테슬라 전기차 전쟁의 설계자

테슬라 전기차 전쟁의 설계자

팀 히긴스 지음

라이온북스 / 2023년 3월 / 520쪽 / 22,000원





더없이 비싼 자동차



이번에는 잘될지도 모르지

2003년 어느 여름날, J. B. 스트라우벨은 전기차 생각에 늦은 시간까지 잠을 이루지 못했다. 그는 로스앤젤레스에서 살고 있었는데, 스탠퍼드대학교 솔라카(solar car, 태양광을 이용하는 전기자동차) 연구팀이 그날 저녁 시카고를 출발해서 주행을 마치고 곧장 그의 집에 모였다. 그 모임은 2년에 한 번씩 열렸는데, 스트라우벨은 모교 연구팀의 맏형을 자처했고, 그는 자신의 집을 찾아온 손님들과 공통 관심사가 있었다. 유년 시절부터 품어온 꿈, 바로 전기로 구동하는 차를 발명하겠다는 포부였다.

스트라우벨은 리튬이온을 사용하는 새로운 형태의 배터리를 연구하고 있었다. 그는 기존 배터리가 납산을 사용하여 무거운 데다 용량이 크지 않아 30킬로미터가량 주행하고 나면 충전소를 찾아야 한다는 점을 잘 알고 있었다. 하지만 리튬이온 배터리를 사용하면 그런 불편을 해소할 수 있으리라는 희망이 있었다. 스트라우벨만 그렇게 생각한 게 아니었다. 스탠퍼드 연구팀 소속의 진 베르디체프스키라는 젊은이도 배터리에 관심이 많았고, 대화를 나눌수록 그는 스트라우벨의 구상에 깊이 매료되었다.

한편 스트라우벨은 대학교 3학년 여름, 교수의 소개로 자동차 스타트업인 로젠모터스에서 인턴으로 일하게 되었는데, 그 회사는 오염물질을 거의 방출하지 않는 자동차를 생산하겠다는 포부를 안고 혼합형 전기 동력장치를 개발하고 있었다. 그들은 휘발유 터보 발전기에 플라이휠을 장착하려고 했다. 스트라우벨은 이렇게 자동차 업계에 발을 들였고, 해럴드 로젠 수하에서 일을 시작했다. 그리고 여름이 지나가고 스트라우벨은 학교로 돌아가서 자동차 전자부품 공부를 더 해야겠다고 생각했다. 그런데 그 뒤로도 그는 원격으로 로젠의 일을 계속 도왔다. 그러던 어느 날 로젠의 회사가 폐업한다는 안타까운 소식을 듣게 되었는데, 로젠모터스는 거의 2,500만 달러를 날린 셈이었다.

스탠퍼드대학교로 돌아온 후에 스트라우벨은 친구 대여섯과 함께 캠퍼스 바깥에 작은 집을 빌렸다. 로젠이 키운 플라이휠 구상이 현실적으로 너무 위험하다는 주장은 도무지 믿기지 않아서 그는 차고에서 중고 포르쉐944를 순수 배터리 구동 차량으로 개조했다. 시작은 순조로웠다. 엉성하긴 해도, 납산 배터리를 장착한 자동차는 번아웃과 함께 엄청난 순간가속도를 선보였다. 모터를 손상하거나 배터리를 과열시키지 않고도 충분한 동력을 이끌어내는 방법을 찾는 일이 관건이었다.

