랑세스(Lanxess)가 열가소성 컴포짓 시트를 전기자동차(EV) 부품으로 공급하고 있다.
랑세스는 자사의 연속섬유강화 열가소성 컴포짓 시트 테펙스(Tepex)가 적용된 주요 부품과 장착 환경에 대한 광범위한 테스트를 실시한 결과 구조부품이나 EV용 고전압 배터리 하우징 등 안전을 위해 고도의 난연 성능을 요구하는 부품에 적합한 것을 확인했다고 밝혔다.
테펙스는 동등한 수준의 강성을 내는 금속보다 가벼우면서 뛰어난 충돌 성능을 갖추고 여러 기능부품을 한번의 공정으로 통합 생산할 수 있는 고성능 복합소재이다.
자동차 내장재 연소 특성에 대해서는 미국 연방 자동차 안전기준 FMVSS 302을 포함한 연소성 테스트 결과 비난연성 테펙스 컴포짓 시트는 발화가 돼도 테스트 시간 동안 화염이 거의 번지지 않은 상태로 종료돼 우수한 난연성을 발휘했다.
UN 180, 6.2.4 규정에 따른 연소성 테스트도 시행했다.
테스트는 가연성 연료가 담긴 통에 비난연성 테펙스 시편을 평평하게 놓은 후 70초 동안 불에 직접 노출시킨 후 60초 동안 간접 노출시키는 방식으로 진행해 차체 언더바디 패널과 같은 주요 적용 분야에서 테펙스가 직면할 수 있는 화재 상황을 사실적으로 반영했다.
테팩스는 2개의 시험 모두에서 구멍 하나 발생하지 않았고 직조섬유가 타지도 않았으며 플래스틱 재질이 타서 흘러내리는 현상도 나타나지 않았을 뿐만 아니라 불도 저절로 꺼진 것으로 알려졌다.
테펙스 컴포짓 시트의 우수한 난연 특성은 난연성을 갖춘 연속섬유 함량은 매우 높고 가연성을 보유한 플래스틱 비율은 낮은 덕분으로 파악된다.
랑세스는 최근 EV 파워트레인에서 테펙스 적용이 확대되면서 이중사출된 PA(Polyamide) 6 기반 테펙스 부품의 연소특성에 대한 자체 테스트도 진행했다.
하이앤트 시편을 900도 화염에 30초에서 5분 사이로 노출했을 때 화염은 번지지 않았고 화염원이 제거되자 불꽃이 자연 소화돼 비난연성 테펙스 고유의 내연소성을 재차 입증했다.
실험 결과는 난연성 사출성형 소재와 비난연성 테펙스를 함께 사용해 난연부품을 설계할 때 충분한 안전성을 확보할 수 있다는 것을 보여주는 것으로 파악된다.
랑세스는 EV 고전압 배터리의 하우징과 같은 구조물 뿐만 아니라 배터리 무선 유도충전 시스템의 하우징 등 다양한 분야로 테펙스 적용이 확대될 것으로 기대하고 있다.
랑세스코리아 EP(엔지니어링 플래스틱) 사업부 한상훈 이사는 “EV는 대용량 배터리를 탑재하고 고전압을 사용하는 만큼 내연기관 자동차 대비 화재 위험성이 크다”면서 “랑세스의 컴포짓 시트 테펙스는 별도의 난연제 적용 없이도 우수한 난연 성능을 발휘하기 때문에 화재 안전이나 비용 절감에 기여할 뿐만 아니라 차체 경량화 효과도 누릴 수 있는 고성능 소재”라고 강조했다. (K)