-두 소재를 결합한 하이브리드 기술로 해결책 제시 완성차 제조사들이 가장 집중하고 있는 분야 중 하나는 바로 경량화다. 점차 강화되고 있는 환경 규제에 맞추기 위해서는 경량화가 필수이기 때문이다. 회사들은 알루미늄이나 탄소섬유를 뛰어넘는 합리적인 가격의 가볍고 단단한 소재 찾기에 나섰다. 그 방안으로 최신 화학기술이 적용된 엔지니어링 플라스틱이 주목받고 있다.
엔지니어링 플라스틱의 일종인 유리섬유강화 플라스틱은 값이 합리적이고 경량화 효과에 탁월한 소재다. 플라스틱의 원재료인 플라스틱 매트릭스에 유리섬유를 더해 강성을 높이며 강철과 동일한 강성을 낼 때 무게는 약 65% 수준에 불과하다. 여기에 성질이 서로 다른 두 소재를 결합하는 하이브리드 기술까지 적용하면 활용 영역이 무궁무진하다.
플라스틱끼리 결합, 또는 플라스틱과 금속을 결합하는 하이브리드 기술로 경량화 솔루션으로 제공하고 있는 독일계 특수화학기업 랑세스가 자동차 업계에서 영역을 빠르게 확장하고 있다.
랑세스 고유의 플라스틱과 금속 하이브리드 기술은 금속 대비 50% 가벼운 무게로 동일 강성 구현이 가능하다. 특허 기술로 1990년대 아우디의 플래그십 세단인 A8의 프론트 엔드 부품에 적용된 이래 현재 현대, 기아를 비롯해 BMW와 아우디 등 세계 70여개 차종에 사용 중이다.
이와 함께 랑세스의 플라스틱과 플라스틱 하이브리드 기술도 완성차 부품에 확대 적용되고 있다. 밀도가 낮아 강철 대비 최대 50%까지 가볍고 강성이 높아 안전성에도 도움을 주기 때문이다. 현재 이 기술은 메르세데스-벤츠의 중형 SUV인 GLE의 프론트 엔드 서포트에 적용된다. 이 외에도 스페어 타이어 보관대와 엔진 실린더 헤드커버, 에어백 하우징, 엔진오일 및 기어박스 오일 팬 등 다양한 자동차 부품들이 엔지니어링 플라스틱으로 제작돼 금속을 대체하는 중이다.
플라스틱 뿐만 아니라 피혁 가공 기술도 자동차 경량화에 기여한다. 마이크로 캡슐을 이용한 랑세스의 피혁 가공 기술인 "X-라이트" 기술은 자동차 시트에 들어가는 가죽의 무게를 최대 20%까지 절감할 수 있도록 돕는다. 그 동안은 항공기에 주로 사용했지만 자동차로는 최초로 BMW i8 자동차 시트에 적용되면서 적용 분야가 점차 확대되는 중이다.
세계 화학 및 소재 기업들은 자동차를 위한 합리적 가격의 경량 소재 개발에 지속적으로 집중하고 있다. 특히 이 같은 경량화 소재들이 전기차 등의 주행거리 연장에도 기여하는 만큼, 관련 기술 경쟁은 앞으로도 더욱 치열해 질 전망이다.
김성환 기자
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