화학뉴스

탄소섬유는 미래 자동차산업의 핵심 경량소재로 자리 잡을 것으로 기대되고 있다.
2021년 2월26일 화학경제연구원(원장 박종우)이 주최한 폴리머교 교육(Ⅲ) - 복합재 특성 및 성형 기술에서 한국자동차연구원 고윤기 센터장은 자동차용 복합재 기술 동향 발표를 통해 “동력, 구동, 편의, 제어시스템의 전장화를 타고 전장부품의 비중은 증가하고 있다”면서 “중량이 내연기관 자동차 이상인 차세대 자동차 시장에서는 상품성 확보를 위해 경량화가 필수적”이라고 강조했다.
특히, 전기자동차(EV) 등 친환경 자동차 핵심부품인 배터리 팩 및 수소 저장용기 경량화를 위한 기술 확보가 시급한 것으로 파악되고 있다.
최근 전기자동차 배터리 팩 경량화를 위해서는 고강성 복합소재 적용이 본격화되고 있다.
기존에 알루미늄이나 스틸로 제조해온 배터리 팩 케이스를 탄소섬유 복합소재나 알루미늄, CFRTP(Carbon Fiber Reinforced Thermoplastic)으로 구성한 하이브리드 소재로 대체하고 있는 것으로 알려졌다.
한국자동차연구원은 자동차 테일게이트에 범용 플래스틱을 적용해 30% 경량화가 가능한 기술을 개발하고 있고 SMC(Sheet Molding Compound) 공정으로 비용을 절감하는데 주력하고 있다.
연료용 수소 저장용기는 라이너를 경량화하거나 탄소섬유 복합소재의 층 두께를 최소화하면 25% 정도 경량화가 가능한 것으로 알려졌다.
경량화 뿐만 아니라 고압화 기술 개발도 요구되고 있으며 수소전기자동차 시장 확대를 고려한 고속 제조기술 확보, 수소 저장 안전성을 유지할 수 있는 각종 소재‧부품과 공정의 저코스트화 등이 추진될 것으로 예상되고 있다.
한편, 섬유 강화 복합소재가 탄소섬유처럼 자동차 경량화를 위한 핵심소재로 사용되는 것은 2030년 이후로 전망되고 있다. <최해준 연구원>