알루미늄 등 차체 경량화 절실
‘스틸코리아 2016’화두로 제시
친환경차 시대가 다가오면서 차체 경량화가 화두로 떠올랐다. 각국의 강화되는 환경규제로 연비 끌어올리기에 매진중인 자동차 업계는 무게가 가벼우면서도 강도는 철만큼 단단한 신(新)소재 쪽으로 눈을 돌리고 있다. 그중에서 철보다 가벼운 소재인 알루미늄이 차체 경량화의 소재로 부각되면서 국내 철강업계의 위기감이 고조되고 있다.
24일 한국철강협회와 대한금속재료학회 공동 주최로 열린 ‘스틸코리아(Steel Korea) 2016’에서는 알루미늄이 철에 버금가는 위상을 차지할 것이라는 전망이 나왔다. 권문 르노삼성자동차 팀장은 ‘자동차 차체의 소재 적용 동향 및 전망’발표에서 “친환경차 시대가 다가오면서 자동차사 입장에서 가장 중요해진 화두가 바로 ‘경량화’”라며 “(르노닛산도)경량화를 이루기 위해 알루미늄 소재를 적극 검토중”이라고 밝혔다. 이어 “철강업계에서는 경량화 소재로 초고장력 강판 등을 개발해 적용중이지만, 이 또한 개발에 한계가 있어 알루미늄과 같은 소재가 앞으로 더욱 부각될 것”이라고 강조했다.
르노는 앞서 초경량을 콘셉트로 만든 ‘이오랩’차체에 알루미늄을 33% 적용했다. 비용을 고려하지 않고 경량화를 최우선으로 고려한 결과, 비중이 철(39%)에 버금가는 수치다.
특히 내연기관 없이 배터리 등으로 운행되는 전기차, 수소차 등 친환경차 시대가 다가오면서 경량화에 대한 요구는 더욱 거세지고 있다.
권문 팀장은 ”자동차사는 환경 이슈 때문에 친환경차를 개발할 수밖에 없고, 친환경차는 차체 무게를 줄이는게 관건”이라며 “(철강사들도)3세대 초고장력 강판을 비롯해 마그네슘과 탄소섬유 등 다양한 소재를 연구해야 한다고”고 강조했다.
전기차 시대를 이끌고 있는 테슬라의 ‘모델S’에도 알루미늄 소재가 90% 적용됐다. 테슬라는 대중화를 콘셉트로 만든 ‘모델3’에도 알루미늄을 적용하고 싶어했지만, 높은 가격때문에 철을 선택한 것으로 알려졌다.
하지만 테슬라도 점진적으로 알루미늄 비율을 확대할 것이라는 전망이다. 현대차도 아이오닉의 보닛, 트렁크, 서스펜션 등에 알루미늄 소재를 적용했다.
전기차는 배터리 무게 때문에 차량 중량이 300kg 이상 무거워지는 한계가 있다. 테슬라의 모델S(90d)의 중량은 2108kg에 달해 내연기관 경쟁차종 대비 20%가량 무겁다. 특히 모델S의 경우 배터리가 600kg 이상으로, 전체 중량의 27%에 달한다. 배터리가 대형화되면 그만큼 주행거리는 늘어날 수 있지만, 반대로 차의 중량은 무거워지고 연비가 떨어진다. 테슬라가 주행거리 확대와 함께 경량화라는 두 마리 토끼를 잡기위해 고군분투하는 이유다.
윤관철 BNK투자증권 연구원은 ‘미래자동차’보고서에서 “고장력 강판의 경량화 효과는 최대 11% 정도에 불과하지만 알루미늄을 적극적으로 도입할 경우 차체 중량을 40%까지 줄일 수 있다”며 “친환경차의 부각과 함께 알루미늄 소재 적용은 점차 확대될 것”이라고 전망했다.
철강업계도 자동차 업계의 이같은 변화에 주목하고 있다. 업계 내에서도 철을 기반으로 한 경량화 소재 외에도 다양한 신소재 개발이 시급한 것으로 보고 있다. 포스코는 “차체 경량화를 위해 트윕강, 트립강과 같은 세계 최초의 초고장력 강판을 개발한데 이어, 마그네슘강 등 친환경차 시대의 흐름에 걸맞는 소재의 개발 및 적용 확대를 위해 노력중”이라고 밝혔다.
다만 자동차 분야에서 알루미늄이 현재 철의 위상을 능가할지 여부는 미지수다. 철강업계 관계자는 “아직까지 차량 안전성 등은 철강 소재가 우위에 있는 것으로 평가된다. 특히 소음에 민감한 부위는 철 제품이 유리하기 때문에 철이라는 소재를 알루미늄이 완전히 대체할 순 없을 것”이라고 말했다.
조민선 기자/bonjod@heraldcorp.com
