석유화학업계, '자동차 경량화' 소재에 주목하는 이유

연비 규제 강화 등으로 경량화 부품 신소재 중요성 높아져

신기술(NET) 인증을 받은 한화첨단소재의 '차량용 하이브리드 타입 프런트 범퍼빔'. [사진=한화첨단소재]

아주경제 정치연 기자 =자동차 경량화 소재 분야가 석유화학업계의 새로운 캐시카우로 자리 잡고 있다. 최근 세계 각국의 연비 규제 강화 등 친환경성의 중요성이 대두됨에 따라 경량화 부품이 신성장동력으로 주목받고 있는 것이다.

28일 업계에 따르면 한화첨단소재는 최근 현대자동차와 공동 개발한 '차량 경량화 범퍼빔용 열가소성 아라미드 프리프레그 제조기술'이 산업통상자원부 기술표준원으로부터 '신기술(NET)' 인증을 받았다.

한화첨단소재는 지난 4월 현대차와 함께 개발한 '차량 하이브리드 타입 프런트 범퍼빔 개발 기술'로 신기술 인증을 획득한 데 이어 또 한 번 신기술을 인증받으며 자동차 경량화 복합소재 분야 선두기업으로서 역량을 입증했다.

이번에 인증받은 신기술은 슈퍼섬유인 '아라미드(Aramid)'를 열가소성 플라스틱과 결합, 충돌 에너지 흡수 능력을 극대화해 충돌성능 만족도를 높인 것이 특징이다. 또 기존 금속소재 차량용 범퍼빔보다 약 50% 가벼운 차량용 범퍼빔을 제조, 개발할 수 있다.

고강도 초경량 부품소재 분야에서 특화된 기술력을 보유한 한화첨단소재는 현재 GMT, LWRT, EPP, SMC, LFT-G 등 다양한 경량화 복합소재를 생산하고 있다. 아울러 차량 경량화를 위해 완성차 업체와 함께 신차 설계 단계부터 소재와 부품성형 개발을 함께 진행하고 있다.

GS칼텍스는 기아자동차에 이어 미국 전기차업체 테슬라에 자사가 개발한 탄소섬유 LFT(장섬유 강화 열가소성수지)소재 공급을 추진 중이다. 이를 위해 GS칼텍스는 이달 말 미국에서 테슬라와 탄소섬유 LFT소재 공급을 논의할 예정이다.

GS칼텍스 폴리머기술개발팀은 2012년 말 자동차 경량화를 위한 부품용 탄소섬유복합소재 개발에 착수, 탄소섬유 LFT소재를 선보인 바 있다. 그 첫 성과로 최근 출시된 기아차 올뉴 쏘렌토의 파노라마 선루프 프레임에 이 소재를 적용했다.

GS칼텍스는 도레이첨단소재의 탄소섬유에 다양한 플라스틱 수지와 첨가제를 배합해 독자적인 LFT 가공 기술을 접목했다.
이로써 강성과 내충격성이 우수하면서도 부품 변형 가능성을 최소화한 소재 개발에 성공했다.

이 소재는 기존 강철 소재보다 무게는 50% 가볍고, 강성은 동등하거나 더 강한 수준으로 알려졌다. 특히 강철의 대체재로 쏘렌토 일부 물량에 적용한 엔지니어링플라스틱과 비교해 무게는 30% 줄였고, 강성은 2배 높다.
 

효성의 탄소섬유 '탠섬'을 적용한 현대차 콘셉트카 인트라도의 프레임. [사진=효성]

현대차가 지난 2014 제네바모터쇼에서 공개한 차세대 수소연료전지 콘셉트카 '인트라도'는 효성과 롯데케미칼이 공동 개발한 탄소섬유(CFRP)가 대거 적용해 업계의 시선을 모았다.

이 콘셉트카의 프레임과 후드, 사이드패널 등 차체에 사용한 탄소섬유 소재는 효성과 롯데케미칼, 현대차가 지난 1년 반 동안 공동 개발했다. 효성이 고성능 탄소섬유 원자재인 '탠섬(TANSOME)'을 공급하고, 롯데케미칼이 현대차와 차체 프레임을 개발하는 방식으로 제작됐다.

인트라도의 프레임은 강철보다 75%나 불과할 만큼 가볍지만, 10배 이상의 강도를 나타내는 탄소섬유를 적용했다. 이를 적용하면 기존 강판 소재만으로 제작한 일반 자동차의 차체보다 무게가 60%까지 줄일 수 있다.

효성 관계자는 "기아차가 올해 출시할 신형 스포티지와 신형 쏘렌토를 시작으로 다양한 차량에 탄소섬유의 적용 범위가 확대될 것"이라며 "이를 통해 차량의 무게를 획기적으로 줄일 수 있다"고 말했다.