테슬라는 어떻게 죽음의 계곡을 넘었는가?

브런치북 제 12 편

현재 전세계 가장 주목을 많이 받았던 기업들은 어디일까? 1년 동안 시가 총액으로 약 7,735억 달러(1월 7일 종가 기준) 가치로 나스닥에서 S&P 지수로 등극한 기업이 어디일까? 이쯤이면 벌써 눈치 채고 있는 분들이 많을 것이다. 

차량 판매 수로 더 살펴보자면, 2020년 4분기까지 총 499,550 대를 고객들에게 차량 인도하면서 무서운 속도로 파괴 혁신을 거듭하고 있는 기업이 바로 테슬라다. 물론 그 전만 해도 테슬라는 정크본드로 내려 갈 정도로 재무상태도 좋지 않을 뿐만 아니라 예약된 고객들에게 차량 인도가 늦어서 회사가 망한다고 미디어들이 늘 외치던 회사였다. 이러한 회사가 어떻게 죽음의 계곡을 넘어 비즈니스 기적을 이루었는지 궁금한가?

코로나 전염병은 테슬라에 도움이 되었나?

현재 대부분 전통적인 내연 기관 자동차 제조업체들은 내연기관과 전기 배터리 둘다 구동할 수 있는 하이브리드 플러그인(PHEV)에 대해 출시했고, 전기 배터리 구동차에 대해 설계 및 개발 단계에 들어 갔으나 EV 출시 및 생산 목표는 코로나 영향으로 후순위로 연기했다. 참고로 미국에서 2020년 하반기에 출시된  7대 전기차들 중 5대가 2021년까지 연기되었다.

그러나 테슬라는 2020년 완전한 EV 라인업을 이루었고 생산에 박차를 가했다. 또한 내연 기관 자동차들이 프랜차이즈 딜러 샵에서 판매하는 방식과 달리 테슬라는 처음부터 온라인 구매 방식으로 이번 전염병으로 인한 매출 타격은 전혀 없었다. 이것이 바로 기사회생의 발판이 되었다. 테슬라는 오히려 다른 자동차 업체들의 디지털 판매 방식의 패러다임 전환으로 가속화시켰다. 

지난 해 4월 카구루스(CarGurus) 설문 조사에 따르면 미국인의 61%가 온라인으로 자동차를 구매했고 이것은 전염병 발생 전 보다 32 % 증가했다. 또한 2022년 올해 세계 가전 전시회에서 GM의 캐딜락은 아마존 웹 서비스와 손을 잡고 모든 접점에서 고객을 참여시키기 위한 대화형 몰입형 쇼핑 경험을 선 보일 정도로 디지털 전환 판매가 급속도로 바뀌어 가고 있다.

테슬라는 어떻게 죽음의 계곡을 넘었나? 

죽음의 늪에 빠져 나온 테슬라에서도 2020년 한 해는 그 어느해 보다 중요한 한해였다. 그렇다면 과연 테슬라는 어떤 점이 뛰어나는가? 크게 배터리, 자율주행 오토파일럿, 자동차 SW 무선 업데이트(OTA), 수퍼 차저 네트워크로 볼 수 있다. 그래서 테슬라를 단순히 전기차로 보는 것이 아니라 움직이는 컴퓨터로 자동차 종합 플랫폼으로 보는 시각도 있다. 

전기차에서 가장 중요한 부분은 배터리이다. 이러한 전기 배터리 구동하는 것은 타 내연기관차와 뚜렷하게 구별되는 데, 테슬라 배터리 데이에서 테슬라는 현재의 배터리 모델 보다 5배 더 큰 용량과 약 16% 이상 주행거리를 증가시키고 6배더 파워를 증가시킨 새로운 4680 규격 배터리 셀을 공개했다. 현재 출시된 테슬라 모델S와 X는 18650의 원통형 배터리 규격으로 테슬라 초창기 부터 이미 대중적으로 널리 사용되어서 테슬라의 배터리 관리 시스템(BMS)와 함께 안정적으로 사용할 수 있어서 전기차의 대중화를 가져왔다. 

[사진 1 - 테슬라 새 배터리셀 4680 규격 발표 (출처: 테슬라)]

이보다 더 진보된 새로운 4680 배터리 셀은 테슬라가 여러 개의 배터리 회사를 합병해서 계속해서 전기 자동차의 점유율 1위를 독차지 하기 위해 자체 생산을 계획하고 있다. 그 이유는 현재 전 세계의 끊임없이 밀려오는 고객들의 주문들을 맞추기 위해 독일과 중국 상하이, 미국의 텍사스주 오스틴에 새로운 기가팩토리를 짓는 것과 무관하지 않다. 특히, 중국과 같은 경우에는 이미 50만대를 생산할 수 있는 상하이 공장을 보유하고 있다. 또한 파라소닉, LG 화학, CATL 과와도 협약을 맺고 배터리 주문 용량을 맞추기 위해 생산에 박차를 가하고 있다.  

배터리 팩 기술과 더불어 테슬라는 자체 배터리를 얼마나 빨리 충전 시킬 수 있는가도 매우 중요하다. 테슬라는 수퍼 차저 네트워크로 자체 충전 기술로 현재 5분만  충전하면 120Km 를 주행할 수 있는 테슬라 V3 수퍼차저로 모두 업그레이드 되었다. 미국에는 604개가 있고, 80개 더 건설 중에 있으며, 미국 이외의 지역 에는 835 개, 국내에도 27개 이상 수퍼 차저 스토어들이 있다. 지금은 테슬라 유저들만 무료나 아주 싼 가격으로 유료로 하고 있지만 언제든지 타사 전기 자동차들의 충전소로 이용하면 별도의 비즈니스 모델로 가능하다.

