포스코 이규영 팀장, “기가스틸, 대체소재 비교 우위”

포스코 이규영 팀장, “기가스틸, 대체소재 비교 우위”

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  • 승인 2017.10.19 17:21
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기자명 문수호 shmoon@snmnews.com
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‘기가스틸을 활용한 차체 경량화 현황 및 개발’ 방향

  ‘2017 자동차 부품 및 경량화 소재 기술’ 컨퍼런스가 19일(목) 일산 킨텍스 제2전시장에서 열렸다.

  이번 기술 컨퍼런스에서 포스코 기가스틸 상용화 추진반 이규영 팀장은 ‘기가스틸을 활용한 차체 경량화 현황 및 개발’ 방향을 주제로 열띤 강의를 펼쳤다.

포스코 이규영 팀장.
  최근 자동차강판은 전 세계적인 이산화탄소 배출 규제와 유가상승에 따른 연비개선이 친환경경 정책에 의해 가속화되고 있다.

  자동차 및 자동차강판 시장은 2020년까지 연평균 3% 수준의 지속적인 성장이 전망되고 있어 2020년 1억대 돌파가 예상되고 있다.

  선진국은 연평균 0.9% 수준으로 성장이 정체돼 있으며 아시아 중심의 신흥국이 4연평균 .8% 수준으로 고속 성장을 하고 있다. 자동차강판의 사용량 증가가 예상되고 있으며 특히 AHSS 적용은 급증할 전망이다.

  자동차업체들은 다양한 방법으로 이산화탄소 저감을 시도하고 있다. 내연기관 효율 향상을 위해 GDI 등 터보/슈퍼 차징 기술을 도입하고 마찰 개선, 열효율 개선 소재를 도입하고 있다.

  또한 고효율 연소기술과 실린더수 축소, 다운사이징과 함께 클린디젤(필터기술 등), 천연가스 내연기관을 개발하고 있다.

  하이브리드 및 플러그인 전기차, 연료전지차 등 전동화 기술도 개발 중이며 무엇보다 경량화 기술에 초점을 맞추고 잇다.

  경량화 기술은 맞춤형 블랭킹(TWB), 하이드로포밍(수압성형), 핫 프레스포밍 등 프로세스형 기술이 있으며 튜브구조, 신구조 및 복합 결합구조, 스페이스 프레임, 최적 용접 등 구조적 기술이 있다.

  또한 샌드위치 시트패널과 메탈폼, 알루미늄, 마그네슘, 플라스틱, 유리섬유, 탄소섬유 등 대체 재료가 각광을 받고 있다.

  이규영 팀장은 소재의 경제성 관점에서 철강재의 우위를 점쳤다. 이 팀장은 “단기적(10년 내)으로는 현 가격 격차가 크게 줄어들기 어려울 것”으로 전망했다.

  소재별 특징을 살펴보면 철강재품의 밀도(g/㎠)는 7.87인 반면 알루미늄 2.7, 폴리머/복합재 1.7로 가장 뒤떨어지는 것으로 나타났다. 반면 가격(달러/톤)에서 철강재 1,050(외판)~1,300(내판) 수준인 반면 알루미늄 4,490(내판)~5,181(외판), 폴리머/복합재는 2,400(PA)~22,000(CFRP) 수준으로 철강재의 경쟁력이 우수한 것으로 드러났다.

  이산화탄소 배출(tCO2/톤)은 철강재 2.5, 알루미늄 14, 폴리머/복합재 23으로 이 역시 철강재의 경쟁력이 월등한 것으로 나타났다.

  이규영 팀장은 “알루미늄은 수력발전을 통한 전력비 절감과 생산가공성 기술향상을 이루었으나 현재 제련법 혁신이 어렵고 레이저용접 등 체결 비용이 높다”고 말했다.

  이어 그는 “폴리머/복합재는 신재생에너지를 통한 전력비 절감과 공정혁신을 통한 경제성 향상을 이뤘다”면서도 “리그닌 원료 기술 등 10년 이후 실현 가능하고 섬유재단, 적츠 등 공정 자동화 개선이 필요하다”고 말했다.

 

  이규영 팀장은 “포스코는 기가스틸을 통한 경량화 프로젝트를 가동 중”이라고 밝혔다. 최근 철강업체들은 Reference 차량 대비 35% 경량화를 통한 차제의 제조원가 상승을 최소화 하는 등 경량화 작업에 주력하고 있다.

  FSV 배터리 전기자동차에 적용 중인 강종을 살펴보면 고강도강과 AHSS를 97% 채용하고 있는데 이중 기가스틸 강재가 50% 비중을 차지하고 있다.

  포스코는 Body Structure FSV-1 BEV 중량 기준 290kg을 190kg까지 낮추는 목표에서 187.7kg까지 낮추며 목표 이상을 이뤘다.

  이규영 팀장은 “최근 고객들은 고연신-초고강도강을 요구하고 있는데 형상품질이 우수한 초고강도 마르텐사이트강과 인장강도 1,800MPa 이상의 초고강도 HPF강, 저비중 경량강판이 주를 이루고 있다”며 “포스코의 기가스틸은 이 같은 고객 요구를 모두 충족할 수 있다”고 말했다.

 

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