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자동차 경량화, 복합소재의 소리 없는 전쟁
글쓴이 : 최고관리자 / Date : 2021-02-04 / Hit : 584

 올해 전시회는 총면적 8,800㎡에 243개 업체가 부스를 꾸렸다. 지난해 대비 3배 이상 규모로 성장했다. 16일까지 자동차를 비롯해 항공우주, 재생 에너지, 건축 건설, 전기 전자 장비, 스포츠 레저, 운송 등 다양한 분야의 소재 기술을 소개하는 한편 자동차 분야 리더십 복합소재 서클, 복합소재 관련 전공 학생 워크숍 프로그램, 혁신상 시상 등도 병행한다. 글로벌 바이어와 출품 업체를 연결하는 B2B 미팅 프로그램도 운영한다. 복합소재 전문가 네트워크인 JEC 그룹이 진행하는 행사답게 40개국 6,000여 명의 전문가가 방문할 예정이다. 

 




 자동차 복합 소재는 국내 업체들이 강세인 분야다. 한화큐셀앤드첨단소재 첨단소재부문은 강화열가소성플라스틱(GMT) 글로벌 시장 점유율 1위로 이번 전시회에 GMT 브랜드 ‘스트롱라이트’를 비롯한 다양한 경량 복합 소재를 전시했다. 특히 전기차용 배터리 모듈을 보호하는 배터리하우징의 경우 일반 소재 대비 15~20% 가볍고 가공이 쉬워 자동차 업체들의 선호도가 높다는 게 회사 설명이다.

 

SK케미칼은 압축성형용 급속경화 프리프레그(PCM)을 활용한 다양한 자동차 부품을 선보였다. 도어, 라디에이터 그릴, 프로팰러 샤프트, 디퓨저 등 양산 가능한 부품 7종을 부스 전면에 전시했다. PMC는 경화 속도를 3분 이내로 줄여 생산 속도를 높인 게 강점이다. 기존 플라스틱 소재의 경우 경화 속도가 1시간 이상 소요됐다. 

 

 기존 자동차 분야 복합소재가 차의 골격과 마감재 등에 사용된 금속 소재를 교체하는 쪽에 집중했다면, 올해는 배터리 하우징이나 CNG·수소 저장용 고압 탱크 등의 출품이 두드러졌다. 현대차가 올해 초 출시한 수소전기차 넥쏘의 수소저장탱크는 복합소재 분야의 흐름을 확인할 수 있는 대표적인 사례다. 일진복합소재가 생산하는 넥쏘의 수소저장탱크는 도래이첨단 소재의 탄소섬유와 금호P&B화학의 에폭시 소재로 만들어졌다. 탱크 무게가 37㎏에 불과하지만 700바(15°C 기준)의 압력을 견딜 수 있을 정도로 견고하다.


 

 

 

복합소재는 경량화 외에 기존 소재에서 기대하기 어려운 물성을 얻을 수 있다는 장점도 있다. 신일화학공업이 출품한 단층 나노 연료 필러넥은 폴리아미드6과 나노클레이를 조합, 간단한 구조로 증발가스 배출에 따른 오염방지 솔루션을 구현했다. 금속 소재를 사용하지 않아 무게가 0.82㎏으로 가볍고 부식 문제가 없다는 점도 강점이다. 

 

 전기차 경량화 솔루션도 주목할 만한 부분이다. 승우는 열경화성 탄소강화섬유(CFRTP)로 재작한 전기차 온보드차저 커버를 선보였다. 탄소섬유와 폴리아미드6을 배합한 열경화성 장섬유 강화 플라스틱으로, 금속제 커버 대비 무게는 1/5에 불과하지만 인장강도, 굽힘강도, 충격강도 등 제조사가 요구하는 물성을 모두 충족한다. 
 

 

 고성능 모터스포츠와 고급 스포츠카의 외장 부품 등은 탄소섬유 소재의 활용도가 높은 분야다. 전시장에선 아우디스포츠의 리어윙이나 2019년형 기아차 스팅어 GT의 외장부품 등도 확인할 수 있다. 

 
 

 

에릭 피에르쟝 JEC그룹 대표 겸 CEO는 "복합소재 분야는 매우 역동적인 산업으로 학계와 연구소, 기업, 기관과 단체 모두 혁신 정신을 공유하고 있다"며 "다양한 복합소재 응용분야 중 특히 한국이 강세를 보이는 자동차 분야에 맞춰 행사를 준비했다"고 설명했다. 

 
마그나가 탄소섬유소재로 제작한 전면 서브프레임. 마그나는 포드와 협업을 통해 금속부품의 45%를 복합소재로 대체하는 걸 목표로 개발을 진행하고 있다.
 
천연 섬유를 활용한 솔루션도 소개됐다. 비컴프는 천연재료에서 추출한 섬유로 탄소섬유의 물성을 강화하거나 완전히 대체하는 기술을 소개했다.

 

안효문 기자 yomun@autotimes.co.kr