전주기계탄소기술원-현대자동차기술원

 

후드∂보닛 등 차체에 탄소섬유 적용, 무게 80kg 줄여

 

탄소복합체를 이용한 공법으로 차체중량을 줄인 상용 차량이 도내에서 처음 제작돼시범운행에들어간다. 전주기계탄소기술원(원장 강신재)은 18일 현대자동차 기술원 기술진과 공동으로 지난해 12월부터1억원의 연구개발비를 투입해‘제네시스 쿠페’의 보닛과 루프 등 8개 부분에 탄소섬유와 탄소복합체를 적용한 콘셉트 카 2대를 제작했다고 밝혔다. 이번에 제작한 차량은 차체부분인 후드, 보닛, 루프, 휀더, 도어와 브레이크 디스크 등 8개 부분에 탄소섬유를 이용해 총무게80kg을 줄였다. 특히 차체의 경우 탄소섬유 강화플라스틱(CFRP)을 적용해 약 70%의 경량화 효과를, 탄소∂세라믹 복합체인 브레이크 디스크는 44%의 무게 감소에 성공했다. 이를 통해 제작된‘제네시스 쿠퍼’는 기존의 무게 1548kg보다 80kg이 줄어든 1468kg으로 가벼워졌고 연비는 2.2%(1ℓ 당 10.3km→10.6km), 주행 성능은 4.7%가 개선됐으며 시속 100km 도달시간도 8.5초에서 8.2초로 향상됐다. 이번 탄소복합체를 이용한 자동차 부품 경량화는 최근 세계적으로 그린 에너지를 이용한 경량 자동차 개발이 본격화하고 있는 가운데 이뤄진 것으로 하이브리드 자동차와 전기자동차의 상용화를 위해 절대적으로 필요한 소재임이 재확인됐다는데큰의미가있다. 실제 일본의 대표적 탄소섬유 업체인 도레이는 연내 도요타자동차와 후지중공업에 자동차 차체용 탄소섬유의 납품을 시작, 양산 차종의 차체에 탄소섬유가 사용될 것으로 알려졌다.
유럽 등 선진국에서도 프레임 등의 구조재나 엔진 구동력을 전달하는 샤프트에 탄소섬유를 사용하는 차량을 한정적으로 적용하고 있다. 전주기계탄소기술원은 향후 탄소복합체 차량의 무게를 현재의 절반인 800kg대까지줄여나간다는계획이다. 그러나 이번 콘셉트 카 제작에도 불구하고 경제성 있는 탄소복합체 차량 제작을 위해서는 탄소섬유를 1분당 4m에서 분당 10m 이상 빠르게 대량생산하는 공정기술 개발과 함께 탄소 섬유 가닥수를 3배(1200개→3600개) 가량 늘려야 하는 과제가남아있다는지적이다. 또 탄소섬유 1kg당 생산 가격을 미화 30달러에서 10달러 수준으로 낮춰야 국제경쟁력을 확보할 수 있는 것으로 알려져 2016년이 되어야 상용화가 가능하다는 분석도 나온다. 최락휘 전주시 탄소산업과장은“탄소는 비철금속과 세라믹, 플라스틱의 모든 장점을 갖춘 신소재로 강도와 내열성이 뛰어나고 가벼워 자동차와 항공기, 골프채 등으로 활용범위가 크게 확산되고 있는 추세”라며“특히 자동차의 경량화를 통한 에너지 소비효율 향상에 적용되면서 그린카 붐을 예고하고 있다”고 밝혔다.