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1 09-RTRM-1 부산지역 자동차부품산업 기술로드맵 최종보고서

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3 참여위원 명단 전문위원회 위 원 김대용(한국기계연구원 재료연구소 선임연구원) 김병우(울산대학교 교수) 김진욱(경남정보대학 교수) 류호연(한국생산기술연구원 센터장) 박인덕(부산광역시 기계PM) 배동석(한국폴리텍Ⅶ부산대학 교수) 이수종(삼성SDI 부장) 정성봉(부산광역시 사무관) 허세강(자동차부품기술지원센터장) 가나다 순 기획 및 총괄 김영진(부산전략산업기획단 기획단장) 최승욱(부산전략산업기획단 산업평가팀장) 김재수(부산전략산업기획단 선임연구원)

4 참여위원 명단 소위원회 경량부품분과 위원장 위 원 이권희(동아대학교 교수) 김대용(한국기계연구원 재료연구소 선임연구원) 김순경(동의과학대학 교수) 손성만(성우하이텍 차장) 이규세((주)일광 상무이사) 이영철(한국생산기술연구원 선임연구원) 전은갑(자동차부품기술지원센터 팀장) 정도현(자동차부품연구원 센터장) 전장분과 위원장 위 원 백운경(부경대학교 교수) 김병우(울산대학교 교수) 김종규(부산정보대학 교수) 김호진(자동차부품기술지원센터 선임) 문희석(자동차부품연구원 센터장) 이승국((주)S&T대우 이사) 가나다 순

5 부산지역 자동차부품산업 기술로드맵 최종보고서 목 차 Ⅰ. 서 론 1 1. 자동차부품산업의 정의 1 2. 자동차부품산업의 특성 3 가. 경제적 특성 3 나. 기술적 특성 4 3. 기술로드맵 작성 목표 및 범위 6 가. 자동차부품 기술로드맵의 작성 목표 6 나. 자동차부품 기술로드맵 작성 범위 6 4. 기술로드맵 추진내용 7 가. 위원회 구성 7 1) 전문위원회 7 2) 소위원회 7 나. 작성프로세스 8 Ⅱ. 자동차부품산업의 환경변화와 전망 9 1. 자동차부품산업의 국내외 시장동향 9 가. 국내 현황 9 1) 완성차산업 9 2) 자동차부품산업 11 나. 국외 현황 14 1) 완성차산업 14 2) 자동차부품산업 자동차부품산업의 국내외 기술동향 22 가. 국내 현황 22 1) 차세대자동차기술 23 2) 미래형자동차기술 23 3) 핵심부품 및 모듈화기술 28 나. 국외 현황 29 1) 미래자동차 기술의 키워드 세 가지 : 환경(연비), 안전 그리고 편의성 31 2) 관련 기술의 발달 33 i

6 3) 친환경자동차기술개발 부산 자동차부품산업 현황 및 발전 비전 44 1) 산업환경 44 2) 산업 기반 50 3) 자동차부품산업의 부산지역 기여도 53 Ⅲ. 경량부품 분야 서 론 55 가. 정의 55 나. 범위 및 분류 57 1) 범위 57 2) 분류 58 다. 국내외 시장 및 관련 산업 및 기술 동향 59 1) 국외 동향 59 2) 국내 동향 75 라. 부산지역 현황 79 1) 산업 환경 79 2) 인력 기반 83 3) 산업 기반 86 4) 정책 동향 로드맵 대상분야 선정 91 가. 경량부품 분야 분류 91 1) 고기능철계소재 분야 91 2) 경량비철소재 분야 92 3) 고분자소재 분야 94 나. 로드맵 대상 제품군 선정 95 1) 고기능철계 소재 분야 95 2) 경량비철소재 분야 98 3) 고분자소재 분야 경량부품분야 마크로 기술로드맵 109 1) 기술로드맵의 작성 기준 109 2) 경량부품분야 기술흐름도 110 3) 포트폴리오 세부 기술로드맵 112 가. 고기능 철계 소재 112 1) 정의 및 개요 112 ii

7 2) 범위 및 분류 114 3) 시장의 방향성 116 4) 세부기술로드맵 123 5) 포트폴리오 분석 127 나. 경량 비철 소재 128 1) 정의 및 개요 128 2) 범위 및 분류 129 3) 시장의 방향성 131 4) 세부기술로드맵 134 5) 포트폴리오 분석 154 다. 고분자 소재 155 1) 정의 및 개요 155 2) 범위 및 분류 164 3) 시장의 방향성 166 4) 세부기술로드맵 175 5) 포트폴리오 분석 179 Ⅳ. 전장부품 분야 서 론 181 가. 정의 181 나. 범위 및 분류 183 1) 범위 183 2) 분류 184 다. 국내외 시장 및 관련 산업 및 기술 동향 188 1) 전장부품산업의 발전 배경 및 필요성 188 2) 전장부품분야 기술흐름도 190 라. 부산지역 현황 198 1) 산업 환경 198 2) 인력 기반 201 3) 산업 기반 202 4) 정책 동향 로드맵 대상분야 선정 206 가. 전장부품 분야 분류 206 1) 안전 차량 기술 분야 206 2) 보안 및 편의 기술 207 3) 전력 및 구동기술 208 iii

8 나. 로드맵 대상 제품군 선정 209 1) 안전 차량 기술 분야 209 2) 보안 및 편의 기술 전장부품분야 마크로 기술로드맵 216 1) 기술로드맵의 작성 기준 216 2) 전장부품분야 기술흐름도 217 3) 포트폴리오 마이크로 기술로드맵 219 가. 안전 자동차 기술 219 1) 정의 및 개요 219 2) 범위 및 분류 219 3) 시장의 방향성 226 4) 세부기술로드맵 227 5) 포트폴리오 분석 232 나. 보안 및 편의기술 분야 233 1) 정의 및 개요 233 2) 범위 및 분류 234 3) 시장의 방향성 237 4) 세부기술로드맵 238 5) 포트폴리오 분석 239 다. 전력 및 구동기술 분야 240 1) 정의 및 개요 240 2) 범위 및 분류 242 3) 시장의 방향성 251 4) 세부기술로드맵 254 5) 포트폴리오 분석 259 Ⅴ. 맺음말 261 참고 문헌 264 iv

9 부산지역 자동차부품산업 기술로드맵 최종보고서 표목차 <표 Ⅰ-1> 한국표준산업분류 중 자동차산업의 범위 2 <표 Ⅰ-2> 자동차부품의 기능별 분류 2 <표 Ⅱ-1> 2008년 업체별 자동차 생산능력 9 <표 Ⅱ-2> 2006년 업체별 현황 10 <표 Ⅱ-3> 자동차 수입 현황 10 <표 Ⅱ-4> 연도별 매출액 추이 11 <표 Ⅱ-5> 기업규모별 업체수(자동차부품) 12 <표 Ⅱ-6> 1차 협력 부품업체수 12 <표 Ⅱ-7> 지역별 업체수 13 <표 Ⅱ-8> 전세계 주요국별 자동차 생산추이 14 <표 Ⅱ-9> 세계시장 업체별 자동차 판매량 15 <표 Ⅱ-10> 세계 자동차부품 연도별 시장규모 18 <표 Ⅱ-11> 미국 자동차부품 시장규모 18 <표 Ⅱ-12> 한중 자동차부품의 기술수준 변화 추이 23 <표 Ⅱ-13> 한국의 미래 자동차산업 기술경쟁력(최고 선진국=100) 24 <표 Ⅱ-14> 하이브리드 자동차의 세계 속의 위상 25 <표 Ⅱ-15> 연료전지 자동차의 세계 속의 위상 26 <표 Ⅱ-16> 지능형 자동차 시스템의 세계 속의 위상 27 <표 Ⅱ-17> 미래형자동차 기술개발과제 29 <표 Ⅱ-18> 자동차 환경 안전규제 동향 33 <표 Ⅱ-19> 주요업체의 연료전지자동차 개발 현황 38 <표 Ⅱ-20> 주요 부품모듈 및 공급업체 42 <표 Ⅱ-21> 부산지역 자동차부품산업(SIC34)의 변화 추이 44 <표 Ⅱ-22> 부산지역 자동차부품산업의 부문별 현황 46 <표 Ⅱ-23> 부산지역 자동차부품산업의 생산성 분석 48 <표 Ⅱ-24> 부산지역 자동차부품산업의 세부부문별 현황(2006년) 49 <표 Ⅱ-25> 부산지역 자동차부품산업의 출하액 현황 50 <표 Ⅱ-26> 부산지역 자동차부품산업의 산업지원 현황 51 <표 Ⅱ-27> 부산지역 자동차부품산업의 산업지원 현황(계속) 52 <표 Ⅲ-1> 자동차 경량부품산업과의 관련 산업범위 57 <표 Ⅲ-2> 경량부품 적용 소재에 따른 분류 58 <표 Ⅲ-3> 세계 대형 부품업체 매출현황 59 v

10 <표 Ⅲ-4> 외국의 Aluminum 차체 적용 현황 71 <표 Ⅲ-5> 국가별 자동차 연료소비량/CO2 관련 세제 74 <표 Ⅲ-6> 부산 자동차부품 업종의 세부분야 80 <표 Ⅲ-7> 부산 자동차부품 업종 현황 81 <표 Ⅲ-8> 총매출액 대비 기술개발비 비중 82 <표 Ⅲ-9> 부산지역 자동차 업체 기술개발 형태 82 <표 Ⅲ-10> 시도별 대학 및 일반대학원 현황 83 <표 Ⅲ-11> 시도별 고등교육기관의 공학계열 재적학생 및 교원 현황 84 <표 Ⅲ-12> 부산지역 대학의 공학계열 재학생 상세 현황 85 <표 Ⅲ-13> 부산지역 자동차 부품업체 주요 생산품 86 <표 Ⅲ-14> R&D자금 수요 분야 조사(자동차부품 업종) 87 <표 Ⅲ-15> 열처리형 강판의 분류 116 <표 Ⅲ-16> 기술적 장애요인 및 극복방안 125 <표 Ⅲ-17> 자동차 비철경량금속 부품산업과의 관련 산업범위 130 <표 Ⅲ-18> 비철경량금속 적용 소재에 따른 분류 130 <표 Ⅲ-19> 알루미늄 합금을 이용한 차체경량화 131 <표 Ⅲ-20> 경량비철 차제부품 단계적 개발 목표 137 <표 Ⅲ-21> 경량비철 엔진부품 단계적 개발 목표 138 <표 Ⅲ-22> 경량비철 샤시부품 단계적 개발 목표 139 <표 Ⅲ-23> 경량비철 구동계 부품 단계적 개발 목표 140 <표 Ⅲ-24> 경량비철 기타부품 단계적 개발 목표 141 <표 Ⅲ-25> 경량비철 차체부품 단계적 개발 사양 142 <표 Ⅲ-26> 경량비철 엔진부품 단계적 개발 사양 144 <표 Ⅲ-27> 경량비철 샤시부품 단계적 개발 사양 146 <표 Ⅲ-28> 경량비철 구동계 부품 단계적 개발 사양 150 <표 Ⅲ-29> 경량비철 기타부품 단계적 개발 사양 151 <표 Ⅲ-30> 기술적 장애요인 및 극복방안(경량비철) 152 <표 Ⅲ-31> 플라스틱 재료별 자동차 적용 사례 157 <표 Ⅲ-32> 플라스틱 적용에 의한 경량화 효과 164 <표 Ⅲ-33> 고분자소재 부품산업과의 관련 산업범위 165 <표 Ⅲ-34> 고분자소재 적용 자동차부품 분류 165 <표 Ⅲ-35> ABEX에 의한 플라스틱 사용비율 167 <표 Ⅲ-36> 최근 주목할 만한 플라스틱 기술 169 <표 Ⅲ-37> 주요 수지 복합화의 목적 170 <표 Ⅲ-38> 기능성을 부여한 복합수지 171 <표 Ⅲ-39> 일본 자동차메이커의 리사이클 룰 173 <표 Ⅲ-40> 부품별 플라스틱 적용 동향 및 전망 174 <표 Ⅲ-41> 기술적 장애요인 및 극복방안(고분자 소재) 177 vi

