자동차가 첨단기술을 두루 갖춘 통합기기로 진화하고 있다. 저가 대체에너지 기술과 첨단 환경친화 기술, 전자·정보통신·제어기술을 탑재하고 인포테인먼트·지능형 교통시스템까지 융합의 총아로 발전하고 있다.
17일 재료연구소가 마련한 소재융합 정기세미나에서 김수호 알란텀 사장은 “운전자와 외부기기 및 인프라 간 실시간 정보교환을 기반으로 효율적 이동과 에너지 소비 절감 기능이 자동차의 필수 요소”라며 “향후 자동차에는 기존 소재 대비 우수한 경량성과 친환경성, 고기능성을 갖춘 신소재 적용이 확대될 것”이라고 전망했다.
실제로 차량용 소재는 글로벌 연비 규제 강화, 소비자의 고연비 차량 요구에 발맞춰 경량 금속과 고분자 복합재, 다공체 금속 등 신소재가 속속 등장하고 있다.
친환경 이슈 부각으로 온실가스 배출을 최소화하고 지구 온난화 억제를 위한 바이오·천연 소재에 대한 연구개발 투자도 급증하는 추세다.
차량용 경량소재 연구개발은 기존 철강소재의 고강도화에 경량금속과 탄소섬유강화 플라스틱소재 개발, 신소재의 확대 적용에 초점을 맞추고 있다.
철강소재는 합금조성이나 미세 조직제어 기술 개발로 강도와 성형성이 동시에 높아지고 있다. 또 알루미늄과 마그네슘 등 경량금속은 차량 경량화의 주역으로 부상하고 있다. 여기에 첨가 원소와 공정 제어를 통해 보다 우수한 경량금속으로 탈바꿈하고 있다.
이외에도 탄소나노튜브(CNT)를 활용해 높은 기계적 특성을 지닌 금속 나노 복합재와 섬유 기반의 고분자 복합재 등이 경량소재로 활발하게 연구되고 있다.
차량용 친환경 소재로는 포드가 콩섬유 소재 적용 차량 시트를, 도요타에서 양마섬유 보강 바이오 플라스틱 시트를 선보인 바 있다. 식물계 자원을 100% 활용한 바이오플라스틱 소재, 옥수수나 고구마를 합성한 PLA(Poly Lactaic Acid) 소재는 차량 내장재의 대체재로 적용 가능하다. 이러한 차량용 천연 섬유는 우수한 기계적 특성에 원소재의 대량 생산이 가능하다는 점에서 경쟁력을 갖췄다.
차량용 기능성 소재는 스크래치 자가 복원 도료와 방열과 차폐 성능을 높여주는 기능성 나노 고분자, 온습도 자동 제어 소재 등 미래 자동차의 신기능성에 대응한 연구개발이 활발하다.
김수호 사장은 “2002년 15% 수준이던 자동차 전장부품 적용 비율이 오는 2015년 40%까지 증가할 것으로 예상돼, 차량 기능성 소재 적용 비율 또한 크게 증가할 것”으로 전망하며 “이외에 차세대 자동차로 불리는 친환경차 시장 확대에 따라 모터와 배터리, 파워모듈용 소재 개발 필요성이 높아지고 있다”고 말했다.
창원=임동식기자 dslim@etnews.com
