글로벌 완성차 업체의 경량화 전쟁이 가속되면서 경량화 소재 개발에 더 많은 투자가 이뤄져야 한다는 목소리가 크다. 사진은 ‘2020 베이징 모터쇼’에서 현대차가 오프라인에서 세계 최초로 공개된 EV 콘셉트카 프로페시. [현대차 제공]

[헤럴드경제 정찬수 기자] 친환경차 시대가 도래하면서 주행거리와 직결되는 경량화 소재 시장이 미래차 산업의 핵심 이슈로 급부상하고 있다. 향후 실제 차량에 적용할 수 있는 신소재 개발과 대량생산에 초점을 둔 연구개발이 완성차 업체들의 경쟁력이 될 것이란 분석이다.

22인 한국자동차연구원에 따르면 글로벌 완성차 브랜드는 소재 기업과 협력해 경량화 소재 개발을 공격적으로 진행하고 있다.

테슬라는 알루미늄 프레임과 자체 표준 제조 시트, 배터리 팩 등에 경량화 소재를 적용하고 있다. BMW는 경량화 전략인 ‘BMW Efficient Lightweight’를 통해 탄소섬유강화 플라스틱과 초고장력강, 알루미늄을 혼합한 특수 차체 구조를 개발했다.

폭스바겐은 금속과 플라스틱, 탄소섬유를 혼합한 소재를 개발했다. 비영리 민간 기술 인큐베이터인 LIFT가 경량화를 위한 소재 간 결합에 힘을 보탰다. 향후 출시하는 미래차 플랫폼에 탄소섬유를 광범위하게 사용할 계획이다.

현대·기아차는 2020년 연비 25% 향상을 목표로 선언한 이후 부위별로 두께가 다른 초고장력 강판 성형과 알루미늄 및 초경량 접착제 등을 활용해 경량화 노력을 지속하고 있다.

한화는 유리섬유 강화 열가소성 플라스틱(GMT) 및 저중량 강화 열가소성 플라스틱(LWRT)을 개발해 자동차용 경량 복합소재 시장 참여를 확대 중이다. GMT는 스틸의 강도에서 중량을 20~25% 감소한 것이 특징이다.

경량화 기술은 차의 중량 증가를 상쇄하는 기술적 우위로 직결된다. 실제 코나 일렉트릭(64kWh)의 중량이 100㎏ 늘어날 경우 최대 주행가능거리가 27.5km 감소할 것으로 추정했다. 또 1500㎏ 무게의 승용차 무게를 약 10% 줄이면 4~6%의 연비 증가와 2.5~8.8% 수준의 배출가스 배출량을 줄일 수 있을 것으로 추산된다.

자동차 경량화에 따른 효과. [한국자동차연구원 제공]

연구원은 전기차 판매 증가에 따라 자동차 경량소재 시장이 연평균 7.3%의 성장률로 2020년 696억 달러에서 2025년 993억 달러 규모로 증가할 것으로 내다봤다.

양산에 초점을 둔 연구 개발이 필요하다는 분석도 내놨다. 2030년까지 자동차 30% 경량화를 목표로 소재 및 공법 기술 연구가 이뤄져야 한다는 논리다. 이를 위해 차체섀시 20%, 외장부품 40%, 내장부품 30%, 전장부품 30% 등 전체적인 중량 감소 목표를 실현해야 한다고 분석했다.

전현주 한국자동차연구원 연구원은 “경량화 소재 적용을 통해 기술적 우위 달성과 환경규제 대응에 나서는 것이 향후 완성차 업계의 핵심 과제가 될 것”이라며 “정부는 경량 소재의 대량생산을 염두에 둔 개발과 기업 인프라 조성, 세제 혜택 등 종합적인 지원 전략을 검토해야 한다”고 말했다.