11 <표 Ⅳ-1> 자동차 전장부품 관련 산업기술 분류 체계 184 <표 Ⅳ-2> 자동차 전장분야의 기술에 따른 분류 187 <표 Ⅳ-3> 주요 자동차 환경규제 현황 189 <표 Ⅳ-4> 개별 섀시제어시스템 관련 업체 및 동향 191 <표 Ⅳ-5> 전장부품 표준화 관련 국제 컨소시엄 197 <표 Ⅳ-6 국내외 전장부품업체 매출 현황 197 <표 Ⅳ-7> 부산 자동차부품 업종의 세부분야 199 <표 Ⅳ-8> 부산 자동차부품 업종 현황 199 <표 Ⅳ-9> R&D자금 수요 분야 조사(자동차부품 업종) 200 <표 Ⅳ-10> smart key 개발 사양 235 <표 Ⅳ-11> 기술적 장애요인 및 극복방안(전력 및 구동기술 분야) 257 vii

12 그림목차 부산지역 자동차부품산업 기술로드맵 최종보고서 <그림 Ⅰ-1> 자동차부품 기술로드맵 작성 목표 6 <그림 Ⅰ-2> 기술로드맵 작성 프로세스 8 <그림 Ⅱ-1> 자동차산업의 과잉생산능력 15 <그림 Ⅱ-2> 자동차부품산업 환경변화의 키워드 17 <그림 Ⅱ-3> 자동차 생산의 부가가치 비중 19 <그림 Ⅱ-4> 주요 부품사 매출액 순위 추이 21 <그림 Ⅱ-5> 국내 자동차부품업체의 기술개발 수준 22 <그림 Ⅱ-6> 자동차산업의 환경변화 31 <그림 Ⅱ-7> 국제 환경규제 추세 32 <그림 Ⅱ-8> 기술의 변화와 자동차 산업 34 <그림 Ⅱ-9> 하이브리드 자동차 개발 동향 35 <그림 Ⅱ-10> 연료전지 자동차 기술 37 <그림 Ⅱ-11> 고안전 지능형 차량 개발 동향 40 <그림 Ⅱ-12> 텔레매틱스 기술을 활용한 지능형 자동차 41 <그림 Ⅱ-13> 모듈화 적용 분야 43 <그림 Ⅱ-14> 전국 대비 부산지역 자동차 산업 비중의 변화 추이 45 <그림 Ⅱ-15> 부산지역 제조업 대비 자동차 산업 비중의 변화 추이 45 <그림 Ⅲ-1> 토요타의 환경컨셉트카 1/X 62 <그림 Ⅲ-2> 탄소섬유 강화 플라스틱으로 제작된 렉서스의 LF-A 63 <그림 Ⅲ-3> 닛산의 친환경 자동차 피보2 64 <그림 Ⅲ-4> 현대하이스코 차량경량화 부문 매출액 증가추이 (TWB, Hydroforming) 75 <그림 Ⅲ-5> 자동차산업 연구개발투자 현황 76 <그림 Ⅲ-6> 하이브리드자동차 요소기술별 내용 77 <그림 Ⅲ-7> TRB의 원리 및 TRB Blank 96 <그림 Ⅲ-8> 이종두께 판재의 응용 96 <그림 Ⅲ-9> TRB를 이용한 박육 일체화 성형제품 96 <그림 Ⅲ-10> 롤 성형 장치 및 GM, Cadillac CTS Side Sill 제품 97 <그림 Ⅲ-11> 고강도 박육 소재의 롤포밍 차체부품 적용 97 <그림 Ⅲ-12> Al 적용 Front Bumper 적용 예 98 <그림 Ⅲ-13> 차체 복합재료 적용 99 <그림 Ⅲ-14> 알루미늄 샌드위치 Door Panel 및 압출 Door Frame 적용 예 99 <그림 Ⅲ-15> 알루미늄, 마그네슘적용 엔진부품 적용 사례(BMW) 100 <그림 Ⅲ-16> 티타늄 적용 엔진 밸브 101 viii

13 <그림 Ⅲ-17> Hydroforming + Casting에 의한 Sub frame 102 <그림 Ⅲ-18> Hydroforming에 의한 엔진, 샤시부품 : 하이드로포밍 등 용접공정을 없앤 가공기술을 적용한 부품 개발 가속화 102 <그림 Ⅲ-19> 복합재료 적용 브레이크 모듈 103 <그림 Ⅲ-20> 배기 부품 Aluminum화(Aisin Takaoka 社 ) : 출력 성능 향상 103 <그림 Ⅲ-21> Aluminum 적용 Brake Caliper : Front 브레이크 캘리퍼를 경량화하기 위한 알루미늄으로 제작 104 <그림 Ⅲ-22> Recardo사의 최신 Seat 기술 104 <그림 Ⅲ-23> 마그네슘 적용 트랜스미션 케이스 <그림 Ⅲ-24> 마그네슘 적용 트랜스미션 케이스 <그림 Ⅲ-25> 친환경 TPE 신소재 적용 가능 부품 107 <그림 Ⅲ-26> 자동차용 나노복합재료 개발 107 <그림 Ⅲ-27> PL에 의한 Aluminum 소재 대체 개발 108 <그림 Ⅲ-28> Toyota 合 成 ( 株 ) Fuel Tank 적용 사례 108 <그림 Ⅲ-29> 경량부품분야 매크로 로드맵 110 <그림 Ⅲ-30> 경량부품 분야 포트폴리오 111 <그림 Ⅲ-31> 자동차용 소재의 변화추이 113 <그림 Ⅲ-32> ULSAB 차체의 적용소재분포(ULSAB and ULSAB-AVC PNGV-Class) 113 <그림 Ⅲ-33> 자동차 강재의 요구특성 및 적용강재 114 <그림 Ⅲ-34> 고강도강의 분류 및 기계적 특성 115 <그림 Ⅲ-35> 국내 초고장력강 개발현황 117 <그림 Ⅲ-36> 가변 롤포밍을 이용한 차체 적용가능 부위 118 <그림 Ⅲ-37> 가변롤포밍의 원리 및 자동차 차체 시제품 119 <그림 Ⅲ-38> 기존 롤포밍라인(좌)과 가변롤포밍 라인(우) 119 <그림 Ⅲ-39> TRB의 원리 및 TWB와의 하이브리드 공법 120 <그림 Ⅲ-40> TRB 차체 제품을 적용한 BMW 6 시리즈 120 <그림 Ⅲ-41> 핫스탬핑 공정 및 특성 121 <그림 Ⅲ-42> 핫스템핑 부품의 적용부위 122 <그림 Ⅲ-43> TWB, 국부강화, 보강법 등 하이브리드 핫스탬기술이 적용된 사이드 패널 122 <그림 Ⅲ-44> 국부강화기술의 하나인 보강법(patch work) 122 <그림 Ⅲ-45> 알루미늄 부품의 차량당 사용량 추이 128 <그림 Ⅲ-46> 알루미늄 합금을 이용한 차체경량화 132 <그림 Ⅲ-47> 마그네슘합금을 이용한 자동차부품 132 <그림 Ⅲ-48> 마그네슘합금을 이용한 자동차부품 신적용 예상 분야 133 <그림 Ⅲ-49> 친환경차량에 적용되는 마그네슘 압출재료의 사용 133 <그림 Ⅲ-50> 마그네슘 및 알루미늄을 적용한 멀티소재 차체 134 <그림 Ⅲ-51> 경량비철차체 부품 142 <그림 Ⅲ-52> 차체 복합재료 적용 143 <그림 Ⅲ-53> 경량비철합금을 이용한 차량 Door류 143 <그림 Ⅲ-54> 마그네슘합금을 이용한 차량 Cross Member류(GM사) 143 ix

14 <그림 Ⅲ-55> 알루미늄, 마그네슘적용 엔진부품 적용 사례(BMW) 144 <그림 Ⅲ-56> 티타늄 적용 엔진 밸브 145 <그림 Ⅲ-57> 마그네슘적용 엔진부품 적용 사례 145 <그림 Ⅲ-58> Hydroforming + Casting에 의한 Sub frame 146 <그림 Ⅲ-59> Front-End Assembly(마그네슘, Ford사) 147 <그림 Ⅲ-60> 복합재료 적용 브레이크 모듈 147 <그림 Ⅲ-61> 배기 부품 Aluminum화(Aisin Takaoka 社 ) : 출력 성능 향상 148 <그림 Ⅲ-62> Aluminum 적용 Brake Caliper : Front 브레이크 캘리퍼를 경량화하기 위한 알루미늄으로 제작 148 <그림 Ⅲ-63> 마그네슘합금을 이용한 Seat Frame 149 <그림 Ⅲ-64> 마그네슘합금을 이용한 조향장치류 149 <그림 Ⅲ-65> 마그네슘합급을 이용한 구동계부품 150 <그림 Ⅲ-66> 마그네슘합급을 이용한 내외장재 151 <그림 Ⅲ-67> 자동차용 고분자재료의 구성비 156 <그림 Ⅲ-68> 자동차 소재별 사용량 추이 157 <그림 Ⅲ-69> 자동차용 재료의 특성 비교(출처 : A&D 컨설팅) 158 <그림 Ⅲ-70> 자동차 내장부품 159 <그림 Ⅲ-71> 자동차 외장 부품 159 <그림 Ⅲ-72> 자동차 부위별 플라스틱 사용율 160 <그림 Ⅲ-73> 엔진구성부품 161 <그림 Ⅲ-74> 엔진룸부분의 플라스틱 사용비율 161 <그림 Ⅲ-75> 자동차 연료계 부품 162 <그림 Ⅲ-76> 자동차 전기전자부품 163 <그림 Ⅲ-77> 자동차 기능부품 : 도어 미러 163 <그림 Ⅲ-78> 자동차 플라스틱 기술 전망 (출처 : K/M) 166 <그림 Ⅲ-79> 플라스틱 활용 확대 및 고도화 배경 (출처 : A&D 컨설팅) 167 <그림 Ⅲ-80> 플라스틱 성형공법 (출처 : A&D 컨설팅) 172 <그림 Ⅳ-1> 자동차 전자화 동향 183 <그림 Ⅳ-2> 자동차 전장부품의 분류 184 <그림 Ⅳ-3> 자동차에 구현되고 있는 임베디드 SW 186 <그림 Ⅳ-4> 선진국의 지능형자동차 기술 발전 추세 188 <그림 Ⅳ-5> 선진 안전자동차의 세계시장전망 189 <그림 Ⅳ-6> 자동차 전장부품의 기술개발 동향 190 <그림 Ⅳ-7> Cockpit Concept & Advanced Technology Integrated Cockpit with LCD display 192 <그림 Ⅳ-8> TRW사의 TPMS 작동 메커니즘 192 <그림 Ⅳ-9> 도요타의 프리우스 및 엔진 193 <그림 Ⅳ-10> 닛산(인피니티 럭셔리 SUV EX35)의 어라운드 뷰 모니터 시스템 194 <그림 Ⅳ-11> 42V 스타트 제너레이터 및 BMW 745hL의 엔진 195 x

15 <그림 Ⅳ-12> 닛산의 음주 운전 방지 시스템 195 <그림 Ⅳ-13> PEM의 기본 작동 원리 및 ZEV(벤츠 A클래스급, DCX) 196 <그림 Ⅳ-14> Brake-by-wire 및 Steer-by-wire 적용된 GM Sequel(Fuel cell power) 196 <그림 Ⅳ-15> 세계 전장품 시장전망 198 <그림 Ⅳ-16> 보행자 안전시스템을 적용한 경우의 보행자의 피해 감소율 209 <그림 Ⅳ-17> 타이어 압력 모니터링을 위한 TPMS 210 <그림 Ⅳ-18> 전동식 안전벨트 211 <그림 Ⅳ-19> 차선이탈 경보장치 211 <그림 Ⅳ-20> 스마트에어백 제어장치 212 <그림 Ⅳ-21> 액티브 헤드레스트 212 <그림 Ⅳ-22> 사고예지시스템 213 <그림 Ⅳ-23> 차량내 진단 정보 및 주행정보 통합 디스플레이 214 <그림 Ⅳ-24> 키리스엔트리 시스템 215 <그림 Ⅳ-25> 차량 운전자정보시스템 예 BMW 7 Series 215 <그림 Ⅳ-26> 장애물 검출을 통한 차속제어 220 <그림 Ⅳ-27> 나이트 비전 시스템 221 <그림 Ⅳ-28> Hood lifting 시스템 222 <그림 Ⅳ-29> 가변형 헤드램프 시스템 222 <그림 Ⅳ-30> 주변상황인식센서 223 <그림 Ⅳ-31> 액티브 리어 스티어 224 <그림 Ⅳ-32> 운전자 모니터링 시스템 224 <그림 Ⅳ-33> 탑승자 인식 시스템 225 <그림 Ⅳ-34> 교통 표지판 인식 시스템 225 <그림 Ⅳ-35> 스마트 키 시스템 234 <그림 Ⅳ-36> 친환경자동차의 분류 241 <그림 Ⅳ-37> HEV와 PHEV와의 구성 비교 241 <그림 Ⅳ-38> PHEV의 배터리 충전시스템 개념도 (VOLVO) 243 <그림 Ⅳ-39> 벨트와 풀리를 사용하는 CVT 개념도 244 <그림 Ⅳ-40> HEV의 동력분배/전달 시스템 특허출원도 (토요타 프리우스) 245 <그림 Ⅳ-41> HEV의 트랜스액슬 단면도 (토요타 프리우스) 245 <그림 Ⅳ-42> 회생제동시스템 원리도 246 <그림 Ⅳ-43> 회생제동 액츄에이터 246 <그림 Ⅳ-44> 스타터와 제너레이터를 통합한 Stop-Start 장치 248 <그림 Ⅳ-45> 배터리 제어모듈 249 <그림 Ⅳ-46> 하이브리드 자동차의 인버터 개념도 250 <그림 Ⅳ-47> HEV의 CAN시스템 (토요타 자동차) 250 <그림 Ⅴ-1> 2008년 핵심제품군 261 <그림 Ⅴ-2> 2009년 수정된 핵심제품군 262 xi

