김준성 연구원이 말하는 테슬라가 격차를 만드는 방법(feat. 새로운 자율 주행 컴퓨터 HW4)

아마 국내기업에 투자하시는 분이라면 이 분을 모르는 분이 없을 것이다. 바로 자동차 파트에서 독보적인 인사이트로 국내 및 테슬라 투자자라면 모를 수가 없는 '갓준성'이라고 불리는 메리츠증권의 김준성 연구원이다. 특히 이 분이 주기적으로 발간하는 리포트인 'EV WAR'는 많은 테슬라 투자자들이 즐겨보는 리포트 중 하나일 것인데, 김준성 연구원이 작년 이 맘 때에 연합뉴스경제 TV에서 테슬라가 격차를 만드는 방법에 대해 인터뷰한 내용이 있다. 당시 김준성 연구원이 말한 내용에 있어 1년이라는 세월이 흘렀지만 여전히 그의 말이 틀리지 않았다는 사실과 함께 정확히 테슬라에 대한 디테일과 본인의 관점까지 명확히 꿰뚫고 있기에, 생각보다 많은 사람들이 접하지 않은 듯하기에 소개하고자 한다. 조곤조곤하게 아주 말씀을 잘하시며 특히나 놀라운 부분은 이러한 방대한 양의 정보를 그 어떤 참고자료나 모니터링 없이 술술 말씀하시는 데 있어서 엄청난 내공과 공부량을 가진 분이라는 것을 다시금 느끼게 되었다. 풀 영상은 아래 하단에 남겨두도록 하겠다.

 

1. 현대차가 2022년 사상 최대 실적이라고 언론에서 연일 칭찬인데, 테슬라는?

우리나라 기업인 현대차가 작년 2022년 영업익이 10조에 육박하는 사상 최대 실적이 10조에 육박한다는 기사와 함께 언론에선 칭찬 일색이다. 물론 우리나라 대표기업이기에 좋은 실적을 남기는 것은 우리나라의 경제적인 부분에 있어서도 상당히 좋은 일이라는 것은 부정할 수 없는 사실이다. 아직까지 언론은 테슬라에 대해서는 온도차가 상당하다. 그렇다면 실제 과연 현대차의 실적이 테슬라와 비교하여 어떠한지 확인해 보면 모두가 물음표를 남길 것이다. 작년은 아시다시피 원달러가 최대 1,440원까지 올라간 해이기에 우리나라에서 수출하는 현대차에는 이득이, 미국에서 해외로 수출을 많이 하여 판매된 이익을 달러로 바꿔야 하는 테슬라에게는 악재이다. 그럼에도 불구하고 아래 표와 같이 엄청난 차이가 있음을 알 수 있다.

 

표 1. 연간 차량 판매량(출처: 유튜브 인생은 실전이다)

현대, 기아자동차 연간 생산 판매량
연도	2021년	2022년
판매량	6,667,085	6,848,198
전년 대비 성장률	4.97%	2.72%

테슬라 연간 생산 판매량
연도	2021년	2022년
판매량	936,172	1,369,611
전년 대비 성장률	87.37%	46.30%

 

표 2. 실적(출처: 유튜브 인생은 실전이다)

현대, 기아자동차 실적
연도	2021년	2022년
매출액	117조 6,106억	142조 5,000억
영업 이익	6조 6,789억	9조 8,000억
영업 이익률	5.68%	6.88%

테슬라 실적
연도	2021년	2022년
매출액	64조 5,000억	97조 7,000억
영업 이익	7조 8,000억	16조 3,000억
영업 이익률	12.12%	16.76%

 

심지어 테슬라는 2019년에는 영업 이익이 손실을 보았기에 적자 회사였다. 그럼에도 불과 4년 만에 현대차의 판매량에 1/6 수준으로도 현대차의 영업 이익과 이익률 모두 뛰어넘은 것이다. 이런 부분에 있어서 국내 언론은 그 누구도 진실을 말해주지 않고 있다는 얘기다.

