차세대 기술 혁신을 말하다

2018 자동차 경량화 기술 산업전

지난 2월 7일부터 9일까지 3일간 경기도 일산 킨텍스 제 2전시장에서 ‘2018 자동차 경량화 기술 산업전’이 열렸다.

마이스포럼이 주최한 이번 전시회는 ‘첨단 소재·부품 가공시스템 산업전’과 ‘2018 HI-TECH KOREA’가 동시 개최됐으며, ‘차세대 자동차 기술 혁신을 말하다’라는 주제로 이뤄졌다.

이번 전시회에서는 ‘탄소섬유복합재료’와 ‘섬유강화플라스틱’ 등 세계적으로 주목받고 있는 경량화 재료와 함께 성형 가공 및 첨단 공작 기계가 등장했다.



이 밖에 자율주행을 기반으로 한 ‘ICT 융합 플랫폼 기술 동향 세미나’와 ‘한-EU 자동차 경량화 기술 고도화 포럼’, ‘엔지니어 오픈 기술 세미나’ 등이 마련돼 참관객들로부터 호응을 이끌어냈다.

차세대융합기술연구원의 연구결과에 따르면 2018년 자동차 산업 트렌드는 ‘친환경’과 ‘자율주행’으로 지난해와 같은 양상을 보였다.



불과 몇 년 전까지만 하더라도 ‘입자상물질’과 ‘질소산화물’의 배출량을 기준치 이하로 줄인 ‘클린 디젤’이 자동차 산업의 미래인 것처럼 부추기던 제작사들도 ‘폭스바겐 디젤게이트’가 화두로 떠오르자 언제 그랬냐는 듯 친환경과 자율주행으로 고개를 돌리기 시작했다.



하지만 트렌드는 바뀌어도 본질은 쉽게 변하지 않듯, 자동차 산업에서 연비와 환경에 대한 문제는 떼려야 뗄 수 없다.

친환경과 자율주행이 대두되면서 내연기관은 사라졌고, 그 자리를 대신한 전기모터는 이미 최고치 수준의 효율성을 발휘해내고 있다.



그렇다면 이제 남은 것은 얼마나 자동차를 경량화 시키느냐에 따라 자동차 산업의 미래가 결정 지어지게 된 것이다.

이번 전시회에서도 전 세계 트렌드에 발맞춰 자동차를 경량화하기 위한 첨단 소재와 기술 등이 공개됐다.



특히, 철과 금속을 대신할 수 있는 미래 소재로 인기몰이 중인 ‘탄소섬유복합재료’와 ‘섬유강화플라스틱’의 약진이 두드러졌다.

이 두 소재의 가장 큰 특징은 설계자가 강도나 인성을 고려해 복합재료를 만들어 낼 수 있다는 점이며, 그 강성은 철이나 알루미늄보다 가볍지만 더 단단한 성질을 지녔다.



자동차의 무게 중 가장 많은 비중을 차지하는 것이 철강과 비철금속류인 것을 감안하면, 이를 대체할 수 있는 탄소섬유복합재료와 섬유강화플라스틱은 자동차 경량화에 최적화된 소재라는 것을 알 수 있다.

이렇게 이점이 많음에도 불구하고 가공비용과 소재 자체가 비싸 항공기와 고성능 차량 부품 등에 제한적으로 쓰이고 있지만, 과거 대부분의 소재가 그렇듯 시간이 지나고 기술이 발전함에 따라 상용화의 길은 열리게 된다.



‘이구스’가 이번 전시회에서 선보인 ‘플라스틱 베어링’이 그 중 하나다. 이 베어링은 복합재료로 만들어져 일반적인 금속 베어링보다 가볍고 단단하며, 윤활을 위한 급유가 필요 없어 부식 위험이 적은 것이 특징이다.

경량화 재료 부품뿐만 아니라 ‘성형 가공 기술’ 또한 이번 전시회에서 주목해야 할 부분이다.