완전 자율 주행을 실행하는 오토파일럿

일론 머스크가 완전 자율 주행(FSD)의 꿈을 실행하기 위해 처음부터 서비스명을 “오토파일럿” 이라고 부르며 계속해서 발전시켜 왔다. 완전 자율주행 하드웨어 칩을 버전 2.0 으로 내놓으면서 자체 설계 칩으로 탈바꿈 시켰고, 소프트웨어 또한 버전 1.0 에서 2.0으로 하나의 모듈식 변경해가는 점진적으로 재작성을 위해 스탠포드 컴퓨터 비전 머신러닝의 대가인 안드레 캐퍼시 박사를 영입하여 최근에 내놓은 FSD 베타 버전에서 완전히 새롭게 자율주행 역사를 탈바꿈 시키고 있다.

테슬라에 달린 총 8대 카메라로 컴퓨터 비전을 인식하는 버드 아이 뷰 네트워크라고 부른다. 이 네트워크는 다양한 물체들을 카메라 비전으로 인식 가능하는 데, 주변의 도로와 자동차 및 사람과 사물을 인식하며, 신호등이나 길 표지판, 도로에 그려진 다양한 표시나 중앙선, 횡단 보도나 주위에 갑자기 튀어나는 물체 까지 탁월하게 감지할 수 있다. 또한 자동차가 움직이면서 상향등, 하향등이나 눈, 비, 안개 등 사람이 인식하기 어려운 날씨 환경에서도 라이다 센서가 없어도 사물을 3D로 매핑 시킬 수 있도록 획기적으로 개선시켰다. 

[사진 2 - 완전 자율 주행 베타 기능 (출처: 테슬라)]

테슬라에서는 이것을 서프라이즈 러닝(Surprise Learning) 이라고 부르며, 48개의 뉴럴 네트워크와 1천개 아웃 텐서들은 예측할 수 있도록 데이터 훈련만 7만 GPU 시간을 학습시킨 CNN 백본인 하이드라넷(Hydranet) 까지 구축해서 미국에서 낡아 빠진 페인트가 뜯거져 나간 표지판이나 큰 나무나 건축으로 인한 장애물에 가려져 있는 표시판, 밤에 빛이 없을 때 잘 보이지 않는 멈춤 표시 등 어렵고 다양한 케이스를 추론하여 예측해서 스스로 판단할 시스템을 테슬라 자동차 안에 탑재시켰다. 

2020년 2월까지 테슬라 오토파일럿의 운행거리는 30억 마일(48억 Km) 이며, 오토파일럿 네비게이션은 10억 마일(16억Km) 이다. 또한 인간 개입 없는 자율 차선 변경은 20만회가 이루어졌으며, 원격 차량 호출 기능인 스마트 서몬(Smart Summon)은 120만회로 약 50개국 이상 국가에서 현재 운행되고 있다. 이것은 웨이모가 약 1천여대 자동차를 통해서 약 2천마일(약 3천2백만Km)의 실제 도로 데이터를 축적한 것 보다 규모가 훨씬 크게 이루어졌다.  

소프트웨어로 동작하는 전기자동차 

역사적으로 자동차를 구매할 때 차량의 기능은 차량의 라이프 사이클과 함께 고정되어왔다. 그러나 OTA 업데이트가 생겨난 이후로 차량의 성능과 기능을 지속적으로 업데이트하고 개선 할 수 있게 되었다. 이 업데이트는 시간이 지남에 따라 여러분의 차가 성능상 더 좋아지고 관리가 편해진다. OTA 업데이트는 수많은 PC나 스마트폰 운영체제의 업데이트와 유사하게 셀룰러 또는 WiFi 연결을 통해 원격으로 이루어진다. 테슬라는 2012년 부터 OTA 업데이트를 사용한 최초의 자동차였다.

그 이후 기존 레거시 자동차 제조업체는 몇 가지 OTA 업데이트 기능을 추가하기 시작했지만 진행 속도가 느렸다. 또한 오늘날 대부분의 자동차 제조업체의 OTA 업데이트는 차량의 인포테인먼트 시스템(지도, Apple CarPlay, 블루투스 호환성)을 개선하는 데 사용했다. 그 반면에, 테슬라의 OTA 업데이트는 배터리 주행 범위 증가, 자율 주행 기능, 제동/가속 기능, 안전 시스템과 함께 프리미엄으로 인포테인먼트 시스템을 개선하는 데 사용했다. 

소프트웨어 알고리즘은 견인, 차량 안정성, 차량의 가속 및 재생 제동, 실내 온도 조절 및 열 관리를 제어하며 배터리 팩의 충전 상태를 모니터링하고 모든 안전 시스템을 관리하도록 목표를 두었고, 이를 차주들이 눈으로 직접 보거나 작동시킬 수 있도록 마치 아이패드를 동작시키는 것처럼 13인치 터치 스크린에 모두 포함시켰다. 그러므로 테슬라는 처음부터 차량에 전기화, 연결성 및 자율 기능을 구축하여 OTA 업데이트를 사용하여 이러한 시스템을 개선하고, 이미 도로에 있는 테슬라 차량에 부가 가치를 더욱 더 추가하여 소비자들의 만족도를 높였다.