로 인해 차체 생산과 용접 공정의 간소화가 이루어지고, 작업자가 감소하여 생산 비용이 절감된다는 장점이 있다. 또한 용접부위 및 공정 자체가 줄어들어 불량률 및 불량 비용이 절감된다. 생산 시간과 생산 비용의 절감 또한 장점이다. 기가캐스팅 장비 한 대로 하루 1,000개의 바디를 생산할 수 있다.[2] 특히, 기존 강판 대신 알루미늄 합금을 사용해 무게를 대폭 줄일 수 있어 무거운 배터리를 사용하는 전기차에 매우 유리하다. 제너럴모터스(General Motors), 현대자동차㈜ 등 전기차 비중을 높이고 있는 제조사들도 이 기술 도입에 관심을 보이고 있다.[3]
다만 기가캐스팅 설비는 치명적인 단점도 있다. 단일 차체로 제작된 모듈은 여러 개의 부품으로 만들어진 것보다 고치는 수리 비용이 더 많이 들기 때문이다. 기가캐스팅 제작은 매우 강력한 제품 설계를 요구한다. 단일 모듈이 아닌 여러 개 작은 부품으로 구성된 본체를 사용하면 결함을 고치기가 훨씬 쉽다.[4] 한 증권 분석가는 알루미늄 비용이 많이 들고, 하나의 차체로 만들어졌기 때문에 수리 비용도 높을 수밖에 없을 것이라고 진단하기도 했다.[5]
도입 회사[편집]
테슬라[편집]
테슬라는 2020년부터 텍사스 기가팩토리에 세계 최대 규모의 기가프레스를 도입했다. 이 장비는 이탈리아 굴지의 이드라(IDRA)가 제작한 알루미늄 합금을 고압으로 주조하는 9,000톤급 초대형 기가캐스팅 기계이다.[6] 테슬라는 '기가프레스'라는 이름으로 미국, 중국, 독일 등의 공장에서 이 기술을 활용하고 있다. 테슬라는 기가캐스팅 방식을 도입해 생산비를 약 40% 절감했다. 또, 테슬라는 기가캐스팅 기술 도입 후 반값 전기차를 내놓겠다고 선언하기도 했다. 테슬라 모델Y는 미국 캘리포니아 공장, 중국 상하이 공장 등에서 이 기술을 활용해 생산 중이다. 테슬라는 기가캐스팅을 바탕으로 전기차 원가를 40％, 무게는 30％ 줄였다고 밝혔다. 출시 예정인 사이버트럭도 다이캐스팅으로 완성된 전기트럭이다.[7] 테슬라의 인기 차량인 테슬라 모델3의 경우 차체의 앞쪽과 뒤쪽에 다이캐스팅 공법을 적용해 조립 과정에서 사용되는 로봇 수를 약 600개를 줄였고, 부품을 간소화해 차량 무게를 줄일 수 있다는 것도 장점이다.[8]
토요타[편집]
토요타는 제조 혁신을 꾀하기 위해 2023년 6월부터 기가캐스팅 도입을 공식화했다. 토요타는 2026년에 새로운 전기차 플랫폼을 적용한 신차를 출시하는데, 전면과 후면 섀시를 기가캐스팅으로 만들기로 했다. 토요타는 기존 방식과 기가캐스팅 방식으로 제조한 섀시를 실물로도 공개했다. 후면 섀시의 경우 기존에는 86개의 개별 부품이 33단계로 조립됐으나 기가 캐스팅에선 하나의 부품으로 통합됐다.[9] 이외에도 조립 과정을 효율적으로 만들 수 있는 기술을 조합해 개발비를 기존의 절반가량으로 낮추는 것을 목표로 하고 있다. 전면과 후면 섀시를 기가캐스팅 방식으로 제작하여 생산성을 타사 대비 20% 향상하는 것을 목표로 한다. 이로 인해 토요타의 거래처 기업들도 기가캐스팅 도입을 예의주시하고 있다. 부품과 공정이 줄어들면 자사 수주 감소로 이어질 수 있기 때문이다. 특히 철강업체들도 강재 수주량이 줄어들 수 있다는 지적도 나오고 있다.[5] 토요타의 고급차 브랜드인 렉서스도 2026년 출시 예정인 차세대 전기차인 'LF-ZC'를 기가캐스팅 공법으로 제작할 예정이다.[10]
제너럴모터스[편집]