이렇게 전기자동차 연구를 이어가던 중, 앨런 코코니라는 엔지니어를 알게 되었다. 그는 제너럴모터스에서 실패한 전기차 EV1 프로젝트에 도급업자로 참여한 경험이 있었고, 또 그는 당시 홈카 애호가들이 선호하던 키트카를 이용해서, 유리섬유 프레임으로 차대가 낮은 2인승 로드스터(그는 자신의 차를 티제로라고 불렀음)를 구현했다. 그리고 휘발유 엔진이 아닌 납산 배터리를 자동차 문에 설치해서 동력원으로 사용했다. 이후 스트라우벨은 대학을 졸업하고 로스앤젤레스와 실리콘밸리를 오가면서 코코니의 사업장을 자주 들르다가, 코코니의 구상에 관심이 생겼다. 그래서 지난 2003년 여름밤에 스탠퍼드대학교 태양광 자동차 연구팀과 열띤 토론을 벌였던 크로스컨트리 자동차에 관한 아이디어를 코코니에게 제안했는데, 이 자동차를 제작하려면 배터리를 약 1만 개 연결해야 하고, 비용은 약 10만 달러가 들 것으로 예상되었다. 코코니는 스트라우벨을 영입하고 싶었지만, 그럴 재정적 여력이 없었다. 스트라우벨 역시 본격적으로 직장생활을 할 준비가 되지 않았다고 느꼈다. 그러던 중 스트라우벨은 한 사업가 얘기를 들은 기억이 떠올랐는데, 바로 일론 머스크였다. 그리고 그해 10월 스트라우벨은 스탠퍼드대학교에서 기업가 정신 수업을 여러 개 수강하다가, 당시 32세였던 머스크의 강연도 듣게 되었다. 강연이 끝난 후에 그는 머스크와 직접 대화를 나누려고 머스크를 따라갔다. 그는 우주항공 업계에서 인지도를 쌓은 로젠과 아는 사이라는 점을 내세워 머스크의 관심을 끌었다.

그리고 어떻게든 대화를 이어가보려고 스트라우벨은 남다른 애정을 품고 있는 본인의 프로젝트 이야기를 꺼냈다. 미국을 횡단할 수 있는 전기자동차를 만드는 것이 꿈이라고 밝히고, 리튬이온 배터리를 사용하기 위해 AC프로펄전이라는 업체와 협력하게 된 과정을 들려주었다. 이 시도가 성공해야만 자신의 꿈을 이룰 수 있다고도 덧붙였다. 스트라우벨은 별다른 기대 없이 건넨 말이었고, 주변 사람들에게도 그저 그런 이야기로 들릴 수 있었다. 하지만 머스크는 그 말을 듣고 눈빛이 달라졌다. 스트라우벨은 드디어 이상을 함께 공유할 사람을 만났다고 생각하며 스페이스엑스 공장을 나왔다.

점심식사 후에 그는 머스크에게 리튬이온 배터리로 작동하는 자동차의 실례를 보고 싶다면 AC프로펄전에 연락해보라고 이메일을 보냈다. 머스크는 스트라우벨에게 장거리 운행 시제품에 1만 달러를 기부하고 싶다면서, AC프로펄전에 연락해보겠다고 답장을 보냈다. 또 머스크는 “이건 정말 멋진 아이디어입니다. 전기자동차가 실현되는 시점이 코앞으로 다가왔다는 생각이 듭니다.”라며 관심을 드러냈다.

EV1의 유령

테슬라모터스를 처음 시작한 당사자는 일론 머스크도 J. B. 스트라우벨도 아니었다. 처음 밑그림을 그린 사람은 마틴 에버하드였다. 엔지니어인 에버하드는 이론상 전기자동차와 휘발유 자동차 중 어느 쪽이 더 효율적인지 연구하기 시작했다. 그는 복잡한 스프레드시트를 만들어서 자동차가 소모하는 에너지의 총량과 자동차에서 배출하는 온실가스의 총량을 비교한 값인 연료 효율성을 계산해보았다. 그 결과, 앞으로 전기에 초점을 맞춰야 한다는 결론을 얻었다.

다행히 에버하드와 비슷한 생각을 하는 사람들이 또 있었다. 카스너는 제너럴모터스가 전기차 시장에 처음 선보인 EV1을 대여해보고는 전기자동차에 완전히 매료되었다. 그런데 전기자동차를 만들려고 하는 사람이라면 차량의 무게와 효율성은 끊임없이 고민해야 하는 문제였다. EV1은 배터리팩 무게만 0.5톤이었는데, 당시 세단이 1.5톤인 점을 고려하면 굉장히 부담스러운 수준이었다. 게다가 배터리팩이 차량 중앙에 설치되는 터라 2인승 좌석 사이에 작은 벽처럼 튀어나와서 답답하게 만들었다.

