자동차 부품시장, 다양한 신소재 활용 '경량화' 주목

스톨츠. 알루미늄 소재 적용 브레이크 시스템. (사진 = 2019오토살롱위크 전시사무국 제공)

【서울=뉴시스】박주연 기자 = 전 세계적인 환경 규제로 경량화가 자동차산업의 핵심 경쟁력으로 떠오르고 있는 가운데 완성차 업체는 물론 자동차 부품사와 국내 자동차 애프터마켓 시장에도 경량화 바람이 불고 있다. 

23일 자동차 애프터마켓 전문전시회 '2019오토살롱위크' 전시사무국에 따르면 공차 중량 1500kg의 승용차를 10kg 경량화하면 연비는 2.8% 향상되고, 배기가스인 이산화탄소와 질소산화물은 각 4.3%, 8.8% 감소된다. 뿐만 아니라 가속, 브레이킹, 코너링, 최대 속도, 타이어 내구성 등 모든 주행 능력이 향상된다.

특히 자동차 외장재의 대부분을 차지하고 있는 철을 대신하는 신소재를 적용하는 것은 차량 경량화에 큰 역할을 한다. 대표적 소재는 초고장력 강판이다.

초고장력 강판은 일반 자동차용 강판에 비해 두께는 얇으면서 강도나 강성은 높아 일반 자동차용 강판보다 상대적으로 더 얇게 차체를 제작할 수가 있다. 현재 EQ900, K7, 쏘렌토 등 다양한 차종에 적용되고 있으며, 현대의 하이브리드 차량 아이오닉은 차체의 절반 이상(53%)을 초고장력 강판으로 바꾸고 정부 공인 복합연비 22.4km/L를 달성했다.

탄소섬유 강화 플라스틱도 경량화를 위한 신소재로 많은 인기를 끌고 있다. 탄소섬유 강화 플라스틱은 무게가 강철의 4분의 1수준에 불과하지만 강도는 약 10배 강하다. BMW i8, 아우디 A8, 포드 F-150 등의 외장재에 적용된다.

트랜스미션, 열 교환기, 실리던 헤드·블록 등 엔진 관련 부품들은 알루미늄을 활용해 경량화를 이루고 있다. 알루미늄은 비중이 2.7로 철강재의 35%에 불과해 자동차용 철 소재를 대체할 경우 40%에 달하는 경량화가 가능하다.

고무, 나무, 플라스틱과 같은 비금속 분야에서도 경량화를 위한 다양한 신소재가 적용되고 있다.

차체 고무 실링(웨더스트립)을 제조하는 글로벌 자동차 부품기업 화승알앤에이는 경량화를 위해 기존 소재보다 가벼운 EPDM(에틸렌 프로필렌 고무)와 TPV 제품을 사용하고 있다. 화승알앤에이는 기존 제품의 성능은 그대로 유지하고 중량은 약 20~30%가량 가벼운 제품을 적용해 현대, 기아, GM, FCA, 폭스바겐 등 국내외 유수의 자동차 브랜드에 차체 고무 실링을 납품하고 있다.

브레이크 시스템의 경우 탄소섬유 복합재와 알루미늄을 활용한 신소재가 인기다.

탄소섬유와 알루미늄은 철을 대체해 경량화를 이끄는 대표적인 소재다. 특히 탄소섬유 복합재는 탄성계수가 높아 적은 부피로도 효과를 크게 볼 수 있으며 이를 캘리퍼에 적용함으로써 경량화뿐만 아니라 고성능 제동력도 얻을 수 있다.

휠도 간편하게 경량화를 이끌어낼 수 있는 자동차 애프터마켓 아이템이다. 특히 가장 대중적인 알루미늄 휠은 가벼워서 연비 향상은 물론이며 외관과 색상이 화려하고 충격 흡수력이 좋아 편안하고 안전하게 운전할 수 있다. 또 조립부의 정밀가공을 통해 고속 주행을 할 때 차체 떨림을 방지하며 핸들의 흔들림을 감소시켜준다.

알루미늄 인테이크 파이프로 순정 인테이크 파이프를 대체하는 경우도 많다. 인테이크 파이프는 엔진에 공기를 흡입해주는 역할을 하는 파이프다. 순정 인테이크의 경우 고무로 구성되어 있어 오래 사용하면 늘어나거나, 빠지거나, 터지게 되지만 알루미늄 인테이크 튜닝을 하게 되면 경량화를 이룰 뿐 아니라 냉각 효율 상승, 인테이크 내구성 향상, 가속 페달 반응 속도 향상 등의 장점도 있다.


[email protected]