[르포] 벤츠 전동화 최전선 '헤델핑겐 배터리 공장' 품질 검증만 3000번

[헤델핑겐(독일)=오토헤럴드 김흥식 기자] 수십 개의 노즐이 완성된 배터리의 하우징 외부에서 헬륨을 주입했다. 헬륨(He)은 우주에서 수소 다음으로 많은 원소로 공기보다 가벼운 특징을 갖고 있다.

지난 2021년부터 고전압 배터리 생산을 시작한 메르세데스 벤츠 헤델핑겐 공장에서는 최종 조립 단계에 임박한 배터리의 350여 곳 부위에 헬륨을 투입, 혹시 있을지도 모를 미세한 누수까지 냄새로 탐지하고 있었다. 

변속기 공장에서 벤츠 전기차에 탑재하는 배터리 공장으로 변신한 헤델핑겐 공장처럼 헬륨을 이용하는 완성차는 많지 않다. 벤츠 관계자는 '일반적인 소재보다 비용이 많이 들지만 정밀한 검수를 통해 최고의 배터리를 생산하기 위해 벤츠가 선택한 방법'이라고 말했다.

지난달 22일(현지 시각) 방문한 벤츠의 헤델핑겐 베터리 공장은 공급 업체에서 납품한 셸을 9개의 큐브별 공정과 헬륨 검사 등 까다로운 검수 과정을 거쳐 EQS와 EQE 등에 탑재될 배터리를 생산해 공급한다.

인상적인 것은 각 큐브에서 공정별 작업을 거친 부품들까지 모두 무인 트럭(AGV)에 의해 옮겨지고 있어 실제 현장에서 작업 인력을 만나는 일조차 쉽지 않았다는 점이다.

이처럼 대부분의 공정이 로봇에 의한 자동화로 이뤄지는 헤델핑겐 공장 규모는 엄청나다. 전체 면적이 1만 6500㎡에 달하고 인더스트리 4.0 기술 등 최첨단 시스템을 통해 84개 이상의 스테이션을 거쳐 최종 완성된다.

공장에는 50여 개의 로봇이 쉴 새 없이 배터리를 조립하고 공정마다 수 십 대의 카메라가 모든 과정을 모니터링한다. 공장 관계자는 '카메라는 배터리가 최종 완성되기까지의 전 과정을 촬영해 이를 자료화해 저장한다'라며 '생산 과정은 물론 사용 단계에서 혹시라도 발생한 문제점을 빠르게 발견하고 고치는 데 필요한 일'이라고 말했다.

헬륨 검증은 헤델핑겐 베터리 조립 과정에서 진행하는 총 8단계의 리퀴즈 테스트(Lequiz test) 가운데 하나다. 현장을 설명하는 벤츠 관계자는 '공정마다 100% 기준을 충족해야만 다음 공정으로 넘어갈 수 있다'라며 '어떤 문제라도 발견되면 다시 리홀드 과정을 거치기 때문에 최종 완성품의 불량률은 거의 없다'라고 했다.

최종 검수 과정의 체크 항목만 80개나 됐다. 카메라를 이용한 비주얼 체크뿐만 아니라 레이저를 이용해 280여 개의 커넥션 지점을 확인하는 등 총 300여 개 항목의 까다로운 검수 과정을 거쳐야만 EQS, EQE에 탑재될 고전압 배터리의 자격을 갖추게 된다.

벤츠 관계자는 '조립을 마친 배터리가 완성차에 탑재될 제품으로 완성돼 출고를 하기 전까지 이뤄지는 품질 점검 항목만 3000여개'라고 했다. 

설비에서만 첨단화가 이뤄진 것은 아니다. 헤델핑겐 베터리 생산 공장에서 일하는 인력은 200여 명으로 이들은 모두 3년 이상의 교육을 받고 현장에 투입됐다. 고전압 배터리를 다루는 인력 가운데 전문성이 요구되는 경우 더 특별한 교육 과정을 거쳐야 한다.

벤츠는 이곳 헤델핑겐 공장을 비롯해 글로벌 완성차 가운데 가장 광범위한 전기차 배터리 생산 네트워크를 갖추고 있다. 미국과 중국, 태국과 폴란드, 헝가리 등에서도 전기차 배터리를 생산 중이거나 공장을 짓고 있다.

벤츠가 전기차 배터리의 핵심인 셸을 외부 업체에서 공급받고는 있지만 이를 하우징에 담고 자동화 기술과 엄격하고 까다로운 검수 과정을 거쳐 직접 생산하는 이유는 생산 원가를 낮춰 고품질의 전기차를 보다 많은 소비자들이 쉽게 접근할 수 있도록 하기 위해서다.

우베 켈러 배터리 개발 총괄은 앞서 가진 간담회에서 '우리의 목표는 배터리 셀을 제조하는 공급사들과의 협력을 통해 저희 벤츠의 DNA를 갖고 있는 자체 배터리 셀을 개발하고 이를 공급사를 통해 다시 제공받는 방식을 갖게 될 것'이라고 말했다.

헤델핑겐 베터리 생산 공장은 앞서 방문한 e캠퍼스 그리고 지난달 22일 문을 연 유럽 최초의 배터리 재활용 공장 등과 함께 벤츠가 전동화 전환에 얼마나 적극적인지 그리고 안전한 배터리를 생산하는 데 어떤 노력을 하고 있는지를 확인할 수 있는 자리였다.

김흥식 기자/reporter@autoherald.co.kr