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일본 다이오제지(Daio Paper)가 레이싱팀과 연계해 자동차 분야에서 CNF(Cellulose Nano Fiber) 보급을 주도하고 있다.
다이오제지는 일본 레이싱팀 Samurai Sprit이 사용하는 레이싱용 전기자동차(EV)에 2018년 에어로파츠, 2019년에는 보닛 등 자동차부품용으로 CNF 성형체를 공급한 것으로 알려졌다.
Samurai Spirit이 해당 성형체 도입 이후 충분한 수준의 주행거리를 확보할 수 있음을 확인했고 앞으로는 아우터 패널 전반에 CNF 부품을 적용해 경량화 효과를 극대화함으로써 2020년 레이스에서 우승에 도전할 계획이다.
다이오제지는 세계 최초로 달성한 실용화를 바탕으로 자동차 분야에서 CNF 적용에 더욱 속도를 낼 방침이다.
Samurai Spirit은 Zero E Square가 운영하는 레이싱팀으로 스타트 표고 1800미터, 골 표고 4500미터 등으로 높은 고도에서 경쟁하는 Pikes Peak International Hill Climb 대회에 EV로 참가하고 있다.
Pikes Peak International Hill Climb은 최소한의 안전기준을 충족시키기만 한다면 F1 같은 세세한 규격은 없으며 신소재, 신기술을 시험해볼 수 있는 실험의 장이 되고 있다.
폭스바겐(Volkswagen) 등 자동차 메이저들도 집결해 첨단기술을 연마하는 장소로 활용되고 있다.
Samurai Spirit은 EV 기술과 부품 관련기업 등으로부터 협찬을 받고 있으며 최근 2년 동안에는 닛산자동차(Nissan Motor)의 리프(Leaf) 차종을 베이스 자동차로 삼아 출전하고 있다.
다이오제지는 슬러리나 펠릿이 아닌 종이와 같은 형태로 CNF를 배합한 펄프 성형체 브랜드 Ellenx-M을 자동차에 공급하고 있다.
Samurai Spirit은 2018년 성형체 적층과 함수·건조 등을 반복해 카나드 윙을 접착 과정을 통해 제조했다.
차체의 부상을 저지하는 에어로파츠는 작은 돌 등과 충돌할 수 있어 내구성이 요구되고 있으며, 해당 성형체를 적용해 주행한 후 확인한 결과 파손 등이 없어 충분한 수준의 내구성을 확보한 것으로 평가되고 있다.
이에 따라 2019년 레이스에는 보닛과 뒷좌석 문, 후부 스포일러 등으로 적용 부재를 확대했다.
자동차부품에서 탄소섬유, 유리섬유 등 FRP(Fiber Reinforced Plastic) 관련 노하우를 살려 CNF 성형체와 에폭시수지(Epoxy Resin)를 상호 적층시킨 복합소재를 제조했으며 기존 수지, 스틸부품에 비해 중량을 절반 정도 줄이는데 성공했다.
6월 말 미국 콜로라도에서 개최된 레이스는 악천후 때문에 코스가 단축됐으나 경량화 효과가 작용하며 EV 부문에서 1위를 차지했다.
다이오제지와 Samurai Spirit은 앞으로도 협업을 계속할 예정이다.
다이오제지는 에히메(Ehime) 소재 관련기업에게 위탁생산을 맡겨 성형체 공급능력을 확대하고 있으며 아직 재현성이 낮은 성형은 반복적으로 실시함으로써 수요처의 요구를 충족시키는 체제도 갖추고 있다.
2020년 레이스에는 차체의 아우터 패널을 모두 CNF 부재로 변경하고 종합 1위를 차지하겠다는 목표를 세우고 있다.
유럽의 레이스 대회에 참가하는 방안도 검토하고 있다.
CNF는 산업용 분야에서 자동차에 주로 투입되고 있다.
환경성이 지원하는 나노 셀룰로스 자동차(NCV) 프로젝트 등에도 다양한 관련기업들이 참여하고 있으며 CNF 보강부재는 이미 채용이 이루어지고 있다.
하지만, 기존 자동차부품에 비해 생산성을 비롯해 요구 성능에 아직 과제가 많을 뿐만 아니라 CFRP(Carbon Fiber Reinforced Plastic)에 비해 성형 정밀도가 떨어지는 등 단점 보완이 요구되고 있다.