 

2. 메리츠증권의 김준성 연구원이 전망하는 자동차 산업 생태계와 균열이 일어날 시점

그러나 국내 자동차 파트 애널리스트로도 활동하고 계시는 메리츠증권의 김준성 연구원은 2020년부터 줄곧 테슬라에 대한 진가와 함께 생태계가 변하고 있다는 사실을 꾸준히 우리들에게 알려줬었다. 작년 2022년 2월에는 연합뉴스경제 TV에서 진행되는 인포맥스라이브에 출현하여 이에 대한 인사이트를 소개했는데, 스무고개로 풀어내는 좋은 전기차의 조건에 대해 상세히 설명했었다.

 

그림 1. 메리츠증권 김준성 연구원 (출처: 유튜브 화면 캡쳐)

 

1) 레거시 자동차 산업의 생태계

자동차 산업은 굉장히 정체된 산업이라고 김 연구원은 말한다. 그러면서 김 연구원이 진단하는 자동차 산업은 아래와 같다.

 

• 전 세계에 존재하는 차량 대수: 약 10억 대
• 연간 차량 판매량: 20년간 약 7천만 대(차량 주기를 13~14년으로 보고 위 10억 대에서 나눈 대략 수치)
• 연간 매출: 약 2,400조 원
• 연간 이익: 약 120조~130조 원(자본집약적, 노동집약적인 산업이라 마진이 크게 남지 않는다.)
• 시장 합산 시총: 약 1,000조(PER 7~8배)

 

김준성 연구원은 이런 생태계 속에서(김 연구원은 땅따먹기라고 표현하였다.) 기존의 레거시 차량들이 사이좋게 나눠가지는 영역을 테슬라를 필두로 많은 전기차로 대변되는 뉴 모빌리티 회사의 가치가 더해져서 이런 기업들의 높은 마진과 함께 정체된 판매량을 가져가게 될 것이고, 이로 인해 기존 레거시 기업들의 제품은 판매량이 급속도로 떨어지게 될 것이라는 미래 전망이 반영된 수치라고 전망했다.

 

2) 산업의 생태계가 바뀌게 될 시점

김 연구원은 지금 시점(2022년)으로는 '미래와 현재가 분리된 상태다'라고 말한다. 테슬라를 비롯한 전기차 주가가 상승하는 이유는 참여자들이 미래의 가치를 내다보고 현재 가치화했던 것이나, 기존의 레거시 산업의 생태계를 대비해 보면 상당히 일부에 지나지 않다는 평가와 함께 레거시 기업들 입장에서는 연간 7천만 대 시장에서 약간은 점유를 빼앗겼으나 대부분 이 틀을 유지하면서 지속적으로 이어나갈 수 있다는 생각이 공존했다는 것이다.

 

그러면 이러한 부분이 깨지는 시점은? 김 연구원은 전기차 기업들의 생산량이 레거시 업체들의 판매 저변을 유의미하게 침해하게 될 때라고 말하며 그때가 현재와 미래가 섞이게 될 것이라고 전망한다. 그러한 구체적인 시점을 김 연구원은 테슬라가 분기별 약 50만 대를 생산하게 될 시점이라고 말한다. 즉, 연간 200만 대 생산이 가능해지면 전 세계 주요시장인 미국, 중국, 유럽에서 자동차 산업의 생태계가 유의미하게 격변할 것이라고 말한다.

 

3. 김준성 연구원이 말하는 스무고개 방법으로 풀어보는 테슬라가 격차를 만드는 방법

김 연구원은 각 제조업체를 방문해서 이러한 변화하는 생태계를 진단하는 방법으로 스무고개를 사용한다고 말한다. 그러면서 좋은 전기차의 조건을 풀어보는 것이라고 김 연구원은 말한다.

 

1) 소비자 입장에서 테슬라는 기존 차량과 세 가지가 다르다.

우선 첫 번째로, 엔지니어의 입장이 아닌 소비자의 입장에서 테슬라가 기존 차량과 다른 점 세 가지를 들 수 있다고 소개하는데 그 세 가지는 편의성, 재미, 경제성이라고 말한다.

