자동차는 약 3만 여 개의 부품으로 만들어진다. 여러 부품이 사용되는 만큼 부품의 소재도 가지 각색이다. 이 가운데 보다 친환경적이고 독특한 아이디어로 각광받는 미래자동차 소재를 소개한다.
민들레로 만드는 타이어
대부분의 천연고무는 동남아시아의 고무나무에서 얻어지지만 이 고무나무에서 생산되는 고무는 나무가 균에 감염되거나 불규칙적인 생산으로 인해 가격이 오르내리는 등 여러 가지 문제가 대두되고 있다. 그런데 한 타이어 제조업체가 민들레에서 타이어 재료로 쓸 수 있는 고무재료를 추출하는 데 성공했다.
사실 천연고무를 만들어 낼 수 있는 식물은 대략 1,200여 가지에 이른다. 하지만 타이어를 생산수요를 충족할 만큼 충분한 양은 아니었다. 그러나 타이어 제조업체 브릿지스톤은 ‘러시아 민들레 프로젝트’를 통해서 충분한 양과 품질을 확보할 수 있는 답을 얻었다.
민들레로 만든 천연고무 타이어가 당장에 시장에 풀리지는 않겠지만 여러 가지 대체제가 속속 발표되고 있는 만큼 타이어의 가격도 점차 하락하지 않을까?
페인팅이 필요 없는 차체
차체 도장은 매년 성장세를 거듭하고 있는 분야다. 접촉사고로 인한 스크래치나 시간에 따라 노후화되는 현상은 여전히 풀어야 할 숙제로 남는다. 그런데 삼성 SDI가 선보인 자동차용 무도장 메탈릭 소재는 이런 숙제를 푸는 데 주요한 해결책으로 최근 각광을 받고 있다.
무도장 메탈릭 소재는 자동차용 내외장재에 모두 적용할 수 있고, 색을 칠하는 과정없이 소재 자체가 이미 고유의 빛을 띄고 있다. 따라서 도장공정을 줄일 수 있어 자동차 생산시간을 단축할 수 있을 뿐 아니라 생산단가로 획기적으로 줄일 수 있는 장점이 있다. 특히 스크래치에 의한 외부 손상이나 햇빛에 의한 변색 등이 없어 차세대 소재로 주목받고 있다.
나무 흑액으로 내장재를?
목재칩은 매년 엄청난 양의 펄프를 생산하는데 활용되는 원료다. 그런데 이 목재칩에서 펄프를 생산하는 과정에서 얻어지는 부산물인 흑액이 최근 국내 한 기업 연구진에 의해 자동차 내장재로 개발됐다. 흑액은 플라스틱과 혼합하면 바이오 플라스틱(Bio Plastic)이나 바이오 접착제 등으로 활용할 수 있다. 심지어 고가의 수퍼카의 단골 메뉴인 탄소섬유로도 변신이 가능하다.
흑액의 또 다른 명칭은 ‘리그닌’. 나무에서 나오는 이 소재는 매년 72만톤이나 되는데, 연료로만 쓰이는 현재의 가치로도 1,200억원에 이른다. 개발방향에 따라 더 높은 부가가치 창출도 얼마든지 가능하다는 것이 전문가들의 견해다. 자동차의 신소재로 정확히 방향을 잡고 개발이 이루어지고 있는 분야는 아니지만 향후 가능성은 충분하다.
나일론보다 뛰어난 신소재 폴리케톤
자동차 산업소재 분야에 최근 희소식 중 하나는 바로 폴리케톤이다. 이 폴리케톤은 올레핀과 일산화탄소를 원료로 하는 친환경 소재 중 하나다. 나일론보다 내마모성과 내화학성이 20배 이상 뛰어난 것으로 알려져 있어 자동차의 주요 분야에서 다양한 소재로 활용될 여지가 높다. 이 소재를 개발하고 상용화까지 성공한 효성은 자동차 소재분야를 비롯해 세계 엔지니어링 플라스틱 시장에서 시장을 주도할 만한 업체로 부상했다.
이 폴리케톤은 고성능의 열가소성 중합체로 저렴하면서도 합성하기 수월해 다양한 분야에 활용가치가 높다. 게다가 내구성도 기존 플라스틱보다 훨씬 더 높아 국책사업으로 지난 10년간 연구비 500억원이 투입된 소재다. 효성은 폴리케톤의 추가 개발 및 생산을 위해 울산시에 1조원을 추가로 투입한다는 계획도 밝혔다. 폴리케톤은 자동차 전기분야에 우선 적용되고 분야를 점차 넓혀 간다는 것이 그들의 계획이다.
기존 자동차의 소재로 자주 활용되던 금속과 플라스틱은 이제 더 가볍고 강력한 소재로 점차 대체되고 있다. 미국화학협회에 따르면 폴리프로필렌 같은 자동차 엔지니어링 플라스틱 분야는 10년 전만 해도 부품 비중이 10%에 불과했지만 지금은 3배 이상 성장했다. 내일이면 또 어떤 소재가 자동차가 선보일지 궁금해 지는 이유다.