이런 문제가 있었지만 에버하드는 차의 가속능력에 몹시 감탄했다. 페달을 살짝 밟기만 해도 순식간에 속도가 붙었다. 그러나 에버하드는 외관에 원하는 매끈한 느낌이 없어서 그다지 탐탁스럽지 않았다. 아무튼 에버하드가 어떻게 생각하건, EV1은 이미 사라질 운명이었다. 제너럴모터스는 전기차를 실패한 사업으로 결론짓고 차량을 모두 회수하며 생산라인을 없애고 있었다. 그런데 대화를 나누던 중 카스너가 이웃에 사는 톰 게이지를 언급하며, 그가 로스앤젤레스에 있는 AC프로펄전이라는 회사를 통해 EV1 프로젝트에 참여한 초창기 엔지니어였다고 에버하드에게 일러주었다. 앨런 코코니가 티제로라고 이름 붙인 전기차도 AC프로펄전 사업장에서 탄생한 차량이었다.

에버하드는 그 점에 관해 읽어본 후에, 직접 확인하려고 곧장 로스앤젤레스행 비행기에 몸을 실었다. AC프로펄전에 도착해보니, 코코니와 게이지는 티제로 3대를 생산 완료해서 2대를 이미 판매했다. 판매가격은 한 대에 12만 달러였다. 그러나 EV1과 같은 문제점이 여전히 남아 있었다. 티제로 역시 배터리가 부피도 크고 값비싸다는 제약이 있었다. 그 문제를 놓고 한창 대화를 나누던 중, 에버하드는 전자책 사업을 하면서 친숙해진 ‘리튬이온 배터리를 사용하면 어떨까?’ 하는 생각이 들었다. 그래서 리튬이온 배터리를 제안했는데, 일순간 회의실에 침묵이 흘렀다. 코코니는 황급히 회의를 마무리했다.

에버하드가 돌아왔을 때 코코니는 그에게 무언가 보여주려고 준비하고 있었다. 사실 두 사람은 비슷한 생각을 하고 있었다. 리튬이온 배터리는 가격이 더 저렴한데 성능은 더 우수했다. 코코니는 노트북에 들어가는 배터리셀을 대량으로 연결해서 배터리팩을 만드는 발상을 시험해보았다. 우선 배터리 60개를 연결해보았다. 그러고 나서 티제로도 리튬이온 배터리로 바꾸면 좋겠다고 적극 제안했다.

코코니의 생각대로 티제로의 납산 배터리를 노트북에 쓰이는 저렴한 배터리 6,800개로 교체할 수 있다면, 훨씬 가볍고 주행거리도 긴 성능 좋은 자동차가 완성되는 터였다. 유일한 문제점은 AC프로펄전의 자금이 바닥났다는 것이었다. 에버하드는 티제로를 원했기에 일단 10만 달러를 지급했고, 티제로를 리튬이온 배터리로 전환해서 계속 사업장을 운영할 수 있도록 추가로 15만 달러를 지원했다.

이후 에버하드는 고급 전기차 시장의 잠재력이 크다고 확신하고, 친구인 마크 타페닝에게 테슬라모터스라는 회사를 함께 시작해보자고 제안했다. 두 사람은 2003년 7월 1일 델라웨어에 회사를 등록했고, 자동차 업계에 뛰어드는 데 필요한 사항을 조사하기 시작했다. 초반에 두 사람 다 아는 것이 하나도 없었지만, 오히려 그 점을 큰 자산으로 여겼다. 근래 자동차 업계의 구조에 변화가 일어났는데, 오랫동안 자동차 회사는 부품 계열사가 제공하는 부품으로 자동차를 조립하는 수직통합 방식을 고수했다. 하지만 비용을 줄이려면 부품 계열사를 회사와 분리해서 각자도생하게끔 조치해야 했다.