제네럴모터스가 수십년의 차량 차체 주조 경험을 보유한 기가캐스팅 개발 업체인 TEI(Tooling & Equipment International)를 인수했다. 업계에서는 인수비용을 8,000만~1억달러(한화 약 1,000억~1,300억 원)로 추산한다.[7] TEI는 테슬라의 기가캐스팅 기술 도입을 도운 핵심 공급업체이다. 제네럴모터스는 기가캐스팅 기술 분야에서 선두인 테슬라를 따라잡기 위해 TEI를 인수한 것으로 알려졌다. TEI는 테슬라 기가캐스팅의 핵심 기술인 '모래 주조 기술'과 관련이 깊다. 테슬라는 현재 3D 프린터를 이용해 산업용 모래로 금형을 제작하고 있다. 이는 큰 리스크 없이 조정이 가능하다는 이점을 갖고 있다. 이로 인해 테슬라는 핵심 공급업체 TEI의 이탈로 현재 새로운 모래 주조 전문 업체를 찾기 위해 분주히 움직이고 있다. 외부 업체에 대한 의존도를 낮추기 위해 인하우스 개발도 고려하는 것으로 보인다. 제너럴모터스는 TEI 인수로 향후 출시할 캐딜락 셀레스틱과 같은 대형 전기 세단에 기가캐스팅 기술을 활용해 생산성을 높이고 비용은 줄이는 방향을 택할 것으로 보인다.[11]
개발 회사[편집]
이드라[편집]
이드라는 1946년 설립된 9,000톤급 초대형 프레스기를 만드는 이탈리아의 기가캐스팅 기계 제조 기업이다. 2008년에 중국의 LK테크놀로지그룹이 인수했다. 2016년부터 기가프레스를 만들던 이드라는 2020년부터 테슬라에 초대형 프레스 장비를 공급해 왔다. 일론 머스크는 이드라의 프레스기를 도입하여 금속판 수십 개를 용접하는 대신 대형 알루미늄 합금판을 프레스로 눌러 테슬라 차체를 찍어내는 혁신을 완성했다. 또한 전기차 제작비를 40%나 줄였다. 이 초대형 프레스기는 한 해 10대 정도만 생산한다. 2022년에는 9,000톤 초대형 프레스 장비를 세계 최초 공개해 업계의 주목을 끌었다.[12] 9천톤 초대형 프레스는 테슬라가 차기 모델 사이버트럭을 위해 제작을 요청한 것으로 알려졌다. 이드라의 고객사는 테슬라와 현대자동차그룹, 포드 등이다. 뿐만 아니라 유럽 주력 완성차 업체도 고려하고 있는 것으로 알려졌다. 이드라는 신형 기가캐스팅 출시도 앞두고 있다. 새롭게 기가캐스팅 도입을 추진하는 중국의 자동차 제조 업체 지리자동차의 전기차 브랜드 지커(Zeekr) 등에 공급할 예정이다. 글로벌 시장조사업체 프레시던스 리서치는 기가캐스팅이라고 알려진 알류미늄 다이캐스팅 시장이 2030년에는 1,447억 4,000만 달러(195조 8,000억 원)에 이를 것으로 전망했다.[4][13]
LK테크놀로지[편집]
LK테크놀로지는 1979년 설립된 중국의 다이캐스팅 장비 전문 기업이다. 다이캐스팅 기계와 플라스틱 사출 성형 기계 장비 제조업을 영위하는 회사로, 이드라의 모회사이기도 하다. 여러 대의 초대형 다이캐스팅 장비를 성공적으로 양산하여 실용화 한 것은 LK테크놀로지뿐이다. 현재 초대형 다이캐스팅 장비 분야의 90%를 초과하는 점유율을 가지고 있다. 회사의 매출은 다이캐스팅 장비 사업부 70%, 플라스틱 사출성형 장비 사업부 25% 및 기타로 구성되어 있다. 향후 초대형 다이캐스팅 장비의 수요증가와 함께 해당 사업부의 매출 비중은 더욱 확대될 전망이다. 테슬라에 기가캐스팅 장비를 납품하고 있으며, 모델Y의 후륜 바디뿐만 아니라 전륜 바디, 사이버트럭의 후륜 바디 등에 도입 예정이다. 또한 중국 전기차 업체들의 수요가 급격히 증가하고 있으며 니오, 샤오펑, 리오토, 비야디 등 업체가 도입 예정이다. 뿐만 아니라 볼보와 폭스바겐도 고객사로 맞을 예정이다.[14]
각주[편집]
- ↑ 〈기가 캐스팅〉, 《시사상식사전》, 2023-09-14
- ↑ 미지근한 일상, 〈테슬라주가, 테슬라 기가캐스팅 (기가프레스) 공법〉, 《티스토리》, 2021-04-09
