자율주행차, 전기차 등 자동차 산업에 새로운 바람이 불고 있습니다. 이러한 흐름에 따라 자동차 제조 기술 역시 크게 달라질 전망입니다. 이로 인해 자동차 업계엔 유래 없던 신소재 개발 열풍이 불고 있습니다. 신소재란 원료를 새로운 제조기술로 제조하여 기존에 없던 새로운 성능, 용도를 자랑하는 소재로 만든 것을 말합니다. 예전보다 나은 제품을 만들기 위해선 신소재에 눈길이 갈 수밖에 없는 것 같습니다.

이러한 새로운 흐름에 발맞춰 현대엠엔소프트가 준비 했습니다. 대나무와 자동차 부품을 결합해낸 포드, 동성코퍼레이션의 초고탄성 TPU , 차체의 경량화를 이루어 낸 호원의 경량 센터플로어, 디스프로슘을 이용하지 않고 모터를 만들어 낸 혼다 등 신소재를 통해 자동차 진화를 일궈낸 다양한 사례들을 소개합니다. 함께 보시죠!



대나무로 만드는 자동차 부품

지난 4, 포드가 대나무로 자동차 부품을 만드는 연구가 알려져 화제가 되고 있습니다. 중국 난징에 있는 포드 연구공학센터 재료공학팀은 플라스틱과 대나무를 결합하여 자동차 부품을 만드는 연구를 진행해왔습니다. 수년간의 연구를 통해 포드 연구진은 대나무의 뛰어난 성능을 발견해냈는데요. 충격강도시험과 인장강도 등 다양한 시험에서 대나무가 다른 천연섬유, 합성섬유보다 우수한 성능을 가졌다는 것입니다.

실제로 대나무는 목재·벽돌·콘크리트는 물론이거니와 일부 금속보다 강도가 높으며, 100℃까지 견디는 내구성을 지녔다고 알려져 있습니다. 포드 역시 이러한 점에 주목하여 대나무 연구를 시작했다고 하네요. 수급 측면에서도 이득이라는 것이 포드 측의 분석입니다. 대나무는 중국 등 아시아 지역을 통해 물량 확보가 용이하고, 완숙기간이 다른 식물의 절반 가량이기 때문이지요. 포드 는 이 같은 사실들을 바탕으로 대나무와 플라스틱을 합성해 초경질 내장재로 활용한다는 계획을 밝혔습니다.

이 외에도 포드는 아시아·태평양 지역에 판매되는 차량 생산에 다양한 소재들을 활용하며 자원 절약 사업을 펼치고 있습니다. 마를 활용한 문 받침대, 티셔츠와 청바지를 재활용한 충전재 및 차음재, 카페트 나일론을 재료로 한 실린더헤드 커버, 콩을 이용한 헤드레스트, 시트커버, 등받이 등이 그것입니다. 각각의 소재들은 포드만의 철저한 테스트와 분석을 통과한 것들로, 최소 기성품만큼의 성능을 지녔다고 해요. 포드의 이러한 투자는 글로벌 지속 가능성 사업 전략의 일환이라고 합니다.




탄성력을 20% 이상 높였다! TPU

국내 기업 동성코퍼레이션은 최근 초고탄성 열가소성폴리우레탄(TPU) 폼 소재 개발에 성공했습니다. 국내 특허등록까지 마쳐서 상용화에 나선다고 하는데요. 이번에 개발된 초고탄성 TPU 폼은 기존보다 탄성력이 20%이상 뛰어나 유니솔, 인솔 등에 다양하게 적용할 수 있고, 다른 소재에 비해 접착공정이 단순한 것이 특징입니다. 동시에 훨씬 부드럽고 풍성해진 쿠션감을 자랑한다고 하네요. 기존 비즈폼 형태였던 디자인 한계를 극복해 다양한 디자인이 가능한 것도 주목 할만 합니다. TPU 폼의 이러한 장점은 신발 산업과 더불어 자동차 산업에 활용될 전망인데요. 특히 반발탄성이 뛰어난 차량 시트 등에 적용하면 승차감을 훨씬 좋게 만들 수 있어서 감성소재 부품시장 선점에 기여할 수 있을 것으로 보입니다.

