친환경 자동차 구조용 접착제는 상온 경화가 가능한 2액형 접착제의 경화 속도 단축이 중요해질 것으로 전망된다.
화학경제연구원(원장 박종우)이 2022년 7월1일 주최한 제9회 고기능 점·접착 기술 세미나 – 친환경 자동차 구조용 접착제 개발 현황 및 적용 전망에서 아미스트 황종원 대표는 “자동차 생산성을 높이기 위해 구조용 접착제 경화 속도가 가장 중요한 관점이 될 것”이라고 밝혔다.
전기자동차(EV)는 고중량 배터리를 채용하는 대신 소재 경량화를 통해 에너지 효율을 높이고 있으며 기존 철강 소재 대신 알루미늄이나 CFRP(Carbon Fiber Reinforced Plastic)가 채택되면서 이종소재 접착 중요성이 떠오르고 있다.
자동차 구조용 접착제는 에폭시수지(Epoxy Resin)를 기반으로 하고 있으며 현재 기술 및 생산성 문제로 1액형 접착제를 고온에서 경화해 조립하고 있다.
현대자동차가 2022년 3월 CEO 인베스터데이에서 2030년 전기자동차 판매량을 187만대로 확대할 계획을 발표하면서 자동차 경량화 소재와 함께 구조용 접착제 역시 주목을 받고 있다.
현대자동차는 싱가폴에 스마트팩토리를 건설할 계획이며 울산 내연기관 자동차 생산설비 역시 스마트팩토리 시스템을 일부 적용할 방침이다.
다만, 1액형 접착제는 고온 조건에서 경화가 필요하나 전기자동차 생산을 위한 스마트팩토리에는 고온 공정 적용이 어렵고 탄소중립 기조와도 충돌하는 문제가 발생하고 있다.
CFRP와 알루미늄 등 이종소재는 고온에서 외형이 왜곡돼 품질 저하로 이어지고 있으며 현대자동차는 상온 경화를 위해 에폭시 기반의 2액형 접착제를 요구하는 것으로 파악된다.
현재 1액형 접착제는 물성을 지키면서 고온에서 30분 안에 경화가 가능하나 2액형 접착제는 동일한 조건에서 접착 성능과 물성 구현에 난항을 겪고 있다.
공정 시간은 자동차 생산성과도 연관이 있어 2액형 접착제 경화 속도를 단축하는 기술과 소재 개발 중요성이 강조되고 있다.
황종원 대표는 “경화 속도 단축은 현재 소재로도 가능하지만 분자량이 작아 충격 강도 기준에 미달한다”며 “물성을 유지하면서 경화 속도를 빠르게 앞당기는 신소재가 필요하다”고 강조했다. (홍인택 기자)