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17 Ⅰ. 서 론 Ⅰ. 서 론 1. 자동차부품산업의 정의 한국표준산업분류(KSIC)에 의하면, 자동차산업은 협의로는 승용 및 화물용의 각종 자동차를 제조하는 산업 활동을 말하며(3412 자동차 제조업), 광의로는 자동차용 엔진 및 엔진이 결합된 샤시, 도로주행용 트랙터, 승용 화물용 또는 기타 특수 목적용의 각종 완성차량을 제조 재생 및 개조하거나 완성차를 조합 부문별로 분해하여 재조립할 수 있도록 분할 포장하는 산업 활동을 포함(341 자동차용 엔진 및 자동차 제조업) 자동차부품 제조업은 자동차용 브레이크조직, 클러치, 축, 기어, 변속기, 휠, 완 충기, 방열기, 소음기, 배기관, 운전대 및 운전박스 등과 같은 자동차, 차체 또는 자동차 엔진용 부품을 제조하는 산업 활동으로 정의(343 자동차부품 제조업) 부품 소재전문기업 등의 육성에 관한 특별조치법 에서는 자동차부품의 범위 를 자동차 및 트레일러 제조업(34) 중 자동차용 엔진 제조업(34110)과 자동차부 품 제조업(343)만으로 규정 자동차산업은 완성차산업과 자동차부품산업으로 크게 구분 - 완성차산업 : 자동차 완성차를 조립, 생산하는 산업 - 자동차부품산업 : 완성차에 장착되는 다양한 부분품을 생산하는 산업 자동차부품의 분류방법은 한국표준산업분류나 관세 통계통합품목에 따른 분 류(약칭 HS 2002)에 따라 분류되기도 하고, 용도나 조립의 정도에 따라 분류되 기도 하지만, 자동차 기능에 따라 분류하는 것이 일반적임 1

18 부산지역 자동차부품산업 기술로드맵 최종보고서 <표 Ⅰ-1> 한국표준산업분류 중 자동차산업의 범위 중분류(2단위) 소분류(3단위) 세세분류(5단위) 자동차용 엔진 제조업 341 자동차용 엔진 및 자동차 제조업 승용차 및 기타 여객용 자동차 34 자동차 및 트레일러 제조업 자료 : 통계청 342 자동차 차체 및 트레일러 제조업 343 자동차부품 제조업 화물자동차 및 기타 특수목적용 자동차 차체 및 특장차 제조업 트레일러 및 세미트레일러 제조업 운송용 컨테이너 제조업 자동차 엔진용 부품 제조업 자동차 차체용 부품 제조업 기타 자동차부품 제조업 <표 Ⅰ-2> 자동차부품의 기능별 분류 구분 동력발생 동력전달 공조 전장 제동 조향 현가 차체 기타 산업분류명 엔진본체, 연료분사장치, 냉각 및 급유장치, 피스톤, 실린더라이너, 엔진밸브, 엔진스프 링, 카브레터, 라디에이터 등 플라이휠, 클러치, 차축, 변속기, 기어류, 추친축 등 에어컨, 히터 등 스위치류, 램프류, 전압조절기, 스파크플러그, 모터, ECU 등 브레이크 마스터실린더, 브레이크 부스터, 브레이크 디스크, 브레이크 드럼, 브레이크 슈, 브레이크 라이닝, 휠 실린더 등 스티어링 휠, 스티어링 샤프트, 기어박스, 타이로드, 너클 현가스프링, 쇽업소버, 링크류, 스테빌라이저 등 판넬류, 필터류, 내장재, 차량유리, 범퍼, 의자 등 고무벨트, 오일씰, 방진고무류, 베어링, 배터리 등 2

19 Ⅰ. 서 론 2. 자동차부품산업의 특성 산업구조상 하나의 대규모 기업이 기초연구-제품생산-판매 등의 여러 단계를 수행하는 수직적 통합구조임 20세기 자동차는 이동수단으로서의 효율성을 극대화하고, 운송수단으로서만 사용가치를 갖는 단독제품(stand-alone product)성격이 강하였음 그러나 21세기 자동차는 움직이는 생활공간(mobile life-space)으로서 쾌적성과 안전성을 극대화하며, 통신기기, 멀티미디어기기 등을 장착한 복합 상품으로 자리매김하고 있음 가. 경제적 특성 자동차는 2~3만여개의 부품으로 조립되는 대표적인 종합 기계산업으로 전후방 산업 연관효과가 큼 - 전방산업 : 판매정비, 이용부문, 연료부문, 금융부문 등 - 후방산업 : 철강, 비철금속, 전기, 전자, 석유화학, 고무, 기계, 섬유 종이, 유리, 에너지, 목재 등 - 생산단계 : 기계, 전자, 전기 등의 산업과, 철강, 플라스틱 등 소재분야 관련산업 - 유통단계 : 금융 보험업, 자동차판매업, 광고업, 중고차매매업 등 - 이용단계 : 직접 이용하는 운송업, 정비, 유류판매, 건설업 등 국민경제의 주력산업이며, 무역수지 개선, 고용창출 등의 면에서 국민경제에 기여하는 바가 매우 큰 국가기간산업 무역통계를 보면 2007년 기준 수출 497억달러, 무역수지 흑자 425억달러로 전 략적 수출산업임 직간접 고용인원이 153만명(자동차제조부문 24만명, 생산자재부문 9.8만명, 운 수부문 74만명, 유통관련부문 23만명, 자동차정비 판매부문 22만명)에 이르는 등 고용효과가 매우 큼 3

20 부산지역 자동차부품산업 기술로드맵 최종보고서 자동차산업은 국민경제에 미치는 효과가 커서 미국, 일본, 독일 등 선진국도 후발국으로 이전되고 있는 다른 산업과는 달리 자동차산업을 핵심전략산업으 로 적극 육성하고 있음 자동차업체의 외부부품 조달율은 일반적으로 50~70% 정도로 부품가격이 완성 차가격에 절대적인 영향을 미침 전세계 자동차부품산업의 교역량은 2.41%를 차지하고 있으며, 완성차의 교역 량에 비례하여 증가하는 특성이 있음 2006년 기준 전체 제조업 생산의 5.0%, 부가가치의 4.7%, 고용의 5.7%를 차지하 는 비중이 높은 산업 나. 기술적 특성 연관 산업구조를 고도화시키는 선진산업이며, 전기 전자기술 등과의 기술융 합을 통하여 텔레메틱스, ITS 등의 새로운 부가가치를 창출하는 고부가가치 산 업임 자동차는 2만개 이상의 부품으로 구성되어 있기 때문에 부품의 품질에 따라 완성차의 성능과 품질이 좌우됨 자동차산업과 마찬가지로 각종 규제를 충족하는 주요 기능부품을 생산하기 위 하여 막대한 개발비와 시설투자를 필요로 함 판매형태를 보면 자동차부품은 주문자상표부착형(OEM) 판매가 전체의 대부분 을 차지하고 있고, 자기상표판매는 일부분에 불과하며, 주문생산의 특성을 갖 는 업종으로 자동차부품업체가 완성차업체에 수직적으로 전속됨 - 매출액 기준 주문자상표부착형(OEM) 판매는 약 80~85%, 자체상표에 의한 판매는 약 15~20% - 몇몇 세계적인 대형부품업체를 제외하면 부품업체들이 거래하는 수요업체의 4

21 Ⅰ. 서 론 수도 소수(2~5개)로 제한되며, 특정 수요업체에만 납품하는 전속적 거래관계 가 많음 - 최근 자동차산업의 모듈화 공급체제와 글로벌 경쟁체제로 인해 전통적인 수 직적 계열거래는 점차 약화되고 있음 납품구조 측면에서 보면, 모든 자동차부품업체가 완성차업체와 직접 거래관계 에 있는 것은 아님 - 완성차업체는 여러 개의 단품들이 통합된 유니트나 모듈 단위로 1차 부품업체 로부터 조달 받고, 단위 부품은 2차 또는 3차 부품업체에서 생산되어 1차나 2차 부품업체에 공급되는 중층적 생산구조를 가지고 있음 - 최근 부품 조달의 유니트화 및 모듈화가 촉진됨에 따라 1차 부품업체들이 대 형화되고, 업체수도 축소되고 있음 5

22 부산지역 자동차부품산업 기술로드맵 최종보고서 3. 기술로드맵 작성 목표 및 범위 가. 자동차부품 기술로드맵의 작성 목표 <그림 Ⅰ-1> 자동차부품 기술로드맵 작성 목표 선택과 집중의 원칙에 의한 기술로드맵을 지자체의 10대전략산업(기계부품소 재산업) 육성전략과 연계하여 지역의 산업 인프라조성 및 인력양성 등의 방향 성 통일 향후 신기술, 고수준기술, 특수기술 제품의 독자적 개발 생산능력 향상 혁신우량 중소기자재업체 중심의 고부가가치 핵심기자재 개발 유도 나. 자동차부품 기술로드맵 작성 범위 부산의 산업체, 학교 및 관련 기관의 역량과 개발 가능성에 대한 평가와 시장수 요를 충족시킬 수 있는 부문과 지역의 경쟁을 도출하였음 6

23 Ⅰ. 서 론 본 보고서의 구성은 대상기술의 정의, 국내외 시장 및 기술동향, 산업현황 및 발전 비전, 기술분석 결과, 기술로드맵 및 포트폴리오 순으로 작성 기술로드맵은 지역의 산업체 중심으로 학계, 연구원, 지자체의 참여를 통하여 작성하였으며 2019년까지를 대상기간으로 하였음 4. 기술로드맵 추진내용 가. 위원회 구성 1) 전문위원회 부산지역 산 학 연 관 전문가로 구성하였으며 부산지역 자동차부품산업의 현황 분석을 바탕으로 중점분야를 선정하며, 분야별 분과위원회의 기술로드맵 을 총괄 심의 조정하는 기구 2) 소위원회 각 분과별 산학연 전문가들로 구성되어 실질적 기술로드맵 작성 경량부품분야 전장부품분야 7

24 부산지역 자동차부품산업 기술로드맵 최종보고서 <그림 Ⅰ-2> 기술로드맵 작성 프로세스 나. 작성프로세스 전략산업기획단과 자동차부품 거점기관(자동차부품기술지원센터)과의 사전 시장 조사 및 위원 선정을 위한 충분한 정보수집을 바탕으로 관련된 전문가 Pool을 위원회별로 구성 전체적으로 전문위원회에서 총괄 조정 관리를 하며 소위원회에서 실무 로드 맵을 작성 작성되어진 자료는 공청회를 통하여 더 많은 의견을 수렴하고 최종 수정하고 전문위원회에서 최종 승인을 얻어 최종보고서를 인쇄하였음 8

