코오롱스페이스웍스·현대차 '무도장 복합소재 후드'

공정 시간·비용 대폭 줄이고

기존 소재 대비 30% 가벼워

사진설명: 왼쪽부터 이영호 현대자동차 상무, 유재선 현대자동차 책임연구원, 이재영 현대자동차 책임연구원, 김동원 코오롱스페이스웍스 수석. 코오롱스페이스웍스

별도의 페인트칠 없이 자동차 후드에 원하는 색을 입힐 수 있는 기술이 개발됐다. 코오롱스페이스웍스와 현대자동차가 공동 개발한 'PV5 무도장 복합소재 후드'가 제44주 차 IR52 장영실상 수상 제품으로 선정됐다. 도색 공정을 생략해 자동차 제조 공정의 시간과 비용을 크게 줄여주는 제품이다.

자동차 도색은 전체 공정에서 절반 이상을 차지하는 작업이다. 현대차에 따르면 도장에 걸리는 시간이 전체 생산 시간의 약 50%를 차지한다. 도요타와 BMW 등 해외 자동차 제조사들도 마찬가지다. 또한 2023년 기준으로 도장 재료 비용만 연간 375억원, 전력과 가스 등 에너지 비용은 연간 342억원이 드는 값비싼 공정이다.

무도장 복합소재 후드는 이러한 도색 공정을 전부 생략해 관련 시간과 비용을 대폭 절감할 수 있다. 철강과 알루미늄으로 만들어진 후 도색을 거치는 기존 후드와 달리 해당 제품은 다층시트로 만들어진 복합소재를 사용한다. 각 시트는 색상을 내거나 자외선을 차단하거나 표면을 보호하는 등 여러 기능을 갖추고 있다.

도장 없이 색을 낼 수 있는 건 시트에 색상을 가진 안료를 섞기 때문이다. 후드 겉면에 색상을 입히는 것이 아니라 애초에 색상을 띠는 물질로 후드를 만드는 것이다. 덕분에 후드에 흠집이 나도 도색이 벗겨지지 않고, 추가로 도색할 때마다 색상 편차가 나는 문제도 피할 수 있다.

후드의 내판과 외판이 일체형으로 만들어져 기존 스틸 소재보다 30%가량 가볍다. 자동차 제조사 입장에서는 설계 자유도를 확보하고, 차량 경량화를 통해 연비와 전비를 개선할 수 있다. 에너지가 많이 들고 탄소를 많이 배출하는 도장을 생략해 친환경 공정이 가능하다는 것도 장점이다.

무도장 복합소재 후드로는 세계 최초로 자동차 양산에 적용됐다. 기아의 목적기반차량(PBV)인 PV5에 적용돼 지난해 하반기부터 양산되고 있고, 지난해 연간 3만대 수준이던 생산 규모를 내년에는 10만대 이상으로 확대할 계획이다. 소재가 가볍기 때문에 배달 로봇 등 다양한 분야로 확장을 검토하고 있다.

향후 소형 전기차 수요가 급증할 것으로 예상되면서 이번 제품의 수요 역시 함께 늘어날 것으로 기대된다. 배터리 무게가 이미 무거운 만큼 다른 부품의 무게를 줄여야 하기 때문이다. 코오롱스페이스웍스 측은 "100년간 이어진 자동차 후드 공정 패러다임을 복합소재로 바꾼 것"이라고 밝혔다.

[최원석 기자]