 

• 편의성: 테슬라는 차량을 구매하고 나서는 기존 차량과는 다르게 소프트웨어를 통해 지속적으로 업그레이드가 되면서 편의성이 올라가는 느낌을 얻을 수 있다.
• 재미(즐거움): 유튜브를 보게 되면 다른 자동차 브랜드의 차를 사고 나서 신나서 유튜브를 촬영하는 사람은 많지 않다. 그러나 테슬라는 '여러분 손을 뗍니다', '여러분 발을 뗐습니다', '주차를 혼자 하네요', '차가 혼자 가는 거 한번 보세요' 등등 많은 재미 요소를 가지고 있다. 
• 경제성: 테슬라의 차량은 소프트웨어가 업그레이드되면서 자동차 특유의 하드웨어의 가치가 삼각 되는 것을 막아준다. 2017년 대비 20년으로 비교를 해보았을 때, 내연기관의 경우 3년 차가 되었을 때 중고차의 가치가 미국에서는 차 값 대비 50%, 전기차는 60%가 빠지지만 테슬라 모델 3의 경우 2021년 기준 10%가 빠졌다고 한다. 경제적이다.

 

2) 기존 레거시 기업은 좋은 전기차를 만들고 있는가?

두 번째는, 기존 레거시 기업은 좋은 전기차를 만들고 있는가? 하는 것이다. 과거 전기차를 생각했을 때 친환경 규제에 발맞추기 위해 억지로 만드는 내연기관 및 전기차 즉, 엔진 대신 모터가 들어갔을 뿐이고 그냥 이동하는 자동차에 불과했다. 이런 접근방식이 기존 레거시 업체들의 입장이었다는 것이 김 연구원의 설명이다.

 

그러나 테슬라는 자동차라는 디바이스에 전기를 공급해 줄 방법으로 배터리를 선택했고, 특허의 대부분이 배터리에 집중되어 있다. 이런 부분을 통해 좋은 전기차를 정의할 수 있는 방법은 배터리의 효율적인 문제라고 김 연구원은 말한다.

 

예를 들어 똑같은 80 KWh 배터리가 차량에 들어갔을 때 차량의 주행거리에 대해 확인하는 것이다. 테슬라는 약 500km이고 다른 자동차가 약 400km 일 때 이미 테슬라는 다른 자동차를 앞서 가지만 다른 자동차에는 없는 게 테슬라에는 존재하는 것이 있다고 한다. 바로 슈퍼컴퓨터인데, 이것이 차량 안에 들어가 있어서 인공지능 모델을 구동하기 위한 초당 144조 번을 연산하는 칩이 들어가 있는 것이고 이 칩은 72 Wh의 소비 전력을 가지고 있고 이 칩을 제거하면 테슬라는 500km가 아니라 700km까지 확장이 되는 것이다. 이 격차는 차를 설계하는 과정, 열관리 시스템의 능력, 배터리 매니지먼트 시스템의 능력, 그리고 모터의 효율성이라고 김 연구원은 말한다. 테슬라 전륜 모터의 경우에는 45kg 모터가 350 KW의 힘을 내고 있는데 이 정도의 출력을 가지는 전기차는 세상에 거의 없다고 말한다. 보통은 영구자석 동기모터를 쓰고 이 모터는 희토류가 들어가고 고열 상황에서는 자기를 잃게 되어 동력을 가질 수 없다는 것이다. 이러한 기술적인 한계로 보통의 전기차가 고출력 전기차로 가지 못하는 이유라고 김 연구원은 설명한다.

 

이런 부분에 있어 굳이 비교해 보면 포르셰의 타이칸 같은 전기차가 비교할 만한데, 타이칸은 후륜 모터에서 350 KW의 힘을 가진다고 김 연구원은 말한다. 그러나 무게가 100kg에 육박하는 점이 테슬라와 대비되는 점이라고 말하면서 테슬라는 작은 모터에서 더 큰 힘이 나오고, 전력 소모량이 적은 상태에서 더 세고 더 멀리 차량이 갈 수 있다는 것이다. 이러한 부분에 있어서 김 연구원은 다음과 같은 질문이 좋은 전기차의 조건이라고 말한다.