25 Ⅱ. 자동차부품산업의 환경변화와 전망 Ⅱ. 자동차부품산업의 환경변화와 전망 1. 자동차부품산업의 국내외 시장동향 가. 국내 현황 1) 완성차산업 우리나라는 제2차 세계대전 이후 독자모델 자동차를 생산 수출하고 있는 유 일한 국가로 전체 완성차업체의 생산능력은 2008년 기준으로 382만대에 이름 2006년 자동차 판매에서 384만대를 기록하여 세계 5위를 차지했으며, 생산업체 의 현황은 <표 Ⅱ-2>와 같은데, 현대와 기아 자동차 비중이 매우 높음 <표 Ⅱ-1> 2008년 업체별 자동차 생산능력 (단위:천대) 업체 합계 현대 1,673 기아 1,055 GM대우 813 쌍용 81 르노삼성 187 기타 15 계 3,824 주 : 기타는 타타대우, 대우버스 자료 : 한국자동차공업협회, 자동차통계월보, 각호 9

26 부산지역 자동차부품산업 기술로드맵 최종보고서 <표 Ⅱ-2> 2006년 업체별 현황 (단위:만대) 구분 현대 기아 GM대우 쌍용 르노삼성 설립일자 공장소재지 울산,전주,아산 광명,화성,광주 군산,창원,부평 평택,창원 부산 종업원수(명) 54,711 33,005 17,255 71,385 4, 매출액(억원) 273, ,399 96,041 29,518 25,871 당기순이익 15, ,927-1,959 25,871 생산(대) 1,618,268 1,150, , , ,421 내수(대) 581, , ,332 56, ,088 수출(대) 1,032, , ,539 60,035 41,320 해외공장 중국,인도, 미국,터키 중국,슬로바키 베트남 - - 자료 : 한국자동차공업협동조합, 자동차산업연감, 2007 자동차 수입 현황을 살펴보면 <표 Ⅱ-3>과 같은데, 독일과 일본 차량 수입 크게 늘고 있음 <표 Ⅱ-3> 자동차 수입 현황 (단위 : 만대) 구분 미국 3,990 5,453 5,025 일본 8,957 10,986 14,731 독일 12,590 17,844 23,607 이탈리아 스웨덴 1,699 1,861 1,730 영국 캐나다 벨기에 ,166 프랑스 559 1,064 1,694 기타 4,517 5,826 5,784 합계 34,585 46,221 55,850 자료 : 한국자동차공업협동조합, 자동차산업연감,

27 Ⅱ. 자동차부품산업의 환경변화와 전망 2) 자동차부품산업 2006년 우리나라 자동차부품산업은 OEM에 36조원, A/S에 2.3조원, 수출에 7.7 조원의 실적을 보여 46조원에 이르는 매출을 올렸으며, 전년대비 10.3%의 증가 를 보임 내수보다는 수출 증가가 두드러짐(<표 Ⅱ-4> 참조) <표 Ⅱ-4> 연도별 매출액 추이 (단위 : 만대) 구분 매출실적 OEM A/S 수출 합계 전년대비 증감률(%) ,622 15,445 20, , ,602 18,242 41, , ,361 20,465 52, , ,834 22,878 67, , ,004 23,400 76, , 자료 : 한국자동차공업협동조합, 자동차산업연감, 2007 국내 자동차 부품산업은 완성차 생산 규모에 비해 매우 열악한 편임 2004년 기준 한국산 부품의 세계시장 점유율은 2.8%로 일본의 12.9%에 비해 매우 낮은 수준이며, 중국의 2.4%와 비교해도 높은 편이 아님 2007년 현재 전년대비 2.2% 감소한 902개의 1차 협력 업체 중 중소기업이 811 개로 전체 89.9%를 차지하고 있어 규모의 영세성으로 핵심기술 독자개발 능력 이 매우 취약하여 대외 의존도를 높이는 결과를 보임 대외적 환경으로는 후발업체인 중국 업체와의 경쟁이 더욱 치열해 지는 위협 요인에 직면해 있음 11

28 부산지역 자동차부품산업 기술로드맵 최종보고서 자동차 부품산업도 세계적 추세에 발맞춰 완성차 산업과 별개로 독자 산업화하 면서 세계적으로 확산되고 있는 Global sourcing 시장 진출도 활발히 모색하고 있지만 세계 100대 부품업체 규모에는 2006년 현재 2개 업체만 속해있는 실정임 <표 Ⅱ-5> 기업규모별 업체수(자동차부품) 연 도 대기업 중소기업 합계 증감률 자료 : 한국자동차공업협동조합, 자동차산업연감, 년 말 기준 현대, 기아, GM대우 등에 납품하고 있는 1차 협력업체수는 902개사인데, 그 중에서 51.0%는 1개 업체에만 거래하고 있는 기업이며, 24.2% 는 2개사와 10.9%는 3개사와 복수 거래하고 있음 단독거래 비중은 오히려 전년대비 1% 증가한 수치임(<표 Ⅱ-6> 참조) <표 Ⅱ-6> 1차 협력 부품업체수 (단위 : 개) 현대 기아 GM대우 쌍용 르노삼성 대우버스 타타대우 주 : ( )안 숫자는 실업체수임 자료 : 한국자동차공업협동조합, 자동차산업연감, ,777(902) <표 Ⅱ-7>을 보면 지역별로는 경기, 경남, 부산 순으로 이들 3개 지역이 전체의 약 50%를 차지하고 있었지만, 2005년 50.0%에서 2006년에는 49.4%로 다소 낮 아지고 있음 12

29 Ⅱ. 자동차부품산업의 환경변화와 전망 <표 Ⅱ-7> 지역별 업체수 (단위 : 억 원) 구분 서울 부산 대구 인천 광주 대전 울산 강원 업체수 년 비율(%) 4.0% 10.2% 5.4% 7.0% 3.0% 0.5% 3.9% 0.4% 구분 경기 경남 경북 전남 전북 충남 충북 합계 업체수 비율(%) 23.8% 16.2% 6.9% 0.7% 5.5% 8.9% 3.0% 100% 구분 서울 부산 대구 인천 광주 대전 울산 강원 업체수 년 비율(%) 3.9% 9.6% 5.4% 7.1% 2.9% 0.9% 4.1% 0.4% 구분 경기 경남 경북 전남 전북 충남 충북 합계 업체수 비율(%) 23.6% 16.2% 7.1% 0.9% 6.1% 8.5% 3.0% 100% 자료 : 한국자동차공업협동조합, 자동차산업연감, 2007 국내 자동차부품업체는 이미 언급된 바와 같이 내수 의존도가 높고 핵심기술력 이 취약한데, 자동차 수출대비 부품수출비중이 22.1%로 일본의 49.7%, 미국의 79.4%에 비해 낮고, 국내 해외 현지법인의 OEM 물량 및 수출차량의 A/S용 부품물량(수출물량의 70%)을 제외하면 실제 OEM 부품 해외수출액은 매우 낮 은 수준임 현대모비스, 만도, 위아, 한라공조 등 소수 기업을 제외한 대부분의 국내부품업 체가 미 일 등 선진국에 비해 Global 기업이 거의 없기 때문이며, 중견기업의 육성이 시급한 실정임 외국인 투자는 1998년 이후 대규모 투자가 증가하면서 2004년 말 기준 239개 부품업체에 26억 3천만 달러의 투자를 유치했는데 미국의 Delphi, Visteon, 독 일의 Bosch, Siemens, 일본의 Yajaki, Denso, 프랑스의 Valeo 등 세계 유수 15개 업체가 국내에 투자했음 13

30 부산지역 자동차부품산업 기술로드맵 최종보고서 한국 자동차시장이 아시아에서 일본 다음으로 크며, 기술력과 가격경쟁력을 보유한 한국 부품회사들이 해외메이저업체들의 글로벌 전략상 전략기지로 활 용되는 것에 기인한 것으로 추측됨 나. 국외 현황 1) 완성차산업 2006년 세계 자동차생산은 7,033만대로 2005년 6,723만대에 비하여 4.6% 증가 하며, 2004년 이후 상승세를 지속적으로 이어감 생산국은 일본, 미국, 중국, 프랑스, 한국 순으로 일본의 1위 등극과 중국의 약진 이 두드러진 현상임 중국의 경우 전년대비 12.8% 증가한 730만대를 기록하여 3위를 기록했는데, 2010년에는 세계 2위에 올라설 것으로 전망되고 있음 <표 Ⅱ-8> 전세계 주요국별 자동차 생산추이 (단위 : 만대) 구분 2002년 2003년 2004년 2005년 2006년 국가 생산대수 국가 생산대수 국가 생산대수 국가 생산대수 국가 생산대수 1 미국 1,228 미국 1,209 미국 1,196 미국 1,198 일본 1,148 2 일본 1,029 일본 1,029 일본 1,051 일본 1,080 미국 1,126 3 독일 547 독일 551 독일 557 독일 576 중국 프랑스 228 중국 437 중국 507 중국 571 독일 중국 325 프랑스 325 프랑스 370 한국 370 한국 한국 315 한국 318 한국 347 프랑스 355 프랑스 스페인 286 스페인 303 스페인 301 스페인 275 스페인 캐나다 263 캐나다 255 캐나다 271 캐나다 269 브라질 영국 182 영국 185 브라질 221 브라질 249 캐나다 브라질 179 브라질 183 영국 186 영국 180 멕시코 기타 1313 기타 1388 기타 1261 기타 1,600 기타 1,745 계 6,002 6,183 6,268 6,723 7,033 자료 : 한국자동차공업협동조합, 2007 자동차산업편람,

31 Ⅱ. 자동차부품산업의 환경변화와 전망 업체별로 살펴보아도 미국 Big3의 비중감소와 일본 기업의 상승세가 주목되는 데, 세계시장에서 업체별 차량판매순위는 Toyota, GM, Ford, Volkswagen, DCX순이며, 국내업체인 현대-기아가 6위를 달리고 있음 <표 Ⅱ-9> 세계시장 업체별 자동차 판매량 (단위 : 대, %) 구분 2005년 2006년 판매대수 판매대수 증감률 GM 8,354,932 8,679, BIG 3 Ford 6,262,000 6,008, DC 4,874,900 4,748, Toyota 8,115,000 8,808, 일본 Honda 3,365,000 3,550, Nissan 3,597,851 3,477, EU VW 5,192,576 5,720, PSA/Peugeot 3,390,000 3,365, 한국 현대/기아 3,554,126 3,753, 계 46,706,385 48,111, 자료 : Crain Communications, Automotive News, 2007 <표 Ⅱ-9>에서 살펴볼 수 있듯이, Toyota, Honda, PSA의 판매증가가 두드러졌 으며, Ford, DCX, Volkswagen, Nissan은 오히려 감소한 것으로 나타남 자료 : MOBIS, 한국 자동차 부품산업의 과제, 2007 <그림 Ⅱ-1> 자동차산업의 과잉생산능력 15

32 부산지역 자동차부품산업 기술로드맵 최종보고서 자동차 산업의 생산과 판매와 관련되어 가장 우려되는 부분 중에 한 가지는 과잉생산능력임 <그림 Ⅱ-1>에서도 나타나듯이 2006년 현재 2,300만 대의 공급과잉 상황이고 이런 공급과잉은 가격경쟁과 구조조정으로 부품산업을 압박하고 있음 2) 자동차부품산업 최근 세계 자동차 산업은 약 2천만대 이상의 생산능력 과잉에 따른 경쟁격화로 완성차 업체간 구조조정을 통해 M&A와 전략적 제휴가 확산되고 비용절감과 효율성 제고를 위해 부품의 외주화, 모듈화, 플랫폼 통합(부품공유화) 등의 추 진이 가속화 되고 있음 완성차 및 부품업체간 인수합병에 따라 네트워크 경쟁체제를 구축한 GM, Ford, DCX 등 대형 완성차 업체와 Delphi, Denso 등 대형 부품공급업체의 시 장지배력이 강화되고 있어 2012년경에는 5~7개의 완성차 업체와 20~30개의 시 스템 공급업체가 세계 자동차 시장을 지배할 것으로 전망됨 이러한 완성차 업체의 비용절감 노력은 부품조달체계에 있어 외주화와 Global sourcing의 확산으로 나타났으며 이에 따라 완성차 업체와 부품업체간 수직적 거래관계가 수평적 거래관계로 전환되고, 모듈화에 따른 부품업체의 대형화도 수반되고 있음 실제로 세계적 기업 납품하는 1차 부품업체는 1990년 2,100개에서 2002년에는 600개로 감소하였으며, 2010년에는 약 50개로 감소할 전망임 이러한 동향에 발맞추어 대형 자동차부품업체들은 주요 자동차업체의 Globalization 전략에 대응하여 독자적인 Globalization과 자동차 전략기술의 확보를 추진 중인 데, 세계 자동차 주요업체와 인접한 곳에서 개발하고 업체가 희망하는 장소에서 생산, 공급하는 Globalization과 안전 환경 관련 기술력의 확보, 개발 제조 원 가절감이 가능한 모듈화 기술의 확보에 주력하고 있음 16

