포스코ㆍ현대제철, 초고강력 철판 개발 및 성능향상에 초점
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<BMW i3> |
자동차 업체들이 철강을 대신해 차체 및 핵심 부품을 가볍고 강도가 높은 소재를 찾아 나서고 있다는 점에서 기존 제강사들의 고민도 커지고 있다.
지난달 24일 독일 자동체 제조업체인 BMW는 국내 시장에 브랜드 최초의 상용 전기차인 'i3' 모델을 공식 출시했다.
BMW i3는 완전 충전 상태에서 최고 132km까지 주행할 수 있는 순수 전기차로, 경량화를 위해 신소재인 탄소섬유강화플라스틱(CFRP)으로 차체를 구성해 눈길을 끌고 있다.
전기차의 특성상 일부 핵심 부품의 중량은 무거운 편이지만, i3의 경우 동급의 1시리즈 컴펙트카와 비교해 무게가 170kg 덜 나가는 것으로 알려졌다.
드라이브 모듈에도 대부분 알루미늄을 적용해 공차 중량은 1300kg에 불과하지만, 64km/h 속도의 전면 충격에도 탑승자의 안전을 보장할 수 있다는 설명이다.
탄소섬유는 철보다 무게가 60% 가량 가볍고 강도는 10배 이상 높은 신소재로 주목을 받고 있다. 다만 가격이 철보다 몇 배는 비싸다는 단점이 있지만, 최근 항공 및 풍력 발전 부문에서 축적된 대량 생산 시설과 연구 개발로 가격이 점차 낮아지는 추세다.
이처럼 주요 컨섭트카와 신형 모델에 강판을 대신해 신소재를 활용하고 있는 글로벌 업체는 BMW 뿐만은 아니다.
미국 제너럴모터스(GM) 역시 오는 2015년까지 주요 핵심 부품에 탄소섬유를 사용한 상용 모델을 출품할 계획을 세웠으며 일본 토요타와 독일 다임러 역시 비슷한 프로젝트를 추진하고 있다.
국내 철강 업계도 자동차 시장의 안전 강화 및 경량화 추세에 대응하기 위해 분주하게 움직이고 있다.
현대제철은 일단 최근 탄소배출권 등의 환경규제강화와 연비 규제와 충돌안전규정 강화에 대응하기 위해 적은 중량으로도 고강도의 힘을 견딜 수 있는 초고장력 강판의 성능 향상을 위해 박차를 가하고 있다.
초고장력강판은 60kg-120kg급의 외부하중을 견딜 수 있는 인장강도를 가진 강판으로 강한 힘을 견딜 수 있어 자동차 경량화의 핵심 철강재로 주목을 받고 있다.
실제로 현대차가 최근 출시한 LF쏘나타의 초고장력강판 사용비율은 51% 수준으로 21% 비중이었던 YF 쏘나타와 비교해 29kg 가벼워졌다.
현대제철은 앞으로도 고성형 초고강도강판과 사이드아우터용 고강도강판, Al-Si 도금 핫스탬핑 소재 등 지속적인 강종 개발에 힘쓴다는 방침이다.
포스코 역시 차세대 자동차용 초고강도강(TWIP강)을 통해 시장에 대응하고 있다.
WIP강은 무게를 낮추면서도 강도는 높이는 차세대 강으로 철에 망간(Mn), 알루미늄(Al) 등을 섞어 만든 강판이다. 이는 일반 자동차강판보다 3∼4배 강하고 무게는 30%정도 가볍다.
또한 TWIP강은 형상이 복잡한 자동차 부품을 쉽게 가공할 수 있고 부품 두께가 얇아도 강도가 충분하기 때문에 연비향상을 위한 차량 경량화는 물론, 차량 충돌 시 안전성을 향상시킬 수 있는 강점이 있다.
현재 포스코의 TWIP강은 이탈리아 피아트사의 ‘뉴 판다’ 범퍼 등의 소재로 사용되고 있다.
[뉴스핌 Newspim] 우동환 기자 (redwax76@gmail.com)