 

"네가 얼마나 더 전기를 효율적으로 쓸 수 있는가? 이게 준비되어 있나?"

 

3) 차량에 어떤 칩을 쓸 거냐?

세 번째는, 차량에 어떤 칩을 쓸 거냐? 하는 것이다. 인공지능 모델을 장착하기 위해서는 우리가 보통 사용하는 모바일폰에 쓰고 있는 애플리케이션 프로세스가 초당 5조~10조 번 연산하는데 차에서는 수백조 번의 연산이 필요하다고 김 연구원은 말한다. 테슬라의 FSD의 경우 초당 144조 번을 연산하는데 이 정도는 다른 차량도 넣을 수 있다고 설명한다. 하지만 다른 차이점은 다른 업체에서 데이터 센터에서 사용하고 있는 칩이 400조~500조 번 연산하는 것을 차량에 넣는다고 하면, 이런 차량은 주행거리가 100km도 안 나온다는 것이다. 이유는 이런 칩들은 전기소모량이 굉장하기 때문이다. 그렇다면 저전력이면서 고연산을 해야 하는 게 필요한데, 과거에는 우리가 ARM(최근에 엔비디아 및 삼성이 인수하려다 실패한 그 기업) 기반의 아키텍처로 저전력 고연산 모바일 애플리케이션 프로세스를 만든 것과 비슷할 것이며 TOPS/Watt*가 2.0 이상 정도 되면서, 연산속도가 300조 번 될 수 있는 칩이 필요하나 이는 현재로선 세상에 지금 존재하지 않는다고 김 연구원은 말한다. 그렇다면 그걸 어떻게 대응할 거냐?라는 게 세 번째 스무고개라고 김 연구원은 말한다.

 

*TOPS는 Tera Operations Per Second의 줄임말로, 고성능 단일 칩 시스템(System-on-a-chip, SoC)에 사용되는 일반적인 성능 지표로서 와트(Watt) 당 TOPS는 성능 효율성을 설명하기 위해 해당 측정을 확장하며 이 수치가 높을수록 좋은 것을 뜻한다.

 

위와 같은 성능을 가진 칩이 계획대로라면 엔비디아의 AGX Orin 칩(일론이 주주 서한 Q&A에서 주요 경쟁상대로 지목한 엔비디아의 그 상품)이 이러한 부분에 대응할 수 있을 것이라고 김 연구원은 말하며 테슬라 또한 FSD2 칩이 나오면서 바뀌게 될 것이라고 전망한다.

 

4) 인공지능 모델 구축하는 방법?

그다음은 칩이 있다면 그다음 질문은 인공지능 모델이다라고 말하는 김 연구원은 이 부분의 역량은 정량적으로 비교가 가능하다고 말한다. 코딩을 해서 파라미터 10줄짜리 코딩을 짤 수도 있을 것이라고 말하는 김 연구원은 인공지능 모델이라고 할 수 있는 좋은 모델은 그 파라미터의 개수가 1경 개가 필요할 것이며, 이런 파라미터를 구축한 인공지능 모델을 주행을 위해서 필요로 하게 된다면 그걸 누가 잘하는지 랭킹이 나오는데 현시점에서 TOP은 구글과 테슬라라고 김 연구원은 말한다. 칩 설계에서 GPU를 넘어서 HW(Hardware)로 넘어간 것도 이 두 회사이고, 그러면 다른 자동차 회사는 어떤 인공지능을 누구를 통해서 또는 자체적으로 어떻게 개발해서 차에 넣을 건지가 다음 스무고개는 정해지는 것이라고 김 연구원은 말한다.

 

5) 인공지능을 연결하는 방법? 그 외에는? 꼬리에 꼬리를 무는 질문에 대한 답변이 가능한가 와 이를 증명하는 것이 기존 레거시 업체들이 성장할 수 있는 부분이다.

