전세계적으로 나날이 강화되는 연비규제에 자동차업계 고민이 깊어지면서 차량 경량화 기술에 초점이 맞춰지고 있다.
25일 업계에 따르면 최근 글로벌 완성차 업체들은 연비 효율 상승을 위해 탄소섬유 강화 플라스틱(CFRP)을 비롯해 알루미늄·마그네슘 등 복합 경량화 소재 적용·개발에 한창이다. 신소재 개발을 위한 중소기업과의 합작벤처 설립은 물론 경쟁사와의 협업 등 회사별 전략도 다양하다.
자동차 경량화 소재 적용이 주목받게 된 배경에는 각국 연비규제 강화가 한 몫 했다. 차량 제작과 수출시 제조사가 따라야하는 각 국별 기준이 나날이 강화되고 있기 때문이다. 국내만 해도 오는 2020년까지 평균 연비를 리터당 24.3㎞ 이상으로 끌어올려야 한다.
미국과 유럽을 비롯한 선진국은 물론 국내 역시 에너지이용 합리화법 개정안에 따라 제조사별 평균연비가 기준에 이르지 못할 경우 1리터당 8만2352원의 과징금을 차량 판매대수 만큼 부과한다. 예를 들어 10만대를 판매하는 회사에서 제작된 차량의 평균연비가 리터당 기준 연비 17km 보다 1km 낮다면 약 82억원의 과징금을 내야한다. 해외 역시 엄중한 처벌 기준을 강화하며 제조사들이 압박받고 있는 상태다.
이를 피하기 위해 각 제조사별 엔진 기술 혁신에 속도를 올리며 다양한 친환경 차량들을 출시하고 있지만 현재까지 획기적인 수준은 아니라는 평가다. 여기에 해마다 추가되는 신차용 부가장치에 함께 늘어나는 공차 중량도 부담이다. 때문에 차량 소재 경량화가 가장 현실적이고 효율적인 연비 규제 대응안으로 꼽히고 있는 것.
이에 따라 각 완성차 업계 움직임에도 속도가 붙고 있다. BMW는 탄소섬유 강화 플라스틱(CFRP)를 활발히 적용 중인 대표적인 제조사다. 탄소섬유 강화 플라스틱은 플라스틱에 탄소 섬유나 유리 섬유를 첨가해 강도, 탄성 등의 성질을 강화시킨 플라스틱으로 일반 철판에 비해 약 30% 중량 절감 효과가 있는 소재다.
카본관련 소재 회사인 SGL과 조인트 벤처를 설립해 해당 소재 분야에 적극적으로 투자하고 있는 BMW는 CFRP 적용을 통해 지난해 출시한 뉴 7시리즈의 공차 중량을 130kg 줄이는 데 성공했다.
르노그룹이 지난 2014년 파리모터쇼를 통해 공개한 콘셉트카 이오랩이 리터당 100km에 달하는 연비를 구현 할 수 있던 이유도 CFRP 적용을 통해 400kg에 달하는 공차 중량을 줄이는 데 성공했기 때문이다. 르노는 오는 2022년 이오랩 양산을 위해 기술 개발에 열을 올리고 있다.
이밖에 토요타는 다임러와 손잡고, GM은 중소기업과의 협업을 통해 경량화 소재 개발에 힘쓰고 있다.
이철휘 르노삼성 수석 연구원은 "일반적으로 차량 중량이 10% 정도 줄때 연비는 3% 정도 향상된다"며 “전기차를 비롯한 친환경차도 높은 연비로 주목받고 있지만 혁신적인 수준이 아닌만큼 경량화 소재가 해결책으로 꼽히고 있다”고 설명했다.
BMW는 뉴 7시리즈에 차량 경량화 소재를 적용해 공차 중량을 130kg 줄였다. 사진/BMW코리아
정기종 기자 hareggu@etomato.com