33 Ⅱ. 자동차부품산업의 환경변화와 전망 자료 : MOBIS, 한국 자동차 부품산업의 과제, 2007 <그림 Ⅱ-2> 자동차부품산업 환경변화의 키워드 개방적 외부조달 및 Global Sourcing의 강화 등 부품조달체제의 변화에 따라 부품조달 네트워크와 품질인증시스템이 통합되고 있는데, 해외 주요 완성차업 체들은 부품의 모듈화 표준화를 통한 외주생산 확대와 동시에 발주대상을 계 열기업 또는 자국 내에 한정하는 것이 아니라 비 계열사 및 해외까지도 확대하 는 Global Sourcing을 강화되고 있음 이러한 변화는 <그림 Ⅱ-2>에 도출된 키워드로 정리해 볼 수 있으며, 전세계적 인 무한경쟁에서 자동차 부품업체가 살아남기 위해서는 완성차업체와 부품업 체간의 협력모델에도 변화가 일어날 것으로 예상됨 세계 자동차부품의 시장 규모는 2004년 4,738억 달러(OEM 4,387억 달러, A/S 351억 달러)에서 <표 Ⅱ-10>을 근거로 2006년에는 5,316억 달러로 증가했을 것 으로 추정됨 17

34 부산지역 자동차부품산업 기술로드맵 최종보고서 <표 Ⅱ-10> 세계 자동차부품 연도별 시장규모 (단위 : 억 달러) 구분 미국 일본 독일 중국 한국 프랑스 스페인 캐나다 기타 합계 2000년 ,270 4, 년 ,279 4, 년 ,288 4, 년 ,302 4, 년 ,178 4,738 생산대수(천대) : 2001년(57,246), 2002년(60,023), 2003년(61,831), 2004년(62,677) 산출근거 : OEM용(생산대수 10천달러 0.7) + 보수용(OEM 0.08 자료 : 산업자원부 미국 자동차부품 시장규모를 보면 2005년 전년대비 4.9% 증가한 2,690억 달러 규모였으며, 소형 자동차부품 부문이 전년대비 4.5% 증가한 1,990억 달러, 중대 형 자동차부품 부문이 전년대비 6.0% 증가한 705억 달러를 보임 <표 Ⅱ-11> 미국 자동차부품 시장규모 (단위 : 10억 달러, %) 구분 소형자동차부품 중대형자동차부품 총자동차부품 전년대비 증감률 2000년 년 년 년 년 년 자료 : KOTRA, 주요국의 자동차 부품시장 현황 및 진출방안,

35 Ⅱ. 자동차부품산업의 환경변화와 전망 시장이 확대됨과 더불어 자동차 생산의 부가가치도 부품업체로 보다 많이 이전 될 것으로 예상됨 이것은 완성차 메이커의 내재율이 시스템 기술의 부품업체 이전으로 점점 낮아 질 것으로 예상되기 때문으로 그만큼 부품업체 시장은 자동차 시장보다 빠르게 성장할 전망임 비록 자동차 부품 시장은 계속 확대되지만, 세계 자동차 부품산업 환경은 급격 하게 변화하고 있음 미국 빅3 실적 부진에 따른 북미 부품사 구조 조정 확산으로 촉발된 세계부품산 업의 구조 재편이 다른 환경 요인과 맞물리면서 가속화되고 있음 자료 : MOBIS, 한국 자동차 부품산업의 과제, 2007 <그림 Ⅱ-3> 자동차 생산의 부가가치 비중 세계 부품산업 구조개편에 큰 영향을 미치는 다른 요인들로 핵심기술(Core Technology)의 중요성 증대, 사모펀드의 부품사 인수 및 지분 참여 투자 확대, 신흥 시장의 부품 생산거점 부상, 환경/안전 규제 강화를 들 수 있음 2000년대 이후 세계부품산업은 경영환경이 급변하면서 구조 재편 움직임이 태 동하기 시작함 19

36 부산지역 자동차부품산업 기술로드맵 최종보고서 세계 최대 부품회사였던 델파이와 비스티온이 쇠락하기 시작하였고, 그밖에 핵심 기술 및 경쟁력 기반 없이 규모 확대에 치중했던 미국 부품사들이 파산보 호신청에 들어가거나 비수익 사업을 매각해야 하는 위기에 봉착한 것임 반면 일본 및 유럽 부품사들은 일본 완성차 메이커의 성장 또는 핵심 기술력을 기반으로 지속적으로 성장하고 있음(<그림 Ⅱ-4> 참조) 구체적인 전략에서는 선진 및 신흥 시장별로 차별화가 확실히 진행되고 있어서 선진 시장에서는 완성차 메이커와 기초기술을 공동 개발해 특허를 공동으로 출원하고, 이를 바탕으로 기술 라이센스를 판매해 개발 비용을 회수할 전략을 수립하고 있음 기술리더십을 추구하는 대표적 부품사로 덴소를 들 수 있는데, 덴소는 연구개 발 비용으로 매년 매출의 8%를 투자하고 있음 기초기술 연구는 도요타와 공동으로 일본의 연구개발 센터에서 주로 이루어지 고 있지만, 현지 시장 요구를 수용하기 위해 미국, 독일에서도 현지 연구센터를 보유하고 있음 현재 진행중인 기초기술 연구로는 신냉매를 활용한 공조시스템, 통합 안전 시 스템, 차세대 네비게이션 등을 연구하고 있는 중임 이러한 연구가 바탕이 되어 덴소는 다른 부품사들보다 우위의 위치에서 완성차 메이커에 기술적 제안을 할 수 있는 부품사로성장을 지속하고 있음 20

37 Ⅱ. 자동차부품산업의 환경변화와 전망 자료 : Automotive News 각년도, 자동차경제 2007 재인용 <그림 Ⅱ-4> 주요 부품사 매출액 순위 추이 자동차 조명 및 전자장치 전문 독일의 헬라사도 기술개발을 선도하고 있는 부 품사 중 하나임 교통상황, 날씨, 도로 조건에 따라 헤드라이트가 스스로 판단해 조절하는 인공 지능형 헤드라이트 시스템을 개발해 다임러벤츠, 폭스바겐 등 주요 완성차 메 이커에 기술을 제안하고 있음 핵심 기술인 조명 장치 분야의 기술 리더십을 잃지 않기 위해 노력한 후 전기 전자 장치 전문 부품사들과 전략적 제휴를 맺어 새로운 기술을 개발하는 데 노력을 집중하고 있음 신흥 시장에서는 현지 완성차 메이커와 긴밀한 협력 체제를 구축하여 현지 부 품 개발 및 생산 체제를 구축하기 위해 노력 중에 있음 21

38 부산지역 자동차부품산업 기술로드맵 최종보고서 아울러 원가 경쟁력을 향상시키려고 현지 원자재 사용, 현지 생산 중간 부품 활용 등을 확대하고 있으며 이를 위해 현지 부품사에 대한 기술지도 및 관리를 집중적으로 추진하고 있음 중국에서 연평균 20%의 성장을 달성하고 있는 독일의 변속기 생산 전문 ZF사 는 중국 등 신흥시장 진출을 핵심 전략으로 수립하여 실천하고 있음 ZF사는 현재 중국에 12개의 공장을 보유하고 있는데, 이를 국제 생산 네트워크 를 강화하는 중심축으로 활용할 계획이며 범용 변속기부품은 중국에서 생산하 고, 고기술이 요구되는 전문 부품은 독일 또는 미국에서 생산해 품질을 떨어뜨 리지 않고 원가를 절감할 수 있는 길을 모색 중에 있음 2. 자동차부품산업의 국내외 기술동향 가. 국내 현황 우리나라 자동차산업은 생산규모면에서 세계 5위이지만, 자동차 부품의 기술 개발 수준은 세계 생산 규모 1위인 일본과 비교할 때, 설계능력과 생산설비가 취약한 실정임 자료 : MOBIS, 한국 자동차 부품산업의 과제, 2007 <그림 Ⅱ-5> 국내 자동차부품업체의 기술개발 수준 22

39 Ⅱ. 자동차부품산업의 환경변화와 전망 일본의 기술수준에 뒤쳐져 있는 우리나라는 중국의 추격을 받고 있는데, 2010 년이면 그 차이는 크게 줄어 들것으로 전망됨 <표 Ⅱ-12> 한중 자동차부품의 기술수준 변화 추이 Design New Product Development New Technology Application Manufacturing Technology Heat Treatment Technology Procesiing Technology Korea Gap China Korea Gap China 자료 : MOBIS, 한국 자동차 부품산업의 과제, ) 차세대자동차기술 1992년부터 2001년까지 수행한 G7 차세대자동차기술개발사업을 통하여(총 3,231억 원, 정부 1,504억 원) 89개의 기술을 개발함 - 저공해분야 : 자동차의 배출가스 저감을 통한 각종 환경규제만족을 목표로 기술개 발을 진행하여 HSDI(High Speed Direct Injection) 디젤엔진 등을 개발 - 안전도분야 : 충돌안전성 확보, 자동차 주행안전성 확보 등을 위하여 기술개발을 진행하였으며, 차량안정성제어시스템(ESP) 등을 개발 - 전기자동차분야 : 무공해 전기자동차 개발에 필요한 전지, 모터 등 부품과 동력시스 템 개발을 진행하였으며, 초저연비 하이브리드 승용차용 동력시스템 등을 개발 2) 미래형자동차기술 세계 각국의 환경 및 안전규제, 소비자의 욕구증대에 대비하기 위한 친환경, 고안전, 지능형자동차 기술이 개발되고 있는데 차세대성장동력 미래형자동차 기술개발사업으로 연료전지, 하이브리드, 지능형자동차 등 미래형자동차 기술 개발을 진행 중임 23

40 부산지역 자동차부품산업 기술로드맵 최종보고서 <표 Ⅱ-13> 한국의 미래 자동차산업 기술경쟁력(최고 선진국=100) 인력 등 인프라 하이브리드 자동차 원천기술 제품기술 마케팅 인력 등 인프라 연료전지 자동차 원천기술 제품기술 마케팅 인력 등 인프라 지능형 자동차 원천기술 제품기술 마케팅 자료 : 산업연구원, 미래형 자동차산업의 발전전망과 정책과제, 2007 국내 미래형 자동차 산업은 현재 최선진국과 기술격차가 60~65% 수준이지만, 보유하고 있는 인력, 기술기반 등을 통해 경쟁역이 크게 향상될 전망임 2020년경에는 제품기술이나 인프라 부문에서 최선진국의 95% 수준에 도달할 것으로 예사되고 원천기술도 90%에 달할 것으로 보임 하이브리드자동차, 연료전지자동차, 지능형자동차 시스템 등은 2020년에 각각 180만대, 20만대, 60억 달러수준을 생산하여 세계 생산에서 차지하는 비중이 10%, 13%, 7%에 달할 것으로 예상됨(<표 Ⅱ-14, Ⅱ-15, Ⅱ-16> 참조) 24

41 Ⅱ. 자동차부품산업의 환경변화와 전망 <표 Ⅱ-14> 하이브리드 자동차의 세계 속의 위상 (단위 : 백만 달러, %) 세계 7,216 30, , ,138 시장규모 한국 ,174 10,705 비중 세계 7,216 30, , ,138 생산 한국 ,407 32,114 비중 세계 4,811 18,105 61, ,089 수출 한국 0 0 4,703 22,480 비중 자료 : 산업연구원, 미래형 자동차산업의 발전전망과 정책과제, 2007 산업연구원에 따르면, 현재 국내 하이브리드자동차 생산은 정부의 지원에 의해 환경부 등에 납품되는 몇 백대 수준으로 매우 제한적임 2004년 클릭 50대로 시작한 하이브리드자동차 생산은 2005년에는 350대로 늘 어났고, 2006년 380대, 2007~2008년에 3,390대가 생산 보급될 계획이나 2008년 이후에는 구체적인 보급계획이 없어 향후 전망이 불투명한 상황임 국내업체들이 조기 산업화를 계획하고 있지만 생산모델의 단가가 높아 채산성 을 맞출 수 없는 등의 문제점이 노출되고 있음 현재 시점에서 2010년까지 하이브리드자동차가 국내에서 대량 생산될 가능성 은 낮고, 2010년경에 생산체제를 구축하고 2011년경에나 본격 생산에 돌입할 것으로 예상됨 국내 전문가의 설문조사에 따르면 하이브리드자동차의 국내 산업화 시기는 2015년을 전후로 하여 이루어질 것이라는 의견이 대부분임 25