인공지능이 있으면 입력값과 출력값을 연결해야 한다. 입력값은 센서 정보가 될 것이고, 출력값은 구동 정보가 될 것이다라고 말하는 김 연구원은 이걸 연결하기 위해서 중앙제어를 위한 집중형 아키텍처를 구축하는 것이 또 다른 질문이라고 말한다. 그러면서 핵심적인 부분들을 설명하는데 이를 테면, 200개의 MCU(Micro Controller Unit의 약자로 마이크로프로세서와 입출력 모듈을 하나의 칩으로 만들어 정해진 기능을 수행하는 컴퓨터를 뜻함)로 제어하는 ECU(Electronic Control Unit의 약자로 전자 제어 모듈이라고 불리며 전자 제어 장치는 자동차에서 하나 이상의 전기 시스템 또는 하위 시스템을 제어하는 자동차 전자 장치의 임베디드 시스템) 구조에서 DCU(Domain Control Unit의 약자로 개별 도메인 또는 센서들을 통합하여 신호처리 및 제어하는 시스템을 뜻하며 자율주행 시스템을 구성하는 두뇌의 역할을 하는 고성능, 저전력, 고 신뢰성의 핵심 전자 제어 장치)로, DCU에서 퓨전 DCU로, 퓨전 DCU에서 존 DCU로 이렇게 고도화된 설계 구조를 과연 따라갈 수 있느냐? 하는 것이다.

 

이를 통해 그럼 그다음인 OTA(Over The Air, 무선으로 언제 어디서든 인터넷만 연결되면 차량 내부 wi-fi를 통해서 업데이트가 가능한 방식으로 테슬라는 이 부분이 탑재되어 언제든 소프트웨어가 업데이트가 가능)를 할 수 있느냐? 펌웨어를 할 수 있느냐? 주행 데이터 정보를 넘길 수 있느냐? 데이터센터를 구축할 수 있느냐? 그 위에서 비즈니스 모델을 구축할 수 있느냐? 에 대한 질문에 대해 기존 레거시 업체들은 허들을 어떻게 넘는지가 기존 레거시 업체들이 성장하는 허들이 될 것이라고 말한다.

 

6) 공포를 느꼈다는 김 연구원

(방송이 작년 2022년이었으므로) 지난 2021년 4분기 실적에서 테슬라는 30만 대를 넘기는 판매를 기록했을 뿐인데 영업이익이 3.1조가 나왔고, 지난 2018년 테슬라의 존폐의 기로에서 생긴 일론 머스크의 주식 보상 SBC가 올해 소멸될 거라고 보고 이를 단기적인 일회성 비용이라고 제거하고 영업이익만 보게 된다면 거의 4조 가까이 나온 것이라고 김 연구원은 설명한다. 이를 계산하기 쉽게 풀어보면 10만 대당 테슬라는 1.4조를 번 것이고, 우리나라 대표기업인 현대자동차는 10만 대당 1,300억을 벌었으므로 대당 이익이 10배 이상 차이가 난다. 이것은 이미 현실이 된 것이라고 김 연구원은 강조한다.

 

그러면서 김 연구원은 스무고개를 넘어가며 비즈니스 모델까지 갔기에 기존 차량 업체가 5천만 원짜리 차를 팔고 매출 5천만 원을 남기고 더 이상 그 손님한테 받을 돈이 없이 그 손님과 결별하는 반면에, 테슬라는 손님으로 하여금 소프트웨어를 다운로드하게 만들고 그것이 계속 확장되어 있고 시장에서는 테슬라 차량에 앱스토어가 들어간다는 루머까지 돌고 있는 상황이다라고 설명한다. 그래서 그것을 우리가 인지하고 있기에 공포를 느낀다고 설명한다.

