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[MIT리뷰/기후변화②] 물 소비 획기적으로 줄인 포드

2016-07-23MIT테크놀로지리뷰




자동차 생산에 필요한 물의 양을 줄인 포드

기후변화는 포드가 물 소비를 줄이게 된 이유 중의 하나이다.


미시건주 스털링 하이츠에 있는 포드 자동차 반다이크공장의 46에이커(약 18만㎡)에 달하는 공간에서 만들어지는 부품은 단 하나다. 바로 변속장치이다. 포드가 전세계에서 생산하는 차량의 삼분의 일에 반다이크에서 만든 변속장치가 장착된다. 반다이크의 변속장치는 미시건, 켄터키, 일리노이 그리고 태국, 러시아, 독일, 멕시코의 공장으로 보내진다.

오늘날 자동차에 쓰이는 변속장치는 4400 파운드(약 2톤)에 달하는 자동차를 끌어야 한다. 이 자동차는 때론 시속 40마일(약 64km/h)의 속도로 거친 도로를 덜덜거리며 달린다. 그러나 이 변속기 내에서 회전하는 부품들의 허용오차는 머리카락 두께의 삼분의 일인 단 15마이크로미터이다.


시계 부품의 정확도를 요구하면서 대형 SUV를 끌 수 있는 힘을 내기 위한 알루미늄 주조 과정은 최근까지도 많은 양의 물을 써야 했다.


반다이크공장의 수백 개의 자동화 된 절삭 기계들은 노즐을 통해 물과 윤활유를 절삭 도구와 잘린 금속 부위에 직접 분사, 복잡한 부품을 깎고 기름치고 냉각시켰다. 그 기계들은 반다이크공장의 가운데 공간에 있었는데 기계 아래에는 사용된 윤활유와 물을 다시 모으기 위해 판 참호가 있었다. 그 시스템은 집 수영장 보다 큰 2만5000갤런(약 9만4000리터)을 담을 수 있는, 구덩이라 불리는 물탱크 20개에 의지해 돌아가고 있었다.


하루 4만갤런(약 15만리터) 가까운 물이 증발했다. 공장 내부는 기름기가 있는 안개로 가득 차 있었다. 롭 클리프톤 반다이크 생산기술 엔지니어는 “항상 안전 고글을 닦아내야 했습니다”라고 말했다.


이제 그 20개의 물탱크는 더 이상 없다. 마지막 3개의 물탱크가 지난해 해체됐다. 반다이크공장에는 밀폐된 공간 내 유리창 너머 162개의 컴퓨터화 된 절삭기계만 돌아가고 있다. 절삭 도구와 금속 부품은 여전히 냉각과 윤활유가 필요하지만 흐르는 물 대신 절삭 부위에 직접 분사하는 미세한 연무가 그 역할을 대신한다. 각각의 기계에는 3.5갤런의 윤활유 탱크가 달려 있다. 일반적인 기계의 경우, 윤활유 탱크는 한 달에 한 번 채워진다.


2010년에서 2015년 사이, 반다이크공장에서 생산하는 변속장치의 수는 두 배로 늘었지만 전체 물 사용량은 오히려 10%까지 감소했다. 이는 포드가 물의 사용 방식을 바꾸기 위해 전사적 노력을 기울인 덕분이다. 포드와 몇몇 제조업체들에게 이런 물 절약기술은 기후변화에 적응한다는 실제 전략적 이득을 준다.


지난 10년 동안 전 세계의 기업이 물 부족을 문제라고 여기게 된 이유는 여러 가지다. 인구 성장과 경제적 조건의 향상도 물의 사용량이 늘어날 수밖에 없는 원인이다. 그러나 기업이 물 부족을 느끼는 가장 주요한 원인은 기후변화다. 전세계의 강우량 패턴이 변화한다는 사실과 기존에 물이 발견되던, 그리고 관련된 설비들이 존재하는 장소에서 실제 수원지가 멀어지고 있다는 것은 이제 잘 알려진 사실이다.



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인구 성장과 경제적 조건의 향상 때문에
기업들은 물 부족 문제를 인식하게 됐다.
그러나 물 부족 사태의 가장 큰 원인은
기후변화다.




칩 제조공정에 상당한 양의 물을 쓰는 인텔은 최근 연중 보고서를 통해 그들의 공장 중 상당수가 “기후변화에 의해 장기간의 가뭄을 겪을 확률이 증가하고 있는 준-물부족 지역”에 있어, “정상적인 생산량을 맞추기 위한 충분한 물 확보에 어려움이 있을 수 있다”고 밝혔다. 2003년까지만 하더라도 재무 기록 문서에 물이 자사의 주요 원료라고 기록하지 않았던 코카콜라는 가장 최근의 지속가능성 보고서에서 다섯 페이지를 물의 사용과 ‘보충’ 노력에 할애했다.