42 부산지역 자동차부품산업 기술로드맵 최종보고서 2010년에 2만대 수준의 생산 및 판매가 이루어지겠지만, 적어도 2015년에는 연산 50만대 수준에 도달할 것으로 전망됨 2015년 이후 생산시설을 확충하여 2020년의 국내 하이브리드 생산은 세계시장 점유율 10%에 달하는 180만대를 넘어설 것으로 예상됨 수출은 2010년 이후에나 가능하고, 수출비율은 2020년이 되면 생산의 70% 수 준에 달할 것으로 전망됨 2020년에 세계 수출시장에서 차지하는 비중도 16.3%에 달하여 하이브리드자동 차의 주요 수출국으로 부상할 전망임 <표 Ⅱ-15> 연료전지 자동차의 세계 속의 위상 (단위 : 백만 달러, %) 세계 ,907 48,647 시장규모 한국 ,729.6 비중 세계 ,907 48,647 생산 한국 ,486.2 비중 세계 ,454 24,323 수출 한국 ,243.1 비중 자료 : 산업연구원, 미래형 자동차산업의 발전전망과 정책과제, 2007 연료전지자동차는 일본이나 미국 등지에서 리스판매를 목적으로 소량생산이 이루어지고 있지만 시장규모가 미미한 수준이고, 국내시장은 실증사업용으로 생산되어 일부 보급되는 수준임 2004~2009년 투싼, 스포티지 연료전지차 32대가 미 에너지부의 수소인프라 실 증사업에 참여중임 26

43 Ⅱ. 자동차부품산업의 환경변화와 전망 현재 하이브리드자동차 수준의 연료전지자동차 국내생산도 2010년 이후에나 가능할 것으로 예상되고, 본격 생산은 2015년 이후부터나 가능할 것으로 예상됨 연간 15대규모의 프로토타입을 생산하여 시범운행 중이고, 2010년경에는 시범 운행차량의 생산대수가 크게 증가하여 100대 규모가 될 것으로 보임 연료전지자동차가 국내시장에서 산업화되는 시기는 적어도 2015년 이후에나 가능할 것으로 전문가들은 전망함 기술수준이 앞서 있는 일본의 경우 2010년에 1만대 보급 및 5,000대 양산을 목표로 하고 있기 때문에 국내에서 본격적으로 연산 2만대가 되기 위해서는 2015년 이후라야 가능할 것(2015년 5,000대 양산 가정)임 2020년에는 국내 자동차업체들도 세계시장 점유율 13.3%에 달하는 20만대의 연료전지자동차를 생산할 수 있을 것으로 전망됨 지능형자동차와 관련된 시스템은 국내에서도 지속적으로 채택이 확대되고 있 어 높은 생산증가율을 기록할 것으로 전망됨 <표 Ⅱ-16> 지능형 자동차 시스템의 세계 속의 위상 (단위 : 백만 달러, %) 세계 15,216 43,940 74,643 82,652 시장규모 한국 620 1,692 2,817 2,985 비중 세계 15,216 43,940 74,643 82,652 생산 한국 899 2,918 5,217 5,969 비중 세계 6,528 18,850 32,022 35,458 수출 한국 360 1,459 2,869 3,581 비중 자료 : 산업연구원, 미래형 자동차산업의 발전전망과 정책과제,

44 부산지역 자동차부품산업 기술로드맵 최종보고서 국내업체들에 대한 조사에 따르면 Adaptive Column, ESP, CDC, Collision Warning, TPMS, LDW, Adaptive Cruise Control, 자동주차시스템, 지능형 차 량정보 시스템, 차량탑재 네트워크, Smart Sunroof, 지능형시트, 차량보안시스 템 등 지능형차량관련 개별 시스템의 생산이 큰 폭으로 증가할 것으로 보고 있음 2015년까지도 ITS시스템의 확산 및 통합 지능형 시스템의 장착으로 지능형자 동차 시스템의 생산이 큰 폭으로 증가할 것이며, 2020년까지도 전체 자동차 생 산증가율을 상회하는 생산증가세가 이어질 것으로 기대되고 있음 국내 지능형자동차 생산이 세계시장에서 차지하는 비중은 전체 자동차 국내생 산이 세계시장에서 차지하는 비중보다 더 클 것으로 전망됨 2005년 현재 국내 생산규모는 8억 달러에 달하는 것으로 추정되며, 2010년까지 급속한 성장을 이룩하여 29억 달러에 이를 것으로 예상되고, 2020년에는 60억 달러에 달할 전망임 국내 IT기반을 이용하여 지능형자동차 시스템의 수출은 큰 폭으로 늘어나 2020 년 36억 달러를 기록할 것으로 보임 3) 핵심부품 및 모듈화기술 5년 내외에 주력산업의 산업기술 경쟁력을 획기적으로 높일 수 있는 핵심기술 및 엔지니어링기술, 시스템 통합기술 등을 개발하는 중기거점기술개발사업은 자동차분야에서 2005년을 기준으로 승용차용 샤시코너모듈 기술개발, 자동차 프런트 엔드 쿨링팩 시스템개발, 자동차용 고전압(42V) 체계 부품 및 시스템개 발, 배기가스 규제대응 디젤엔진 기술개발 등 5개의 사업이 진행 중임 28

45 Ⅱ. 자동차부품산업의 환경변화와 전망 <표 Ⅱ-17> 미래형자동차 기술개발과제 과제명 승용차용 80KW급 고분자 연료전지 운전장치 개발 승용차용 80KW급 고분자 연료전지 스택 개발 승용 연료전지차량 설계 및 제어기술 개발 하이브리드용 신동력 시스템 및 제어기술 개발 하이브리드용 엔진 핵심기술 개발 하이브리드용 Li-ion 배터리 시스템 개발 지능형 샤시 통합제어 시스템 개발 지능형 안전시스템 개발 지능형 차량정보 시스템 개발 사업내용 연료전지 자동차 운전장치 부품개발 열 및 물관리 기술, 저온 시동성 및 저온 운전기술, 시스템 운전기술 개발 승용차용 80KW급 스택 개발 저가형 성형공법에 의한 분리판, 가습 최소화 및 고성 능 MEA 개발 승용 연료전지차 설계, 운전 제어기술 개발 연료전지차 안정성 확보 및 성능 평가 하이브리드 동력시스템 제어장치(HECU) 개발 고효율 하이브리드 전기차용 변속기포함 동력전달계, 회생 제동 전자브레이크 모듈 및 알고리즘 개발 하이브리드 엔진핵심 요소, 하이브리드용 엔진의 개발 과 성능 평가 하이브리드 차량의 제작 및 성능 평가 Li-ion 배터리 팩, 열거동 설계 및 해석기술 개발 전장품, SMPL제작 및 차량탑재 시험 조향, 제동, 현가 등 샤시 통합시스템 개발 미래형 샤시시스템 통합제어기술 개발 차선 이탈경보/유지보조 시스템, 커브진입/제동시스 템, 고지능 주행제어시스템 개발 지능형 안전시스템 시험평가기술 개발 차량용 고성능 하드웨어 & 소프트웨어 플랫폼 개발 지능형 차량정보 시스템 실차탑재 모델 개발 2004년 지원액(백만원) 및 향후계획 1,800 3, 년 예정 2, 년 예정 1,930 2, 년 예정 2006년 예정 자료 : (재)부산테크노파크, 부산지역 자동차부품산업 기술로드맵 최종보고서, 2006 나. 국외 현황 부품이 모듈화되고 시스템화 되면서 부품의 품질과 기술이 자동차의 품질과 기술을 결정하고 있음 자동차 연구 방향에 맞추어 자동차 부품도 연구개발하게 되는 데, 환경(에너지, 연비), 안전 그리고 편의성이 중요한 방향임 29

46 부산지역 자동차부품산업 기술로드맵 최종보고서 OEM들 입장에서는 경쟁이 심화되어 부품 가격을 낮추어야하며, 고객은 기능 의 고급화를 요구하면서도 높은 연비와 출력을 동시에 요구하고 있으며, 규제 당국은 배기(환경), 안전, 에너지(연비) 기준을 모두 맞추기를 요구하고 있음 부품기술은 Power train, 샤시, 바디 및 안전장치 측면에서 많은 연구가 진행될 것이며, 1) 지속 가능한 구동수단 2) ITS 3) 재료연구 4) 전자부품에 의한 주요 기계부품 대체 5) 소프트웨어와 차량 네트워크라는 방향으로 발전할 것으로 예상되며 결국 미래의 부품은 피동적이거나 능동적인 수준을 넘어 지능적으로 진화할 것임 A&D consults가 제시한 2008 첨단자동차 7대 키워드 에 이런 방향이 잘 반영 되어 있는데, 7대 키워드는 다음과 같음 1) BRICs: 2013년 세계판매대수와 국가별 연간 평균성장률을 보면 BRICs의 4개국이 연 간평균 성장률 상위를 차지하고 있음 2) Low cost: 유럽을 중심으로한 저가격 차량의 판매확대가 예상되며 수익개선 차원에서 도 코스트다운은 활발함(차량 가격의 양극화 예상) 3) 차량전기화: 2002년 차량 가격의 20%에 머물던 일렉트로닉스 관련 점유율(유럽)은 2015년 40%까지 확대될 것으로 예상됨(안전/재미/편의가 선택의 조건으로 중요해짐) 4) 연비규제와 배출가스규제:CAFE 35 5) 안전규제의 강화 6) CO 2 삭감 7) 차재소프트웨어: 1980년 ECU의 소프트웨어는 2000행에 머물렀으나 네비게이션이 등 장하면서 2000년 들어 급격히 증가함 포브스는 10대 미래 안전기술을 발표함 1) 차체 자세 제어장치: 코너링, 급속한 방향전환시 전복방지 2) 충돌 회피장치 : 레이더를 활용, 충돌을 미연에 방지, 3) 사각 및 차선 이탈 경고 장치 4) 스마트 크루즈 컨트롤 장치 : 앞차와의 간격을 일정하게 유지 기능, 5) 후방카메라 및 레이더 : 일렬 주차시 자동주차 지원, 6) 타이어 압력 경고장치 : 타이어 압력이 기준치 보다 15% 이상 하락시 계기판에 표시 30

47 Ⅱ. 자동차부품산업의 환경변화와 전망 7) 지능형 2단계 에어백 : 승객의 탑승여부를 감지하여 2단계로 작동 8) 전복보호 시스템(전복시 창문 유리로 인한 부상을 방지하는 에어백 전개) 9) 엑티브 헤드레스트 : 충돌시 헤드레스트가 탑승자와 함께 움직여 머리 보호 10) 충돌 후 안전장치 : 사고발생시 긴급 구조대에 자동으로 위치 정보 전송 이런 안전, 환경, 편의성 수요 대응하기 위한 구체적 연구개발 방향은 다음과 같음 1) 미래자동차 기술의 키워드 세 가지 : 환경(연비), 안전 그리고 편의성 자료 : 자동차부품연구원, 자동차 샤시 및 구동계 기술 개발 동향, 2008 <그림 Ⅱ-6> 자동차산업의 환경변화 환경규제 강화와 에너지문제의 부상 : 향후 자동차시장의 변화를 주도할 것으 로 예상되는 변수들에는 환경규제 강화와 에너지 고갈 문제가 있음 - 환경 및 에너지문제는 기존의 내연기관, 동력전달장치, 소재 등의 효율 강화뿐만 아니라 신에너지를 사용하는 차량 등장을 요구 - 배출가스 기준만 하더라도 2008년 유로5가 채택되면 현행 유로4 기준의 2~3배가 강화(<그림 Ⅱ-7> 참조) 31