- ↑ 최용석 기자, 〈日 2위 철강기업, '기가캐스팅' 때문에 떠는 이유〉, 《글로벌이코노믹》, 2023-07-13
- ↑ 4.0 4.1 김재성 기자, 〈현대차, 차체 한번에 찍는 '하이퍼캐스팅' 도입 박차〉, 《지디넷코리아》, 2023-10-16
- ↑ 5.0 5.1 뉴스1, 〈日도요타, 테슬라 제조혁신 ‘기가캐스팅’ 공법 도입…2026년부터 적용〉, 《동아일보》, 2023-09-19
- ↑ 이상원 기자, 〈테슬라 '기가 프레스' 맞서 현대차. 토요타는 '기가 캐스트' 도입〉, 《엠투데이》, 2023-06-14
- ↑ 7.0 7.1 원성윤 기자, 〈기가캐스팅, ‘반값 전기차’ 시대를 만들다 [SS분석]〉, 《스포츠서울》, 2023-11-22
- ↑ 김지윤 기자, 〈용접 대신 통째로 찍는다…車업계 ‘기가 캐스팅’ 주목하는 이유 [비즈360]〉, 《헤럴드경제》, 2023-06-18
- ↑ 고성민 기자, 〈테슬라 제조혁신 ‘기가 캐스팅’… 현대차·도요타도 꽂혔다〉, 《조선일보》, 2023-09-13
- ↑ 유민아빠, 〈전장부품 관련주, 테슬라의 '반값 전기차'는 '기가캐스팅' 때문!〉, 《네이버 블로그》, 2023-12-27
- ↑ 서동민 기자, 〈GM, 테슬라 핵심업체 TEI 인수..기가캐스팅으로 생산성 극대화〉, 《카가이》, 2023-11-18
- ↑ 김홍수 기자, 〈[만물상] 甲 같은 乙 기업〉, 《조선일보》, 2024-03-11
- ↑ 윤진웅 기자, 〈테슬라 선택한 '기가 프레스' 현대차도 도입...하이퍼 캐스팅 속도〉, 《더그루》, 2023-10-13
- ↑ 스커틀벗, 〈테슬라 기가프레스 누가 만들지?〉, 《네이버 블로그》, 2022-08-25
참고자료[편집]
- 미지근한 일상, 〈테슬라주가, 테슬라 기가캐스팅 (기가프레스) 공법〉, 《티스토리》, 2021-04-09
- 스커틀벗, 〈테슬라 기가프레스 누가 만들지?〉, 《네이버 블로그》, 2022-08-25
- 이상원 기자, 〈테슬라 '기가 프레스' 맞서 현대차. 토요타는 '기가 캐스트' 도입〉, 《엠투데이》, 2023-06-14
- 김지윤 기자, 〈용접 대신 통째로 찍는다…車업계 ‘기가 캐스팅’ 주목하는 이유 [비즈360]〉, 《헤럴드경제》, 2023-06-18
- 최용석 기자, 〈日 2위 철강기업, '기가캐스팅' 때문에 떠는 이유〉, 《글로벌이코노믹》, 2023-07-13
- 고성민 기자, 〈테슬라 제조혁신 ‘기가 캐스팅’… 현대차·도요타도 꽂혔다〉, 《조선일보》, 2023-09-13
- 〈기가 캐스팅〉, 《시사상식사전》, 2023-09-14
- 뉴스1, 〈日도요타, 테슬라 제조혁신 ‘기가캐스팅’ 공법 도입…2026년부터 적용〉, 《동아일보》, 2023-09-19
- 윤진웅 기자, 〈테슬라 선택한 '기가 프레스' 현대차도 도입...하이퍼 캐스팅 속도〉, 《더그루》, 2023-10-13
- 김재성 기자, 〈현대차, 차체 한번에 찍는 '하이퍼캐스팅' 도입 박차〉, 《지디넷코리아》, 2023-10-16
- 서동민 기자, 〈GM, 테슬라 핵심업체 TEI 인수..기가캐스팅으로 생산성 극대화〉, 《카가이》, 2023-11-18
- 원성윤 기자, 〈기가캐스팅, ‘반값 전기차’ 시대를 만들다 [SS분석]〉, 《스포츠서울》, 2023-11-22
- 유민아빠, 〈전장부품 관련주, 테슬라의 '반값 전기차'는 '기가캐스팅' 때문!〉, 《네이버 블로그》, 2023-12-27
- 김홍수 기자, 〈[만물상] 甲 같은 乙 기업〉, 《조선일보》, 2024-03-11
같이 보기[편집]