이 형국을 지켜본 에버하드는 테슬라가 중소기업이지만 대기업에서 생산하는 스포츠카의 부품과 동일한 제품을 구매할 수 있겠다고 확신했다. 게다가 자동차를 직접 제작할 필요도 없었다. 누보미디어에서 전자책 리더기를 만들 때도 두 사람이 직접 제품을 조립하진 않았다. 소비자용 전자제품 업체가 대개 그렇듯이, 이들도 제3자에게 외주로 작업을 맡겼다. 자동차 업계에는 외주업체가 거의 없었지만, 다행히 영국의 스포츠카 제조사인 로터스가 외주 서비스를 제공한다는 점을 알게 되었다.

로터스는 얼마 전에 로드스터 엘리스의 새로운 버전을 출시했다. 테슬라가 엘리스를 몇 대 구입해서 로터스에 디자인을 독특하게 변경해 달라고 의뢰한 다음, 기존 엔진을 코코니가 제작한 전기모터용 엔진으로 바꾸면, 고급 전기 스포츠카를 손에 넣을 수 있었다. 에버하드는 실리콘밸리에서 쌓은 경험과 교훈을 100년 역사의 자동차 제조사에 적용해서 이 업계를 완전히 바꿔놓을 방안을 고심했다.

2003년 9월 AC프로펄전은 에버하드가 의뢰한 차량 전환 작업을 마무리했다. 리튬이온 배터리를 장착한 신형 티제로는 무게가 226킬로그램이나 줄었고, 시속 98킬로미터까지 순간가속하는 시간도 3.6초나 단축되었고, 한 차례 충전으로 482킬로미터를 주행할 수 있었다. 에버하드는 아마추어 카 레이서인 이안 라이트에게 시범 주행을 부탁했다. 라이트는 이런 자동차는 경험하지 못했다며 놀라워했다. 라이트는 곧 구상하던 스타트업을 버리고 에버하드와 타페닝에게 합류했다.

한편 여러 점들에서 스포츠카를 만들고 싶어 하는 에버하드의 포부와 잘 맞아떨어졌지만, 티제로는 게이지와 코코니에게 전혀 다른 가능성을 열어 보였다. 그들은 배터리 신기술로 일상생활에 적합한 전기자동차를 만들고자 했다. 리튬이온 배터리를 사용하면 해당 기술로 레이싱카부터 출퇴근 자가용까지 모두 가능한 주행거리를 구현할 수 있었다. 양측이 함께 큰 진전을 이룬 건 사실이지만, 이제는 각자의 길을 가야 할 시기였다. 게이지와 에버하드는 동업은 어렵지만 적어도 협업은 계속할 수 있다는 점에 동의했다. 에버하드는 자신이 개발하려고 하는 로드스터에 들어갈 모터와 전자부품을 게이지에게 구매할 수 있었다. 하지만 독점 거래는 아니고, AC프로펄전에서 원하는 대로 선택할 수 있었다.

둘은 자동차를 생산할 만한 자금이 없었는데, AC프로펄전은 스트라우벨의 추천을 받고 즉각 일론 머스크를 투자자 후보로 거론했다. 그러던 중 2004년 3월 말 에버하드는 게이지에게서 이메일을 받았는데, 게이지가 일론 머스크에게 연락해보라고 했다. 당시 머스크는 게이지에게 전기자동차를 생산하려면 고급 모델로 시작해서 점차 대중화하며 단계를 낮추는 방법이 최선이라고 말했는데, 이는 에버하드의 소신과 일맥상통하는 얘기였다. 하지만 게이지와 코코니는 이런 방식에 흥미를 느끼지 못했다.

테슬라의 팀과 머스크는 방향이 거의 같았기에 신속하게 만나서 이야기를 나누게 되었고, 머스크는 해보고 싶다고 의사를 밝혔지만, 조건을 내걸었다. 자신이 회장을 맡아야 한다고 못 박았다. 그렇게 거래는 마무리되었다. 초기 투자금 650만 달러 중에서 머스크가 635만 달러를 내놓았다. 에버하드는 7만 5,000달러를 냈고, 나머지는 소액 투자자들의 도움을 받았다. 머스크가 CEO를 맡았고 타페닝이 사장에, 라이트가 최고운영책임자(COO)에 이름을 올렸다. 욜러와 버나드 체도 이사회에 합류했다.