48 부산지역 자동차부품산업 기술로드맵 최종보고서 자료 : MOBIS, 한국 자동차 부품산업의 과제, 2007 <그림 Ⅱ-7> 국제 환경규제 추세 - 자동차의 주 연료로 사용되고 있는 원유는 현재 가용채굴 연수가 40년 정도에 불과 하고 중국, 인도 등의 경제발전으로 에너지의 대량소비가 발생함에 따라 에너지 고갈문제는 더욱 가속화될 전망 - 이미 에너지공급불안, 중국을 중심으로 한 수요급증 등으로 원유가는 큰 폭의 상승 이 이어져 왔고, 향후 이러한 고공행진이 지속될 것으로 전망 - 이러한 환경규제의 강화와 화석에너지의 고갈 및 에너지가격의 상승에 따라 새로 운 동력발생시스템을 사용하는 하이브리드자동차와 연료전지자동차가 미래유망 산업으로 부상 편의성 및 안전 강조 : 자동차의 보급이 일반화되면서 자동차가 단순히 이동수 단이라는 의미보다 사무 및 생활 공간화가 강조되고 있으며, 안전에 대한 관심 도 크게 증가 - 이에 따라 자동차내에 오락 및 사무기기나 운전의 편의성을 높일 수 있는 장치에 대한 장착요구가 증가 - 안전에 관한 문제는 소비자의 요구뿐만 아니라 정부의 규제도 강화되고 있는 실정 - 안전부품장착 의무화(TPMS, ABS, Smart Airbag 등), 차량전복 규제, 보행자 보호, 충돌시험 확대 등이 그 대표적인 예 32

49 Ⅱ. 자동차부품산업의 환경변화와 전망 - 최근 소비자권리의 강화도 자동차수요에 영향을 미치는 중요한 요소 - 법제도적으로 PL 및 리콜제도가 강화되고 있고, 소비자관련 단체 등을 통한 소비자 의 요구가 강화되고 있음. - 최근 급속하게 보급되고 있는 인터넷을 통해 소비자 정보가 빠른 속도로 교환되어 자동차판매에 큰 영향을 미치는 실정 - 한국 자동차시장이 가장 까다로운 시장으로 부각되면서 세계자동차업체들이 소비 자들의 반응을 보는 시험장으로 활용 - 안전 및 편의성을 강조하는 소비자의 요구 및 각종 안전규제에 부응하기 위해 자동 차업체들은 전자 및 정보통신기술을 이용한 고지능형 안전자동차의 개발 및 보급 을 확대해나가고 있는 실정이어서 현재 자동차분야에서 가장 빠르게 발전하고 있 는 유망산업분야가 지능형 자동차임. <표 Ⅱ-18> 자동차 환경 안전규제 동향 구분 핵심규제 핵심기술분야 및 주요기술내용 1970년대 연비규제 Fuel Economy 대체연료, CNG, 알콜연료 1980년대 안전규제 Safety ABS, Airbag 배기규제 NGV(Natural Gas Vehicle), 촉매(Catalyst)기술, 1990년대 (CO, HC, Emission DI(직접분사) 가솔린엔진, HSD(커먼레일) 디젤엔진, NO X, PM) 디젤 Filter기술 2000년대 2010년대 CO 2 규제 Fuel Economy & Electromagnetic Interface 전기자동차, Hybrid 자동차, ITS(Intelligent Transport System) 자료 : (재)부산테크노파크, 부산지역 자동차부품산업 기술로드맵 최종보고서, ) 관련 기술의 발달 경량소재 및 나노기술의 개발 등 소재기술, 전자제어기술, 정보통신 및 전장기 술, 에너지관련 기술, 전지기술, 자동화기술 등의 발달이 자동차산업의 변화를 견인 - 전자 및 정보통신기술의 발달로 지능형자동차의 개발 및 보급에 중요한 역할을 담당 33

50 부산지역 자동차부품산업 기술로드맵 최종보고서 자료 : 산업연구원, 차세대 자동차의 2020 비전과 전략, 2007 <그림 Ⅱ-8> 기술의 변화와 자동차 산업 3) 친환경자동차기술개발 가) 하이브리드자동차 하이브리드자동차는 전기자동차기술을 이용하여 두 가지 이상의 동력원(엔진 및 전동기)을 사용하는 자동차로서 가솔린 대비 50%의 저공해와 가솔린 대비 2배의 고연비 등의 이점 보유 선진 자동차업체에서는 모터 및 엔진의 동력을 분배하고 전달하는 동력분배 전달시스템 개발을 위해 많은 노력 - 도요타는 유성기어와 2개의 모터를 이용한 전자식 무단변속기(ECVT) 동력분배 전 달시스템을 개발 - VW은 DCT(Dual Clutch Transmission)를 사용한 하이브리드용 동력전달시스템을 개발 - 혼다는 자동변속기 기반의 동력전달 시스템을 개발 34

51 Ⅱ. 자동차부품산업의 환경변화와 전망 자료 : 자동차부품연구원, 자동차 샤시 및 구동계 기술 개발 동향, 2008 <그림 Ⅱ-9> 하이브리드 자동차 개발 동향 현재 하이브리드 자동차는 승용자동차를 중심으로 개발 및 생산되고 있지만 향후 다목적차량, 4WD 차량, 경소형트럭, 대형트럭 등으로 적용범위가 확대될 것으로 예상 - 다목적형 차량은 국내외에서 일부 개발되었지만, 주로 소형승용차를 모델로 하여 시범차량을 제작한 정도이지만 다목적차량이 세계적으로 성장이 기대되는 시장이 므로 향후 차종의 다양화를 위해 최우선 개발 기술이 될 예정 - 4WD 하이브리드 차량은 미국의 포드가 부분적으로 시장에 출시하고 있고, 2006년 이후 일본 도요타 자동차가 하이브리드 차종의 다양화를 본격적으로 추진하면서 시장이 확대될 전망 - 상용차에 적용되는 하이브리드는 아직 국내외적으로 선행 연구만 진행 중이지만, 주로 도시 교통인프라 중심으로 기술개발이 추진될 것으로 보임 - 특히, 근거리 주행, 배달용으로 사용되는 버스, 경트럭 중심으로 기술개발이 진행될 것이며, 단기적으로는 승용 하이브리드기술을 접목하여 시범운행을 실시하고 중 장기적으로는 전후륜 구동 또는 In-Wheel 기술을 점진적으로 적용할 것임 - 미국은 지리적 특성으로 인하여 소형트럭용 하이브리드 시스템개발을 추진 35

52 부산지역 자동차부품산업 기술로드맵 최종보고서 - 상용하이브리드는 초기에 공공수요 위주가 될 것이고, 중후반에는 일반을 대상으 로 하는 시장이 형성될 것이며, 여러 기술이 융합되어 기술기반이 확고히 되는 2015년 이후 본격적인 시장이 형성될 것으로 판단 나) 연료전지자동차 연료전지자동차는 연료로서 수소를 사용하며 이를 공기중의 산소와 화학반응 을 시켜, 이때 발생하는 전기를 이용해 구동용 모터를 작동시켜 운행하는 자동 차 - 수소에너지 경제시대 도래를 예측하고 친환경 연료전지자동차 개발을 위한 투자가 진행 - 저온, 고온 및 악천후에서의 성능보장, 수소충전, 차량충돌시의 안전성 보장, 차량 및 연료전지의 가격문제, 수소저장 및 충전소 구축 등의 인프라구축 문제 등으로 인하여 실용화까지는 추가적 연구가 필요하기 때문에 2010년 전에 대량 생산은 어려움 - 순수한 수소가스를 사용하는 연료전지자동차는 물과 열만 배출하여 오염가스 배출 이 0%이며, reformer"와 함께 여타 연료를 사용하는 경우에도 오염가스 배출은 극히 적음 - 최근 활성화 되고 있는 연료전지 자동차 기술은 다음과 같은 기술이 있음 Proton Exchange Membrane의 재료기술 및 생산기술 Bipolar plate 및 stack의 설계기술, 재료기술 및 생산기술 Balance of Plant 설계기술 및 최적화기술 연료전지 hybrid 자동차의 전력 제어, Super-capacitor 기술 및 배터리기술 연료전지 시스템의 온도제어 및 저온시동기술 수소연료 생산기술, 공급기술 저장기술 - 연료전지자동차는 기존의 자동차기술범위를 뛰어넘어 화학, 전기, 에너지, 환경, 신소재 등 광범위한 기술융합제품 - 연료전지자동차의 스택 및 운전장치 기술을 통해 산업용, 가정용의 분산형 전원 및 열공급시스템의 응용으로 친환경 에너지시스템 구축 가능 36

53 Ⅱ. 자동차부품산업의 환경변화와 전망 - IT관련:연료전지 자동차용 OS, 지능형 자동차기술과 연계 등 - NT관련:수소저장기술 관련 산업(카본 나노튜브, 수소 흡장합금, 고압수소저장탱 크 소재 등), 화학산업(이온교환막, 분리판, 귀금속촉매) 등 - ET관련:자원 재이용산업(귀금속 촉매 재이용, 분리판 재활용) 등 자료 : 산업연구원, 차세대 자동차의 2020 비전과 전략, 2007 <그림 Ⅱ-10> 연료전지 자동차 기술 년대 말경부터 캐나다 벤처기업인 Ballard Power Systems사에 의한 자동차용 연료전지의 연구가 시작되었고, Benz사가 자본참여를 하면서 연료전지자동차에 대한 관심이 집중 년 동경모터쇼에서 도요타, 닛산, 마쓰시다, Benz 등이 연료전지자동차를 전시 한 이후 업체들이 경쟁적으로 연료 전지자동차개발에 뛰어들었음 년 12월 도요타와 혼다가 내각부를 비롯한 5개 성청에 한정적이지만 연료전지 자동차의 리스판매를 실시 년 12월에는 DCX가, 2004년 3월에는 닛산이 연료전지자동차의 리스판매 실시 - 미국 정부는 연료전지자동차 개발뿐만 아니라 수소경제실현을 위한 차세대 수소시 스템 구축 및 연료전지자동차 상용화 실현을 위한 연료전지자동차 시범운행 실시 - 일본 정부도 연료전지자동차의 관용운행 등을 통하여 이미 시범운행을 시작 37

54 부산지역 자동차부품산업 기술로드맵 최종보고서 - 최근 개발되고 있는 주요 업체의 연료전지자동차는 주로 80~100kW급이고 주행거 리 400~560km, 냉시동성 섭씨 -20도 이하에 도달한 수준 <표 Ⅱ-19> 주요업체의 연료전지자동차 개발 현황 자료 : 산업연구원, 차세대 자동차의 2020 비전과 전략, 2007 지능형(고안전)자동차 지능형차량은 안전하고 쾌적한 교통 환경을 확보하고 교통사고로 인한 사회적 인 인적/물적 손실을 최소화하여 단순한 운송수단에서 운송/정보/업무/휴식 공간으로 발전된 자동차 - 기계, 전자, 통신, 제어를 기초분야로 하여 차량의 안전성 과 편의성 을 획기적으 로 향상 지능형차량은 텔레매틱스 기술, 안전규제 대응기술, 첨단차량/도로 기술 등을 기반으로 21세기 교통체계인 지능형 교통시스템(ITS)으로 발전하는데 핵심요소 지능형차량은 차량제어기술, 센서/액추에이터 기술, HMI(Human Machine Interface)기술, 정보통신기술의 요소기술을 바탕으로 차량지능화와 차량정보 38

55 Ⅱ. 자동차부품산업의 환경변화와 전망 화에 관계된 각종 세부기술을 채택 - 선진안전차량(ASV:Advanced Safety Vehicle) - 선진항법시스템(AHS:Advanced Cruise-Assist Highway System) - 차량정보통신시스템(VICS:Vehicle Information and Communication System) - 운전자정보시스템(DIS:Driver Information System) - 위성방송(SB:Satellite Broadcasting) 지능형 자동차는 차량 주행 중 발생하는 교통사고를 방지하기 위해 필수적인 차량제어 시스템과 충돌 및 추돌 사고발생 시 운전자, 승객, 보행자 등의 피해 를 최소화할 수 있는 시스템을 의미 지능형자동차시스템은 차량 주행중 발생하는 교통사고를 방지하기 위한 차선 이탈 및 충돌 경보 시스템, 고속, 저속, 주차 시 등 속도구간별 능동적 사고방지 시스템과 충돌 시 운전자 및 보행자를 보호하기 위한 수동적 보호 시스템으로 구성되며 다음과 같은 기능을 보유 - 능동형 안전장치 제동거리 단축 시스템:고속 주행 시 전방 장애물을 발견하고 급제동 시 제동거 리를 현저하게 단축시킬 수 있는 시스템(100km/h 주행제동시 30m - 기존 차량 대비 20% 이상 단축) Traffic jam assist system:혼잡 구간 내에서 선행차량의 주행상태에 따라 돌발 상황 발생 시 차량 추돌을 방지할 수 있는 시스템 Intelligent parking assist system:주차 사각지역의 시인성을 향상시키고 주차 시 발생할 수 있는 후방 충돌, 후방 장애물과의 접촉사고를 방지하기 위한 시스 템 차선 이탈경보/유지보조 시스템:운전자의 부주의로 인한 차선이탈을 방지하 여 교통사고의 위험성을 방지하고 운전자가 안전하게 주행할 수 있도록 경보/ 제어하는 시스템 충돌 경보/회피 시스템:전 후 측방의 차량이나 장애물을 감지하여 충돌 가능 성이 있는 경우에서는 운전자에게 경보하고 충돌이 예측되는 상황에서는 자동 적으로 충돌을 회피할 수 있는 시스템 39

