전 세계는 더 저렴한 전기차(이하 'EV')를 필요로 하고 있지만, 중국을 제외하면 테슬라가 유일하게 수익성 있는 EV를 제작해오고 있다. 다른 자동차 제조업체들은 비용 절감을 위해 새로운 기술을 도입하고 있으며, 그중 하나가 메가 캐스팅(또는 기가 캐스팅)이다. 이 기술은 EV를 더 저렴하고 가볍고 간단하게 만드는 것을 목표로 한다.
메가 캐스팅은 다이캐스팅(Die-casting)이라는 일반적인 제조 기술의 한 형태로, 녹은 알루미늄과 같은 물질을 고압 금형에 주입하여 부품을 만드는 과정이다. 테슬라는 이 기술을 선도적으로 활용하여 모델 Y, 모델 3, 그리고 사이버 트럭의 일부 부품을 단일 캐스트로 제작하고 있다. 이런 메가 캐스팅의 장점은 크게 3가지이다.
- 부품 감소: 모델 3의 앞뒤 샤시에는 70개 이상의 부품이 포함되어 있지만, 모델 Y에서는 단 하나의 캐스트 부품만 사용된다. 이는 무게 감소 및 비용 절감, 그리고 제조 효율성을 크게 향상 시킨다.
- 유연한 설계: 메가 캐스팅은 더 다양한 형태의 디자인을 가능하게 하며, 필요한 곳에 지지대를 추가하고 강도를 높이면서도 더 적은 재료를 사용할 수 있다.
- 알루미늄 사용: EV는 무거운 배터리를 탑재하고 있어 무게를 줄이는 것이 중요한데, 메가 캐스팅은 알루미늄을 사용하여 이를 가능하게 한다.
메가 캐스팅에는 여러 장점이 있지만, 몇 가지의 단점 또한 존재하며 이를 해결하는 것이 새로운 도전 과제가 될 것으로 보인다.
- 무게 증가 가능성: 연구에 따르면, 매우 큰 캐스트 부품은 시트 메탈보다 10% 더 무거울 수 있다.
- 결함률: 캐스팅 과정에서 결함이 발생할 가능성이 높아, 제조된 부품 중 약 15%는 사용할 수 없게 되며 이는 수율 감소 및 수익성 감소와 직결된다.
- 냉각 및 수축: 부품이 냉각되면서 수축하여 작은 빈틈이 생길 수 있으며, 이는 구조적 약점으로 이어질 수 있다.
테슬라는 메가 캐스팅 기술을 활용하여 차량 제작 방식을 완전히 변화시키려 하고 있다. 초기 자동차 산업에서는 차량을 한 장소에서 조립했지만, 헨리 포드는 이를 변화시켜 조립 라인을 도입했다. 테슬라는 이와 유사한 혁신을 목표로 하고 있다. 예를 들어 테슬라는 조립 라인의 크기를 10% 줄이고, 부품 수를 370개 줄임으로써 무게를 10% 감소시키고 주행 거리를 14% 증가시킬 수 있었다 주장하고 있다.
볼보, 포드, 제너럴 모터스, 도요타, 현대, 닛산 등 많은 자동차 제조업체들이 메가 캐스팅 기술에 투자하고 있으며, 볼보는 스웨덴과 슬로바키아에 메가 프레스를 설치했다. 이 기술은 차량 무게 감소, 부품 수 감소, 그리고 제조 공정의 효율성을 높이는 데 크게 기여할 수 있다.
메가 캐스팅은 전기차 제조의 미래를 혁신적으로 바꿀 잠재력을 가지고 있다. 그러나 여러 도전 과제 또한 갖고 있기 때문에 이를 극복하는 것이 관건이 될 것으로 전망된다. 테슬라와 다른 자동차 제조업체들이 이 기술을 성공적으로 도입하여 공정을 최적화할 수 있다면, 더 저렴하고 효율적인 전기차가 시장에 출시될 것이고, 이는 진정한 탄소 중립으로써의 첫 발자국이 될 것이라 생각한다.
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