불장난

2003년 초에 실리콘밸리로 돌아와 스트라우벨은 한 차례만 충전해도 미국을 횡단할 수 있는 전기자동차 프로토타입을 만들기 시작했다. 자신의 차에 동력원으로 사용할 배터리팩을 만들기 위해 리튬이온 전지를 연결하는 방법을 실험하기 시작했는데, 그때는 머스크가 전기자동차 회사에 막대한 자금을 투자해 자신이 심혈을 기울이는 것과 유사한 기술을 개발하고 있다는 사실을 전혀 알지 못했다. 그래서 2004년에 마틴 에버하드라는 사람에게 연락을 받았을 때 그는 놀랐다. 에버하드는 최근에 테슬라모터스라는 전기자동차 회사를 시작했다면서, 스트라우벨에게 함께 일할 의향이 있는지 물었다.

그래서 스트라우벨은 에버하드, 마크 타페닝, 이안 라이트를 한자리에서 만났다. 당시 테슬라의 과제는 나중에 본격적으로 자동차를 제조할 때 사용할 시운전 차량, 곧 프로토타입을 만드는 것이었다. 로터스 자동차의 차체에 AC프로펄전의 전기모터를 탑재한 다음, 노트북용 배터리 수천 개를 연결해서 동력으로 사용할 계획이었다. 만약 계획대로 일이 잘 풀리면 투자자들에게 프로토타입을 보여주고 또다시 투자를 받아내어, 로터스에서 본격적으로 제조할 수 있도록 실제 자동차를 개발할 생각이었다.

스트라우벨은 테슬라에 합류하기로 마음먹었고, 엔지니어로 채용되었다. 그 밖에도 이미 에버하드는 친구나 누보미디어에서 함께 일했던 동료들을 테슬라로 영입하고 있었는데, 이 노력은 자동차 제조사로서 전자제품을 바라보는 소비자의 시각을 폭넓게 이해하는 데 도움이 되었다. 타페닝은 사장이었지만, 적합한 인물을 찾을 때까지 소프트웨어 개발을 주도하고 최고재무책임자(CFO) 역할도 맡아야 했다. 라이트는 엔지니어를 감독하기로 했고, 에버하드의 이웃사촌인 랍 퍼버가 배터리 개발을 진행했다. 그런데 서서히 팀 분위기가 삐걱거리기 시작했다. 어떤 팀원은 스트라우벨이 스탠퍼드대학교 출신 팀원을 늘려나가며 자신의 영향력을 강화해서 라이트의 입지를 위협한다고 생각했다. 그런데 라이트는 스트라우벨하고만 부딪히는 게 아니었다. 결국 라이트가 해고되었다. 한편 에버하드는 배터리팩을 만들기 위해 한국의 LG화학에서 7천 개의 배터리를 확보했고, 그해 봄에 모두의 노력이 드디어 결실을 보았다. 자동차가 거의 완성된 것이다. 스트라우벨은 로드스터에 올라타서, 엔지니어와 대화하려고 창문을 내렸다. 출발 시간이 되자, 그가 액셀러레이터를 밟았다. 차는 창고가 죽 늘어선 거리로 곧장 내달렸다. 다들 엄청난 순간가속도에 깜짝 놀랐다. 차를 바라보던 에버하드는 눈물을 글썽이며 이렇게 말했다. “이건 테슬라가 옳다는 것을 보여주는 최초의 증거입니다.”

그들은 성공의 희열과 함께 깊은 안도감을 느꼈다. 머스크도 이런 진전에 기쁨을 감추지 못했다. 거의 일 년 전에 에버하드가 영국에 다녀와서 계획보다 더 많은 자금이 필요하다고 말했을 때, 머스크는 속상했지만 그렇게 놀라지는 않았다. 이들이 2차 투자자 모집에서 목표로 잡은 투자금 1,300만 달러의 상당 부분을 자신이 부담하겠다고 나섰다. 그리고 2차 모집에서는 안토니오 그라시아스를 비롯한 새로운 투자자도 등장했다. 스트라우벨은 노고를 평가받아서 최고기술책임자(CTO)로 승진했다.