 

테슬라는 지난 2년 간 더 많이 올랐고 레거시 업체들과 다 같이 함께 올랐지만 서두에 말했듯이 김 연구원은 레거시 업체들의 판매 저변을 훼손당하는 느낌이 드는 것, 그것이 테슬라의 판매량이 분기 50만 대로 보고 있는 이유라고 다시 언급하며 그 정도 시장이 되고 나면 이런 질문들이 굉장히 더 자극적으로 들어갈 것이라고 설명한다. 주식투자자들 입장에서는 기업의 미래 성장성에 대한 밸류를 주기 때문에 미래 성장성이라는 것 그 자체라고 김 연구원은 말하며, 이러한 이야기들이 이것에 대한 대응 기재를 확보하기 위해 굉장히 많은 회사들이 분발하고 있는 상황이라고 전하고 있다.

 

4. 테슬라의 새로운 자율 주행 컴퓨터 HW4: 더 많은 카메라와 레이더

 

그림 2. 테슬라의 하드웨어 4.0 새로운 이미지 (출처: TESLARATI)

 

이러한 가운데 테슬라의 하드웨어 4.0에 대한 새로운 이미지가 공개되었다. 작년 AI의 날에서 HW4에 대한 몇 가지 사항을 테슬라가 공개한 바 있는데 테슬라 해커인 Greentheonly가 본인의 트윗 계정을 통해 오늘 추가 사양을 공개한 것이다. Green 은 테슬라가 이미 새 컴퓨터로 차량을 만들기 시작했다고 말하며 아직은 인도되지 않았다고 말한다. 이러한 부분에 대해 일론은 지난 주주 서한에서 아래와 같이 말한 바 있다.

 

"HW3을 HW4로 개조하는 데 드는 비용과 어려움은 상당히 크다. 따라서 그렇게 하는 것은 경제적으로 실현 가능하지 않을 것이라고 생각한다."

 

Green은 일론이 말한 HW4를 기존 차량으로 개조하는 것은 불가능할 것이라고 말한 것을 확인하고 있으며, 그가 밝히길 이번 HW4는 GPU 모드를 무효화하기 위해 인포테인먼트 시스템을 단순화하는 것을 목표로 한 것으로 보인다고 설명한다. 전체 장치는 더 작고 매끄럽지만 성능적인 부분에서는 기존과 다를 바가 없다고 소개하며 가장 눈에 띄는 차이점은 12개의 완전히 채워진 카메라 커넥터 부분이라고 말한다.

 

테슬라는 현재 8대의 카메라를 사용하고 있으며 추가 3개의 커넥터가 새 하드웨어와 함께 추가될 2개의 후면 카메라와 1개의 전면 카메라를 위한 길을 열어주는 것을 고려한다면 이는 의미가 있는 일이라고 Green은 덧붙인다. 테슬라는 레이더에서 벗어나 완전한 카메라 기반 접근 방식을 선택했으며 Vision 모델을 도입한 것이기 때문이다.

 

이런 부분 역시나 다가오는 3월 1일 투자자의 날에 더 구체적으로 밝혀질 것으로 기대된다.

 

5. 마치며

이미 지금 시점에서도 기존 레거시 업체가 따라올 수 없을 정도의 기술 격차를 가지고 있는 이 시점에서 테슬라는 자사가 개발한 HW4 출시를 눈앞에 두고 있다. 이런 부분으로 인해 과연 김 연구원의 말대로 저 많은 허들을 넘고 넘어 테슬라의 기술 수준에 도달할 수 있을까? 판단은 개인들에게 맡기도록 하겠다. 모두들 성투하시길!!

 

(투자 전문가가 아니며 특정 주식의 매도 매수 추천도 아님을 밝힙니다. 투자에 대한 책임은 투자 본인에 있음을 다시 한번 상기시켜 드립니다)

 

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자료 출처:

https://www.youtube.com/watch?v=0x0zuNfKwhY

https://www.youtube.com/watch?v=XCgxTKH7rDA&t=926s

https://www.teslarati.com/tesla-hardware-4-self-driving-computer-cameras-radar-details/amp/

Tesla's new self-driving computer (HW4): more cameras, radar, and more