뿐만 아니라 이 소재를 신발에 적용할 경우 사람들의 만족도를 크게 높일 수 있습니다. 실제로 동성코퍼레이션은 초고탄성 TPU 폼을 활용해 신발 중창(미드솔, Midsole) 소재시장에서 시장점유율 10% 이상을 차지하는 것이 목표라고 합니다. 동성코퍼레이션 관계자에 따르면 이번 초고탄성 TPU 폼은 유명 글로벌 스포츠 브랜드의 신발 제품에 적용이 가능할 것이라고 하네요.

자동차 산업의 핵심키워드인 감성소재 부품시장은 전세계적인 관심을 받고 있는 분야입니다. TPU 폼 개발을 통해 많은 이들의 주목을 받게 된 동성코퍼레이션은 이번 신소재 개발을 바탕으로 경량화 복합소재 전문 기업으로 거듭날 계획입니다. 이를 위해 차량용 경량화 복합소재사업 전담 조직을 따로 신설했다고 하네요. 전담 조직을 통해 전문성을 강화하여 더욱 멋진 신소재 개발을 이어갔으면 하는 바람입니다.


사진 출처: 에이빙 뉴스 (http://kr.aving.net/)


차체의 경량화 및 성능개선! 호원 경량 센터플로어

자동차 부품 전문 제조기업 호원은 지난 710회 국제그린카 전시회&광주국제로봇산업전(Korea Auto & Robot Week 2017)’에 참가해 신소재 부품을 선보였습니다. 바로 ‘SUV용 경량 센터플로어인데요. SUV용 경량 센터플로어는 경량화 및 기존대비 동등 성능을 확보한 차체 부품 제작기술 개발과 중량절감 20% 이상을 만족하면서 동등의 강성과 강도가 확보되는 차체 구조 개발을 목적으로 개발되었다고 합니다.

이번 전시회에서 선보인 SUV용 경량 센터플로어는 탄소섬유강화플라스틱(CFRP)와 알루미늄(AI), 고장력강을 적용하여 차체 구조를 개발하고, 공정축소를 위해 일체형 플로어 판넬 구조를 적용했다고 합니다. 본 기술개발은 창의산업거점기관 지원사업 지원을 통한 공동개발 결과물이라고 하네요. 이번 부품에 쓰인 CFRP는 금속에 비해 훨씬 가볍고 강도도 10배 이상 강하다고 하니, 차량 연비와 주행 안전성 향상을 기대해 볼 수 있겠습니다.

올 해로 제 10회를 맞이한 국제 그린카 전시회는 국내 유일 친환경 자동차 전시회로서 친환경 자동차부품, 소재부터 전장부품, 엔지니어링 설비까지 모든 제품이 출품되는 종합전시회입니다. 완성차, 자동자 부품, 자동차 용품, 인프라 및 서비스 등 다양한 품목이 전시되어 있으니 관심 있으신 분들은 한 번 가보시는 건 어떨까요? 올 해는 아쉽게도 전시가 막을 내렸으니, 내년을 기대하시면 좋겠습니다.



이미지 출처: 다이도 스틸 (http://www.daido.co.jp)


하이브리드 모터

작년 7, 일본 자동차 브랜드 혼다가 하이브리드 모터를 공개했습니다. 다이도 스틸과 공동 개발한 이 모터는 디스프로슘을 사용하지 않고 새로운 영구자석을 처음 상용화한 것이 핵심 변화였습니다. 희토류 금속을 배제하고 자동차 모터를 개발한 것은 이번이 처음인데요. 희토류란 희귀 광물의 한 종류로써 디스프로슘, 세륨, 란탄 등의 원소를 일컫습니다.

디스프로슘은 추출하기가 매우 어려운 원소이나 극소의 양으로도 훌륭한 효과를 창출하고, 자력과 내열성을 유지하는 데 탁월한 효과가 있는 소재로 알려져 있습니다. , 디스프로슘을 이용해 자석을 만들면 아주 강력한 모터를 제작할 수 있다는 말이지요. 하지만 혼다는 과감히 디스프로슘을 제외하고, 다이도 스틸 자석을 이용하여 기존 모터 대비 10% 줄어든 비용으로 8% 더 가벼운 모터를 세계 최초로 만들었습니다.

