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[車블랙박스]"연비 높이고 탄소는 낮추고"…플라스틱, 철 부품 대체하나

등록 2021-10-26 07:20:00

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[車블랙박스]"연비 높이고 탄소는 낮추고"…플라스틱, 철 부품 대체하나 [서울=뉴시스] 최희정 기자 = "스틸(철·Steel) 소재와 플라스틱 대체 소재가 같은 두께입니다. 두께는 같지만, 무게 차이는 많이 납니다." 함형택 SK지오센트릭 최고기술책임자(CTO) 겸 SK이노베이션 환경과학기술원 친환경제품솔루션센터장은 지난 18일 대전 유성구 소재 SK이노베이션 환경과학기술원에서 기자들에게 자동차 경량화를 위한 고성능 플라스틱 소재로 만든 제품을 공개하며 이같이 말했다. 함형택 센터장은 "플라스틱에 물성(물리적 성질)을 보완한 유리섬유를 첨가했다. 철을 완전히 대체할 수는 없어서 유리섬유를 넣은 것"이라며 "금속과 플라스틱을 같이 사용하거나, 자동차 부품 일부를 플라스틱으로 대체해서 철 사용량을 줄이는 방향으로 개발하고 있다"고 설명했다. 자동차 경량화가 최근 전 세계적인 탄소 중립 추세와 맞물려 더욱 주목을 받고 있다. 관련 업계에 따르면 차량 중량이 10% 감소하면 연비가 3.8% 증가하는 반면, 각종 배기가스는 2.5~8.8% 줄어든다. 철 1t 생산에 이산화탄소 1.8t이 배출되지만, 플라스틱 1t 생산에 1.3t 배출돼 이산화탄소가 0.5t이나 감소한다. 자동차업계가 플라스틱 소재에 주목하는 이유이기도 하다. 특히 전기차는 엔진 대신 배터리를 장착해 내연기관차보다 약 200㎏ 이상 무겁기 때문에 업계는 신소재 적용으로 부품 무게를 줄이는 등 차량 경량화를 통한 경쟁력 확보에 나서고 있다. 실제 현장에서 기자가 철과 플라스틱 소재로 각각 만든 'FEM(프론트 엔드 모듈) 캐리어'를 들어보니 이 같은 차이가 확연히 느껴졌다. 환경과학기술원 전시장에 비치돼 있는 철 소재 FEM 캐리어(7.2㎏)는 두 손으로 들어도 무거운 반면, 플라스틱 소재 제품(5.1㎏)은 한 손으로 들어도 무겁다는 생각이 들지 않았다. 플라스틱 제품은 연속섬유(UD)와 열가소성 장섬유 강화 복합소재(LFT)를 혼합해 제작됐다. 플라스틱 부품을 생산할 때 무게 만큼 중요한 것은 '강도'다. 안전성 때문이다. 전시장에 비치된 샘플은 철강과 같은 강도를 가졌으나, 아직 상용화 단계는 아니었다. 함형택 센터장은 "종합적으로 기술 개발을 하면서 사업화하도록 노력하고 있다"고 했다. 자동차업계에서는 차량 1대당 플라스틱(고분자 소재)가 10% 내외로 사용되는 것으로 보고 있다. 현대모비스는 최근 차량 프레임 등 부품들의 경량화를 위해 플라스틱, 알루미늄 등 가볍지만 강도가 높은 소재로 대체하고 있다. 이를 통해 차량이 경량화되며 연비를 개선하는 효과를 거두고 있다. 지난해 금속류 원자재를 10만9959t을 사용했는데, 이는 2018년 대비 약 13% 감소한 것이다. 또한 이 업체는 전기차 경량화를 위해 신소재를 적용한 카울크로스바 선행 개발을 진행 중이다. 카울크로스바는 차량 앞유리와 보닛 사이에 있는 부품으로, 계기반이나 대시보드 근처에 위치한다. 현재 카울크로스바에는 철 제품이 사용되고 있는데, 현대모비스는 전기차용 플라스틱복합재를 사용한 기술을 개발하고 있다. 기술 개발이 끝나면 특허 등록 등을 거쳐 양산차 납품을 위한 작업에 들어간다. 코트라에 따르면 자동차업계의 경량화 붐과 신기술 도입, 디자인 유연성 등에 따른 이유로 부품에 플라스틱 사용이 증가하며 오는 2025년까지 자동차용 플라스틱 시장은 685억8000만 달러(약 80조3072억원) 규모로 성장할 전망이다. ◎공감언론 뉴시스 [email protected]

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