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가볍게 더 가볍게 경량화

자동차 부품의 경량화는 연비 향상과 친환경성이라는 두 마리 토끼를 잡기 위한 전략이다.
이전에는 몸집이 크고 단단해야 안전하다 생각했지만,
이제는 가볍게 그 무게를 줄여가며 친환경성에 가까이 다가서는 전략이 우세한 것이다.

연비 개선을 위한 경량화 부품 개발

저유가 시대를 지나 고유가 현상이 지속될 전망이다. 시장에서 소비자는 연비를 가장 먼저 고려해 제품을 선택하고, 차량용 부품・소재 업계에서는 가벼운 신소재 개발에 총력을 기울이는 까닭이다. 자동차 무게를 10% 감소하면 연비는 대략 5~7% 정도 좋아지며, 엔진과 부품에 가해지는 중량 부담도 줄어 가속력 8%, 제동력 5%가 향상되는 효과를 볼 수 있다. 가벼운 사람이 재빠르듯, 자동차도 몸이 가벼워야 더 빠르게 달릴 수 있다. 이에 따라 주목받는 소재는 ‘플라스틱 복합 소재’다. 플라스틱에 유리 섬유 등 충진재를 배합한 첨단 소재는 금속과 비슷한 강도를 유지하면서 훨씬 가볍고 저렴한 강점을 지닌다.

한편 온실가스 감축을 위한 대안으로도 자동차 경량화가 화두에 오른다. 국내외에서는 자동차 연비 기준을 대폭 강화해 이산화탄소 배출을 막겠다는 예고를 잇따라 발표하고 있는데, 이에 대한 대안으로 친환경 부품을 이용한 경량화를 추진하는 것이다. 자동차 부품 업체 글로벌 TOP 6인 현대모비스 또한 안전성을 기반으로 친환경적이면서도 동시에 최고의 연비를 자랑하는 자동차를 구현하기 위해 부품을 연구하고 개발하는 데 박차를 가하고있다. 실제로 2002년, 국내 최초로 기존 제품보다 8% 가벼운 플라스틱 운전석모듈 부품을 개발해 부품 경량화에 앞선 기술을 선보였다. 현대모비스는 이후 초고강도강 스틸 개발 외에도 알루미늄이나 마그네슘, 플라스틱과 탄소섬유 복합재 등 다양한 소재를적용해 개발을 확대해가고 있다.

모듈화와 신소재 개발로 경량화 꾀하기

현대모비스의 경량화 전략은 모듈화와 신소재 개발로 나뉜다. 모듈화는 기능을 통합해 경량화에 성공한 대표적 사례다. 프론트엔드 모듈의 경우 기존에는 36개의 부품으로 구성된 제품을 모듈 하나로 제작하며 공정 중 6개 과정을 없애는 데 성공했다. 이는 30㎏의 모듈을 25㎏으로 경량화한 쾌거를 이뤄냈다. 또 5세대 그랜저인 그랜저HG 앞쪽에는 프론트엔드모듈의 뼈대를 이루는 캐리어를 장착하게 되어 있는데, 기존 22개의 부품을 사용하태로 변형하는 데 성공했다. 이는 제품 중량을 44%나 낮춘 경량화 성공 사례로 알려졌다.이 밖에도 현대모비스는 철재 부품은 신소재로, 샤시 모듈은 바퀴와 프레임을 잇는 부품 컨트롤암을 알루미늄으로 제작해 무게를줄였다. 스티어링 칼럼(Steering Column: 스티어링 휠과 스티어링 기어를 연결하는 지지대)은 마그네슘 소재로 교체했는데 역시30%나 무게를 더는 효과를 냈다. 또 운전석 모듈에 장착하는 운전자 무릎 보호대를 플라스틱으로 대체해 30% 감량을 실현했다. 오늘날 자동차 경량화는 선택이 아닌 필수로 자리잡았다. 이를위해서는 앞으로도 지속적인 구조와 재료 개발 그리고 공법 기술을 통합하는 종합적 연구가 필요하다. 현대모비스는 앞으로 이종소재와 이종공법간 융복합 기술을 발전시켜 미래 자동차 부품 개발의 트렌드를 선도할 것을 목표로 나아가고 있다.던 형태에서 플라스틱 소재를 사용해 4개의 부품을 조립하는 형태로 변형하는 데 성공했다. 이는 제품 중량을 44%나 낮춘 경량화 성공 사례로 알려졌다. 이 밖에도 현대모비스는 철재 부품은 신소재로, 샤시 모듈은 바퀴와 프레임을 잇는 부품 컨트롤암을 알루미늄으로 제작해 무게를 줄였다. 스티어링 칼럼(Steering Column: 스티어링 휠과 스티어링 기어를 연결하는 지지대)은 마그네슘 소재로 교체했는데 역시 30%나 무게를 더는 효과를 냈다. 또 운전석 모듈에 장착하는 운전자 무릎 보호대를 플라스틱으로 대체해 30% 감량을 실현했다. 오늘날 자동차 경량화는 선택이 아닌 필수로 자리잡았다. 이를위해서는 앞으로도 지속적인 구조와 재료 개발 그리고 공법 기술을 통합하는 종합적 연구가 필요하다. 현대모비스는 앞으로 이종소재와 이종공법간 융복합 기술을 발전시켜 미래 자동차 부품 개발의 트렌드를 선도할 것을 목표로 나아가고 있다.

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