‘4차 산업혁명’에 따라 미래 핵심기술로 떠오른 ‘3D 프린팅’이 그 대표적인 예다. 재료를 연속적으로 쌓아 3차원의 물체를 형상화시키는 3D 프린팅은 타이타늄과 강철, 알루미늄 또는 복합재료 등을 이용해 각종 부품을 만들어낼 수 있다.

이 기술은 우주·항공과 의료기기, 건축 등 각종 분야를 막론하고 사용되고 있지만, 자동차 업계에서는 ‘래피드 프로토타이핑’이란 이름으로 시제품 제작에 활용되고 있다.



래피드 프로토타이핑은 설계 단계에 있는 3차원 모델을 중간 과정 없이 빠르게 생성하는 기술을 말하는 것으로, 프로토타입(시제품)을 만들고 테스트할 때 3D 프린팅을 사용하면 빠른 시간에 완제품을 만들어낼 수 있기 때문이다.

이번 전시회에서도 자동차 전문 3D 프린팅 업체가 성황을 이뤘다.



특히, 정밀주조와 3D 프린팅 두 가지 기술을 융합해 내연기관에 사용되는 매니폴드와 터보차저를 제작 및 개발하고 있는 ‘알피캐스트’는 단순 모형이 아닌 양산용 제품을 생산해내며 완성도 높은 기술력을 선보이기도 했다.

기술이 진화하듯 자동차도 진화한다. 안전하고 더 효율적으로 만들어야 한다는 전제 아래 구조와 소재가 발전하고 있는 것이다.



한국자동차부품연구원에 따르면 최근에는 필요한 부위에 맞게 사용해야 하는 소재와 강도를 지정하고 있는 추세지만, 여전히 더 나은 구조와 소재를 찾아내기 위한 엔지니어들의 사투는 계속되고 있다.



다가오고 있는 친환경차 시대에도 이런 경향은 거세질 것으로 보인다. 더욱 빠르고 멀리 가기 위해서는 배터리 기술이 혁신적으로 발전하거나 차체의 무게를 줄여야 하기 때문이다.

이러한 시대의 흐름 속에서 이번 2018 자동차 경량화 기술 산업전은 중요한 역할을 해낸 것으로 보인다. 자동차가 경량화가 됨에 따라 기술의 한계점을 극복하고 신소재를 만들어낼 수 있다는 것을 증명했다는 게 그 이유다.

이렇게 신소재를 사용한 경량화 부품부터 가공 성형 장비, 미래 산업 로봇까지 다양한 제품군들이 돋보였던 이번 전시회를 통해 선진화된 국내 기술의 추이를 엿볼 수 있었다. 

2018 자동차 경량화 기술 세미나 지난 2월 7일부터 9일까지 3일간 경기도 일산 킨텍스 제 2전시장 3층 회의실에서 참관객들을 대상으로 2018 자동차 경량화 기술 세미나가 개최됐다. 마이스포럼이 주최하고 ‘UNIST 복합재료기술 연구센터’가 주관하며, 산업통상자원부와 한국산업기술진흥원, 울산광역시 등의 후원으로 개최된 이번 세미나는 <자율주행 자동차 ICT 융합 플랫폼 기술 동향 및 첨단 센서 기술>, <2018 한-EU 자동차 경량화 기술 고도화 포럼>, <자동차 경량화 신기술 적용사례 및 첨단 경량소재 가공·이중접합 기술> 등 총 3개의 섹션으로 나뉘어 진행됐다. 특히, 김태곤 한국생산기술연구원 선임연구자와 김태형 한화첨단소재 상무, 김희준 LG하우시스 수석연구원 등 국내 자동차 경량화 기술 발전에 기여한 저명인사들이 직접 강의를 펼쳐 참관객들의 높은 호응을 이끌어 냈다. 아울러 신소재와 신제품을 선보인 관련 기업들이 한데 모여 <엔지니어 오픈 기술 세미나>를 진행하기도 했는데, 이를 통해 신기술을 공유하고 국내 자동차 산업 발전에 기여했다는 평을 받기도 했다.