더 가볍고 가볍다… 화학 산업의 미래 식품 ‘경량 소재’

입력 2021.02.03 11:00

LG 화학 (051910)최근 4 대 신사업 중 하나로 ‘e- 모빌리티 소재’를 발표했다. 전기 자동차와 수소 자동차 시대에 자동차의 경량화가 더욱 중요 해짐에 따라 차체에 적용 가능한 경량 엔지니어링 플라스틱 및 자동차 용 디스플레이 소재 생산을 확대하는 전략이다.

전기차 시장에 경량화의 바람이 불면서 화학, 소재, 부품 업체들이 경량 소재 개발에 주력하고있다. 현재 전기 자동차는 핵심 부품 인 배터리의 무게로 인해 동급 내연 기관차보다 약 20 ~ 30 % 더 무겁습니다. 자동차 산업은 전기 자동차의 연비를 높이고 연비를 높이기 위해 배터리 외에 내장재와 외장재의 무게를 줄여 차량 무게를 줄이는 데 주력하고 있습니다.

롯데 케미칼 (011170)지난해 롯데 첨단 소재와의 합병을 계기로 고 부가가치 소재 사업 강화를 결정했다. 그중 하나는 자동차 경량 소재입니다. 롯데 케미칼은 이미 자동차 도어, 선 루프, 휠커버 등 자동차 내외장재의 무게를 줄이는 고 부가가치 합성수지 (ABS)와 폴리 카보네이트 (PC) 소재를 생산하고 있습니다. 이러한 소재는 기존 금속 소재가 적용된 자동차 부품의 기능과 외관을 대체하는 물성을 가지고 있습니다. 고강도, 우수한 내 화학성 및 내열성이 특징입니다. 예를 들어 현대 · 기아차 주요 차종의 도어 부품에 사용되는 롯데 케미칼의 LFT (장 섬유 복합재)는 기존 금속보다 무게가 약 20 ~ 30 % 가벼우 며 온도 변화에 따라 변하지 않으며 회사는 설명했다.

前 롯데 그룹 회장 신동빈, 의의 선 현대 자동차 (005380)이 회장은 지난해 11 월 롯데 케미칼 의왕 공장에서 만나 미래 자동차 기술의 핵심으로 꼽히는 경량 소재 협력 방안을 논의한 것으로 알려졌으며 관련 프로젝트도 급증 할 것으로 예상된다. 롯데 케미칼은 “첨단 소재 분야에서 현대 자동차를 비롯한 글로벌 완성차 사와의 협력을 가속화 해 모빌리티 사업을 적극 육성하겠다”고 밝혔다.

SK 이노베이션 (096770)SK 케미칼의 자회사 인 SK 종합 화학도 차세대 주력 사업으로 자동차 용 경량 소재 사업을 확대하겠다고 밝혔다. 2018 년 SK 종합 화학은 자동차 범퍼, 대시 보드, 콘솔 박스 등 자동차 내외장재에 사용되는 고결 정성 플라스틱 (HCPP)을 개발하여 중국 시장에서 판매를 확대하고 있습니다. SK 종합 화학 관계자는 “이 소재를 사용하면 중형차 1 대의 중량을 최대 10kg까지 줄일 수있다”고 말했다. SK 종합 화학은 고강도 경량화 친환경 경량 소재 개발에 주력 할 계획입니다.

전기 자동차의 경량화 추세에 따라 자동차 부품에 사용되는 플라스틱 소재 시장도 빠르게 성장하고 있습니다. 시장 조사 기관 리서치 앤 마켓에 따르면 글로벌 전기 자동차 용 플라스틱 시장은 2020 년 79 억 9,900 만 달러에서 2025 년 26 억 2 천만 달러 (약 3 조 1 천억원)로 성장할 것으로 예상된다.

LS 전선은 지난해 9 월 전기 차용 알루미늄 전선을 생산하기 시작했다. 알루미늄 도체 와이어는 기존 구리 와이어보다 40 % 이상 가볍습니다. 전기 자동차의 구리선 무게는 25kg에 달하지만 알루미늄 선으로 바꾸면 무게를 약 15kg까지 줄일 수있다. 한 회사 관계자는 “전기 자동차 산업의 경량화 경쟁으로 경량 알루미늄이 자동차의 핵심 소재가 될 것”이라고 말했다. “현재 5 % 미만인 알루미늄 와이어의 비율은 2025 년까지 30 %까지 증가 할 것으로 예상됩니다.”

수소 차는 또한 더 가벼운 무게가 필요합니다. 효성은 2011 년 자체 기술로 개발 한 탄소 섬유 사업을 성장시키고 있습니다. 탄소 섬유의 무게는 강철의 1/4 정도이지만 강도는 10 배 이상이어서 수소 연료 탱크 소재로 적합하다고 평가 받고 있습니다. 높은 압력을 견디고 가벼운 무게를 유지합니다. 수소 연료 탱크는 연료 전지를 포함하는 수소 차량의 핵심 구성 요소입니다. 효성은 현재 탄소 섬유 시장에서 독보적 인 일본 도레이를 따라 잡고 있으며 향후 증가하는 수요에 대비해 증설에 박차를 가하고있다.

현대 자동차 관계자는 “내연 기관차의 무게를 줄이면 연비가 향상되고 대기 오염 물질 배출이 감소 해 경량화에 주력해 왔지만 전기차는 배터리 무게가 많아 무게를 줄인다”고 말했다. 차량의 중요성이 더욱 커졌습니다.