전기차와 스마트폰에 사용되면서 차세대 광물로 주목 받고 있는 희토류는 대체제가 없는 것이 특징인데요. 이러한 희토류의 생산은 중국북부희토류그룹이 거의 독점하고 있다고 합니다. 혼다는 이 모터 개발을 통해 중국에서 수입되는 디스프로슘에 대한 의존도가 줄어들고, 희토류 사용이 줄면서 전체적인 비용 절감 효과가 있을 것이라고 전망했습니다.




AI가 만드는 신소재

이 외에도 자동차의 진화를 위해 노력을 펼치는 기업들이 많습니다. 대표적으로 도요타와 현대자동차그룹이 있습니다. 먼저 도요타는 인공지능을 활용하여 신소재 개발에 나섰습니다. 기술 개발은 미국 실리콘밸리에 있는 도요타 연구소(TRI)가 맡게 되었는데요. TRI는 향후 4년간 3 5백만 달러( 397)를 투자하여 신소재를 개발한다고 합니다. 인공지능(AI)을 활용하여 개발 기간을 대폭 줄이는 것이 목표라고 하네요.

신형 자동차의 이산화탄소 배출량을 2010년 대비 90%까지 감축하는 도요타 환경챌린지 2050’을 추진하고 있는 도요타는, 이산화탄소 배출량을 대폭 줄일 수 있는 신소재 개발을 앞으로 적극 추진할 계획입니다.





자동차 산업의 미래 성장동력, 현대자동차그룹 전략기술연구소

4차 산업혁명 시대의 도래에 따라 현대자동차그룹은 올 해 전략기술연구소를 출범시켰습니다. 환경 변화에 대한 대응을 넘어 산업의 변화와 혁신을 선도할 계획인 현대 전략기술연구소는 미래 혁신 기술의 트렌드를 분석하고 관련 기술을 연구합니다. 구체적으로는 신소재, 에너지, 로보틱스 등 미래 혁신 분야를 집중 연구할 계획입니다.

혁신 기술(신소재, 에너지, 바이오 헬스, 로보틱스 등)을 개발하는 조직과 미래사회·기술 트렌드 연구에 기반한 신사업의 구상과 진행, 기술개발 전략 등을 담당하는 조직으로 나뉘어진 전략기술연구소는 점차 그 규모를 확대해 나갈 예정입니다. 이를 위해 다양한 분야의 인재를 폭넓게 영입할 것이라고 하네요. 더불어 전략기술연구소는 오픈 이노베이션 방식을 도입하여 각종 프로젝트를 대학, 연구소, 전문기업체들과 협업합니다.

현대자동차그룹은 마켓 셰이퍼(Market Shaper)를 꿈꿉니다. 변화하는 시장 속에서 우위를 선점하고 리드를 하고자 함입니다. 전략기술연구소를 통해 선구적인 기술들을 빠르게 확보 및 발굴하고, 현대자동차그룹만의 특색 있는 제품과 서비스를 선보이며 여러분께 진화한 자동차의 모습을 보여드릴 것입니다. 또한 변혁의 리더로서 새로운 영역을 개척하고, 미래가치를 생각한 기술투자를 기반으로 최고의 가치와 놀라운 혁신을 주도할 것입니다.

 

자동차는 늘 진화한다

지금 글을 읽고 계시는 이 순간에도 자동차의 진화를 도모하는 혁신 기업들이 있습니다. 이처럼 자동차는 보이지 않는 곳에서 늘 꾸준한 진화를 거듭하고 있습니다. 신소재 개발은 자동차 진화의 핵심 주축이라고 볼 수 있습니다. 하이브리드 자동차와 전기차의 등장으로 신소재의 사용범위는 점점 넓어지는 추세입니다. 고기능과 안전성을 지닌 특수 소재에 대한 수요가 점점 커지는 만큼, 자동차 시장의 신소재 산업은 앞으로도 지속될 전망입니다. 다양한 개발을 통해 더 나은 환경에서 여러분이 진화된 드라이빙 라이프를 누릴 수 있기를 바라봅니다. 이상, 현대엠엔소프트였습니다.



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Posted by 현대엠엔소프트

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