자동차강판 경량화, “철강과 금속 놓고 기로”
자동차강판 경량화, “철강과 금속 놓고 기로”
  • 문수호
  • 승인 2016.06.14 09:40
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포스코, 현대제철 등 초고장력강판 기술 날로 발전
알루미늄, 마그네슘 등 비중 높이기 위해 안간힘

  최근 자동차 경량화가 업계 내 화두로 부각되고 있다. 전통적으로 차량 경량화는 자동차의 기본 성능인 가속력과 제동력 향상을 위한 방식 중 하나로 논의돼 왔으며 최근에는 환경규제와 연비 개선 차원에서 니즈가 증대되고 있다.

  실제 차량 기본 성능 개선, 연비 향상 및 배기가스 저감을 동시에 구현하는 데 있어 차량 경량화는 매우 효과적인 수단이다. 중량 1,500kg의 5인승 승용차 무게를 10% 줄이면 일차적으로 가속성능 8% 향상, 제동거리 5% 단축, 조향성능 6% 향상 및 샤시 내구수명 1.7배 증가 효과를 거둘 수 있다.

  경량화 기술은 크게 자동차 구조 자체를 합리화하는 방식과 소재를 신규 소재로 전환하는 방식, 제조 시 새로운 공법을 도입하는 방식 등 크게 세 가지로 나뉜다.

  소재에 대한 부분을 살펴보면 자동차용 소재로 1970년대에 74%를 차지했던 철강재가 2010년대에도 63%로 여전히 가장 높은 비중을 차지하고 있지만 플라스틱(10%), 알루미늄(9%), 고무(5%), 기타(14%) 등과 점차 경합이 이뤄지고 있다.

  철강 쪽에서는 초고장력강판(AHSS) 비중이 점차 커지고 있다. 2012년에 대당 200파운드가 소요됐던 것이 2016년에 300파운드, 2020년에는 430파운드에 이를 것으로 예상되고 있다.

  특히 1세대 AHSS인 TRIP강, DP강, MART강 등에 이어 TWIP강과 같은 2세대 AHSS보다 뛰어난 강재 특성을 지닌 3세대 자동차강판 상용화가 급격히 증가할 것이란 전망이다.

  알루미늄 제품은 크게 주조 제품과 단조 제품 그리고 프레스 제품으로 구분된다. 알루미늄 주조 제품은 실린더 블록 등 중량이 큰 엔진 부품에 주로 사용된다. 현재 내마모성을 요구하는 경량 실린더 블록이나 디젤엔진의 고강도 실린더 블록 등에 주로 활용되고 있으며 로드 휠에도 적용되고 있다. 반면 단조 제품은 서스펜션 로어암에 적용되며 프레스 제품은 고급 승용차나 스포츠카의 알루미늄 차체 등으로 활용되고 있다.

  마그네슘 부품은 실린더 블록, 자동변속기 케이스, 엔진 오일팬 등 다양한 분야에 적용되고 있다. 그중에서도 최근 마그네슘 판재의 적용 범위가 확대되는 추세다. 포스코가 세계 최초로 스트립 캐스팅 기술을 적용해 4~6mm 두께로 얇게 주조한 후 온간압연을 거쳐 바로 마그네슘 판재를 제조하면서 6mm 두께의 제품을 연속 주조하는데 성공하면서 자동차 차체로 적용되는 사례가 늘고 있다.

  현재 포스코는 쌍용자동차의 티볼리 에어에 고강도강 71%를 적용하고 있으며 르노삼성 SM6의 필러, 사이드실, 범퍼빔 등에 기가파스칼(1000MPa)급 초고장력강판 비율이 18.5% 확대 적용되었다. SM6의 외관재와 내장재 모두 포스코 강판을 100% 사용하고 있다.

  또 뉴 말리부 역시 차량 내외부에 전량 포스코의 제품을 적용했다. 자체전반에 걸쳐 포스코의 초고장력 강판을 광범위하게 적용해 무게는 130kg 줄면서 휠베이스는 93mm, 차체 전장은 60mm 길어졌다. 

  이밖에 현대기아차는 지난 2013년 신형 제네시스를 시작으로 초고장력강판을 50% 이상 수준으로 적용하기 시작했고 2014년 차종별 33~52% 수준에서 2018년까지 48~62%까지 확대 적용하기로 내부 방침을 세웠다.

  비철금속의 자동차 부품 적용 사례가 늘고 있는 가운데 주도권을 빼앗기지 않으려는 철강업계의 반격 역시 만만치 않아 보인다.

 



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