배터리 무거워진 전기차, 내장·구조물까지 경량화 경쟁
알루미늄·마그네슘 장점 결합한 ‘멀티머티리얼’ 주목
장원테크, 마그네슘 칙소몰딩·알루미늄 부품 사업 확대
▲그래픽=장원테크
전기차 시대를 맞아 자동차 경량화 경쟁이 차체에서 실내 구조물과 각종 부품으로 확산하고 있다. 무거운 배터리를 탑재해야 하는 전기차 특성상 차량 곳곳에서 무게를 줄여 주행거리와 에너지 효율을 높이는 것이 중요해졌기 때문이다.
이에 자동차 부품업계에서는 하나의 소재를 일률적으로 사용하는 대신 부품의 위치와 기능에 따라 서로 다른 소재를 조합하는 '멀티머티리얼' 전략이 주목받고 있다. 외관과 내식성이 중요한 부분에는 알루미늄, 내부 구조물에는 상대적으로 가벼운 마그네슘을 사용하는 이른바 '겉알속마' 방식도 그중 하나다.
알루미늄은 가벼우면서 내식성과 열전도성이 우수해 자동차 외장과 방열 부품 등에 폭넓게 활용된다. 마그네슘은 밀도가 낮고 복잡한 형태의 부품을 일체형으로 성형하는 데 유리해 차량 내부 구조물의 경량화 소재로 활용되고 있다.
특히 전기차에서는 인스트루먼트 패널을 지지하는 크로스카빔(CCB)과 센터콘솔 프레임, 각종 브래킷 등 비구동 부품까지 경량화 대상으로 확대되는 추세다. 마그네슘은 외부에 직접 노출되는 부품보다 부식 환경의 영향을 상대적으로 덜 받으면서 강성과 경량화가 동시에 필요한 실내 구조물에서 활용 가능성이 높은 소재로 꼽힌다.
글로벌 완성차업계에서도 마그네슘을 인스트루먼트 패널 서포트와 크로스카빔, 센터콘솔 프레임 등에 적용해왔다. 향후에는 알루미늄과 마그네슘뿐 아니라 강재와 복합소재까지 부품별 요구 성능에 맞춰 배치하는 소재 전략이 더욱 중요해질 것으로 전망된다.
국내에서는 장원테크가 이 같은 자동차 경량화 소재 시장 확대에 대응하고 있다.
장원테크는 20년 이상 축적한 마그네슘 칙소몰딩 기술을 기반으로 자동차와 IT 부품의 경량화 및 정밀성형 기술을 확보해왔다. 마그네슘 부품의 성형에서 정밀가공, 표면처리, 도장까지 연계하는 생산체계도 갖추고 있다.
마그네슘뿐 아니라 알루미늄 부품 사업도 확대하고 있다. 자동차·전자부품과 함께 열을 외부로 방출하는 히트싱크 등 알루미늄 방열부품의 성형·가공 기술을 확보하고 적용 범위를 넓히고 있다.
전기차의 전장화가 확대되면서 방열 기술의 중요성도 커지고 있다. 전력변환장치와 각종 전자부품의 고성능·고집적화에 따라 발생하는 열을 효과적으로 관리해야 하기 때문이다.
장원테크는 이에 따라 마그네슘 내장·구조 부품과 알루미늄 방열부품을 양축으로 자동차 및 미래 모빌리티 분야의 사업 확대를 추진한다는 계획이다.
마그네슘의 자동차 적용 확대를 위해 풀어야 할 과제도 있다. 소재 가격과 부식 방지, 이종 소재 간 접합, 성형 및 품질 안정성 등이 대표적이다. 특히 서로 다른 금속을 함께 사용하는 멀티머티리얼 구조에서는 접합 기술과 부식 관리가 중요하다.
▲박승구 장원테크 대표가 베트남 공장에서 마그네슘 칙소몰딩 기술로 생산한 자동차 내부 부품을 둘러보고 있다. 사진=장원테크
박승구 장원테크 대표이사는 "자동차 부품도 이제 소재의 장점을 조합하는 시대“라며 "'겉알속마'처럼 알루미늄과 마그네슘의 장점을 결합하는 멀티머티리얼 전략이 전기차 경량화의 새로운 방향이 될 수 있다“고 말했다.
이어 "마그네슘 칙소몰딩뿐 아니라 알루미늄 부품과 방열부품 제조 기술을 함께 고도화해 다양한 경량금속 부품을 공급할 수 있는 제조 경쟁력을 확보하겠다“고 밝혔다.
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