앤디 홉스 포드 환경관리위원회 의장은 “우리가 15년 전 이 일을 시작할 때만 해도 아무도 물을 중요하게 여기지 않았습니다”고 말했다. 이전까지만 해도 포드는 시설이나 부서별로 자사의 물 사용량을 측정하지 않고 있었다. 홉스의 팀은 많은 수의 계량기를 설치하는 것으로 이 일을 시작했다.


포드의 물 사용량 감소 노력은 환경 및 기후변화에 대처하는 제조공정을 만들려는 큰 프로그램의 일부다. 자동차 회사인 포드는 이 프로그램이 기후 변화의 큰 원인인 자동차의 매연을 줄이는 방향과도 일치해야 한다. 이미 포드는 올해 말까지 자사의 자동차가 2011년보다 25% 적은 에너지를 사용하게 만들 것이라고 공언한 바 있다.


연 매출 1500억 달러와 19만9000명의 직원을 가진 포드는 세계에 62개의 대형 공장을 가지고 있다. 그 중 일부는 담수를 가장 쉽게 얻을 수 있는 미시간에 있지만, 소노란 사막 언저리인 멕시코 헤르모실로처럼 물 부족을 해소하기 위해 우물을 너무 깊게 판 나머지 지하수 층의 끝에 도달해버린 지역에 있는 공장도 있다.


2000년에서 2010년 사이에 포드는 자동차 한 대 생산을 위해 필요한 물의 양을 삼분의 일만큼 줄였다. 2010년에서 2013년 사이에 그들은 이 일을 한 번 더 해냈다. 지금은 2000년 자동차 100대를 만들 수 있었던 물의 양으로 222대의 자동차를 만들 수 있다.



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56%
포드가 2000년에서 2013년 까지
자동차 한 대를 만들기위해
필요한 물의 양을 줄인 비율




포드 퓨전과 링컨 MKX를 조립하는 헤르모실로공장은 극심한 물 부족으로 역삼투압 기술을 통해 물을 정화하고 이 물을 재사용할 수 있는 완전 재활용 시스템을 설치했다. 이 시스템에 의해 헤르모실로 공장은 생산량을 50% 높였지만 물의 사용량은 늘리지 않았다.


모든 포드 공장에서는 이제 각각의 부품을 만드는 데 얼마나 많은 물이 사용되는지, 또 얼마나 많은 에너지가 사용되는지, 그리고 이산화탄소를 얼마나 내뿜게 되는 지를 측정하고 있다. 이는 매우 기본적인 수준의 지식이지만 많은 회사들이 놓치고 있는 부분이기도 하다.

지금 헤르모실로공장에서는 자동차 한 대를 만드는 데 555갤런(약 2100리터)의 물을 사용하는데 이는 포드사의 세계 평균인 1030갤런(약 3900리터)의 절반에 해당하는 수치이다. 멕시코의 다른 공장과 인도의 한 공장은 그 값을 자동차 한 대당 300갤런(약 1130리터) 이하로 낮췄다.


포드가 물의 사용량을 측정하기 시작했을 때, 자신들의 물 사용량 중 10%가 파이프에서 새고 있으며 그 중 대부분은 소방 시스템의 문제라는 것을 발견했다. 그러나 가장 극적인 물 사용량 감소는 회사의 공급 체인과 자동차에 사용하는 부품의 재료 교체로 이뤄졌다. 자동차 도색에는 매우 많은 물이 사용된다. 철로 만들어진 자동차 프레임은 먼저 축구장 두 개의 길이에 해당하는 깊은 탱크에 완전히 잠겨 세척과 첨단 페인트를 칠할 준비 과정을 거친다.


포드의 새로운 시스템에서, 프라이머, 베이스, 클리어 코트라는 세 단계의 도색은 이제 중간 건조 단계 없이, ‘웨트 웨트 웨트(wet wet wet)’ 도색이라 부르는 방식으로 이루어진다. 도색 중 발생하는 결점 해결에 필요한 중간 건조 단계를 없앰으로써 포드는 에너지를 절약하고 도색 단계의 물 사용량을 30% 줄였다.

이를 위해 포드는 회사에 페인트를 공급하는 전세계 공급 사와 협력했고 매 년 수백만 대에 칠해지는 페인트의 성분을 바꿔야 했다. 새로운 페인트는 보다 효율적으로 자동차에 칠해지고 더 적은 물을 쓴다.


포드의 물 사용량 감소 노력이 성공한 것은 홉스와 그의 팀이 회사를 위한 새로운 목표를 상상한 덕분이었다. 어쩌면 언젠가 포드는 자동차를 만드는 데 비식용수만을 사용하게 될 수도 있을 것이다.



<본 기사는 테크M 제39호(2016년7월) 기사입니다>

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