56 부산지역 자동차부품산업 기술로드맵 최종보고서 커브 진입/제동 시스템:전방의 코너 상태를 감지하여 속도가 빠르면 경보를 발함과 동시에 적정속도까지 자동 감속하는 시스템 고지능 주행제어 시스템 개발:능동형 차량 제어기술에 인프라로부터의 도로 정보 등을 활용하여 목적지까지 안전하게 주행할 수 있는 시스템 - 수동형 안전장치 Smart air bag:차량 충돌 및 추돌 발생 시 운전자의 체격, 자세에 따라 air bag 전개량을 조절하여 운전자 및 승객의 피해를 최소화할 수 있는 시스템 Adaptive column:충돌 시 steering column의 좌굴정도를 조절하여 운전자에 게 피해를 최소화할 수 있는 시스템 보행자 충돌 피해경감 시스템:차량과 보행자가 충돌하는 경우, 보행자 충돌을 감지하여 2차 충돌에 의한 보행자 피해를 저감할 수 있는 시스템 자료 : 자동차부품연구원, 자동차 샤시 및 구동계 기술 개발 동향, 2008 <그림 Ⅱ-11> 고안전 지능형 차량 개발 동향 40

57 Ⅱ. 자동차부품산업의 환경변화와 전망 지능형 차량은 전자 및 정보통신기술의 최대 수요처로서 부상할 것으로 예상되 며, 관련 산업의 기술개발 및 산업발전에 지대한 영향을 미칠 것으로 예상 - 각종 센서, 액추에이터, 카메라, 디스플레이, 마이크로프로세서, 메모리, 정보통신 (도로 인프라, 통신망, 통신기기 등), 제어용 S/W, 관련 콘텐츠 등이 관련 산업 - 특히, 센서와 액추에이터의 제조 및 응용기술은 절대적으로 필요하지만 국내 수준 은 선진국에 비해 매우 뒤떨어지고, 핵심부품을 지원하는 S/W기술도 부족한 상황 - 핵심부품 및 S/W뿐만 아니라 도로 및 정보통신 등의 분야에서 다양한 인프라가 필요 - 안전관련 여러 가지 규제가 선진국을 중심으로 강화되고 있기 때문에 이에 대비한 기술 및 제품개발이 필요 자료 : KIPA, 자동차 산업에서의 임베디드의 확산과 최신 동향, 2007 <그림 Ⅱ-12> 텔레매틱스 기술을 활용한 지능형 자동차 지능형 자동차의 기술은 세계적으로 일본이 가장 앞섬 - 15년간 계속되고 있는 ASV(Advanced Safety Vehicle) 프로그램을 통하여 지능 형 기술을 개발하고 각 기업별로 상용화 시스템을 개발하여 차량에 장착 - 상용화된 시스템으로는 1995년 미쓰비시의 PDC(preview distance control), 1998년 토요타의 PAS(parking aid system), 2000년 미쓰비시의 LDWS(lane 41

58 부산지역 자동차부품산업 기술로드맵 최종보고서 departure warning system), 2001년 닛산의 LKSS(lane keeping support system) 등 - GM은 1997년 텔레매틱스를 적용한 Cadilac을 선보였으며, 이 차는 위치정보 시스템(GPS)과 휴대전화망을 이용 상담원과 연결하여 다양한 정보를 제공하 는 기능을 갖추었으며, 이 후 차에 인터넷이 적용되고, 현재는 사고지원, 긴급 서비스, 원격차량진단, 차량도난 통보, 에어백 작동 자동통보, 음성서비스 등 똑똑한 기능들이 추가 - 일본 닛산은 차가 차선을 이탈할 경우 경보와 함께 모터가 핸들에 힘을 가해 차선이탈을 방지하는 차선유지보조시스템을 2001년 CIMA 차종에 적용 모듈화 전자화 기술 완성차업체의 원가절감을 위한 부품조달의 글로벌 소싱 및 모듈화에 대비하기 위한 기술개발이 진행 년 현재 주요 업체의 글로벌 소싱 비중을 살펴보면 미국의 GM 60%, 포드(유 럽) 70%, DC 65%에 이를 정도로 글로벌 외주비율이 높음 - 모듈화의 확대로 부품업체의 역할이 확대되고, 인수 합병 등 부품업계의 구조조 정을 통한 대형화 집적화 글로벌화가 가속 - 벤츠는 7~10개, 르노는 7개, VW는 15개 모듈로 완성차 조립을 추구 <표 Ⅱ-20> 주요 부품모듈 및 공급업체 모듈명 샤시(Chassis) 칵핏(Cockpit) Front-end 도어모듈 & 크렁크 인테리어 모듈 주요 공급업체 Dana, Visteon, Delphi, TRW, ZF Siemens, Delphi, Faurecia, Lear, Becker, Calsonic Visteon, Delphi, Faurecia, Hella/Behr Meritor, Jonson, Controls, Lear, Magna Jonson Controls, Lear, Magna 자료 : (재)부산테크노파크, 부산지역 자동차부품산업 기술로드맵 최종보고서,

59 Ⅱ. 자동차부품산업의 환경변화와 전망 자료 : 자동차부품연구원, 자동차 샤시 및 구동계 기술 개발 동향, 2008 <그림 Ⅱ-13> 모듈화 적용 분야 전세계 주요 부품업체들이 생산하고 있는 모듈은 Front End 모듈, Door 모듈, Cockpit 모듈, 샤시 모듈 등 다양하게 나눌 수 있음 - 완성차업체의 모듈발주는 복수의 부품을 시스템화하고 모듈화를 통한 비용절 감을 실현할 수 있는 모듈화 기술을 확보한 부품업체에 집중 - 모듈부품의 핵심기능부품을 제조하는 부품기업은 0.5차 또는 1차 업체로 생존 하고, 그렇지 못한 1차 업체는 2차화, 2차 업체는 3차화란 상황이 발생될 것으 로 예측 - 이에 따라 기업간 새로운 분업구조 구축이 예상되며 완성차업체와 부품업체 사이의 새로운 협력관계가 정립될 것 자동차부품의 전장화 추세가 가속화되고 있으며, 이것은 안전 환경 고연비 운행 등에 대비하여 전자와 컴퓨터 기술이 자동차에 응용되는 것 - McKinsey/PTW-HAWK의 조사에 따르면 차량전자화 비중은 2002년에 20% 에서 2015년에는 40%로 증가할 것으로 전망 - 지능화 고안전 고연비 저공해차량 개발을 위해서는 향후 15년 내에 거의 대부분의 자동차부품 전장화가 불가피할 것으로 전망 43

60 부산지역 자동차부품산업 기술로드맵 최종보고서 3. 부산 자동차부품산업 현황 및 발전 비전 1) 산업환경 위상 <표 Ⅱ-21>과 <그림 Ⅱ-14>에서 부산지역 자동차부품산업(SIC34)의 현황을 분 석해 보면, 2006년 현재 부산지역 자동차부품산업의 전국 비중은 사업체수 6.5%, 종업원수 4.1%, 출하액 3.9%, 부가가치 4.3%를 각각 차지하고 있음 출하액과 부가가치의 비중은 생산업체의 계속적인 감소에도 불구하고 2004년 대비 높아진 비중을 보이고 있음 <표 Ⅱ-21> 부산지역 자동차부품산업(SIC34)의 변화 추이 (단위 : %) 구 분 사업체수 종업원수 출하액 부가가치 2002년 전국 자동차산업 비중 2004년 년 년 부산 제조업 비중 2004년 년 자료 : 통계청, 광공업통계조사보고서, 각년도에서 작성 44

61 Ⅱ. 자동차부품산업의 환경변화와 전망 9 8 통계지표(단위: %) 연도 사업체수 종업원수 출하액 부가가치 <그림 Ⅱ-14> 전국 대비 부산지역 자동차 산업 비중의 변화 추이 2006년 부산지역 자동차부품산업이 부산의 제조업에서 차지하는 비중은 사업 체수 3.1%, 종업원수 6.7%, 출하액 13.9%, 부가가치 13.9%로 나타나서, 2004년 과 비교했을 때 모두 증가 추세였으며, 역시 출하액과 부가가치 비중이 상대적 으로 높았음(<그림 Ⅱ-15> 참조) 통계지표(단위: %) 연도 사업체수 종업원수 출하액 부가가치 <그림 Ⅱ-15> 부산지역 제조업 대비 자동차 산업 비중의 변화 추이 45

62 부산지역 자동차부품산업 기술로드맵 최종보고서 부문별 현황 <표 Ⅱ-22>에서 부산의 자동차부품산업 현황을 분석해 보면, 2006년 현재 종업 원 5명 이상 기준의 자동차부품산업(SIC34) 업체수는 271개 업체, 종업원수 10,850명, 출하액 4조 1,988억 원, 부가가치 1조 5,335억 원으로 나타남 2004년과 비교하면 기업체와 종업원은 크게 증가하지 않았지만 출하액은 53.6%, 부가가치는 60.8%나 증가한 것으로 나타나서 기업의 경쟁력이 크게 강 화된 것으로 추정할 수 있음 <표 Ⅱ-22> 부산지역 자동차부품산업의 부문별 현황 (단위 : 개 업체, 명, 백만 원, %) 구 분 업체수 종업원수 출하액 부가가치 비 중 비 중 비 중 비 중 2002년 , ,993, ,132, 년 , ,732, , 년 , ,198, ,533, 년 , ,043, , 년 , ,494, , 년 , ,873, ,022, 년 , , 년 , 년 , 년 , , , 년 , ,233, , 년 , ,322, , 주 : SIC34 자동차 및 트레일러제조업, SIC341 자동차용 엔진 및 자동차제조업, SIC342 자동차 차체 및 트레일러제조업, SIC343 자동차부품제조업 자료 : 통계청, 광업 제조업 통계조사보고서, 각년도 46

63 Ⅱ. 자동차부품산업의 환경변화와 전망 2006년 현재 부산지역 자동차부품산업의 부문별 업체수 비중은 자동차부품 제조업(SIC343)이 98.2%(266개 업체)로 대부분을 차지하고 있으며, 자동차 차 체 및 트레일러제조업(SIC342) 0.7%(2개 업체), 자동차용 엔진 및 자동차제조업 (SIC341) 1.1%(3개 업체) 등으로 나타남 2006년 현재 종업원수 비중은 자동차부품제조업이 71.0%를 차지하고 있는데, 과거와 비슷한 수준이며, 자동차용 엔진 및 자동차제조업의 비중은 27.6%로 감소세인 것으로 나타남 부산지역 자동차부품산업의 출하액 비중은 업체수 비중과 달리 자동차용 엔진 및 자동차제조업이 2006년 현재 2조 8,737억원으로 전체의 68.4%를 차지하고 있음 자동차부품제조업의 출하액은 2006년 1조 3,294억원으로 자동차용 엔진 및 자 동차제조업에 비해 규모의 영세성이 특징적이었는데, 자동차부품제조업의 출 하액 비중은 2004년 45.1%에서 2006년에는 31.5%로 부가가치와 더불어 감소 추세를 나타냄 생산성 분석 <표 Ⅱ-23>에서 부산지역 자동차부품산업의 생산성을 분석해 보면, 2006년 현 재 사업체당 생산성은 자동차용 엔진 및 자동차제조업이 9,579억 원으로 가장 높고 자동차부품제조업은 49억 7천만원, 자동차 차체 및 트레일러제조업은 12 억 2천만원으로 차이가 크게 나타남 2006년 사업체당 부가가치도 자동차용 엔진 및 자동차제조업이 3,409억원 규모 이며 자동차부품제조업 19억 2천만원, 자동차 차체 및 트레일러제조업 4억 4천 만원으로 차이가 크게 나타남 자동차부품산업의 종업원 1인당 출하액은 2004년 2억 7천만원에서 2006년 3억 8천만원으로 크게 증가함 47

64 부산지역 자동차부품산업 기술로드맵 최종보고서 <표 Ⅱ-23> 부산지역 자동차부품산업의 생산성 분석 (단위 : 백만 원) 구 분 자동차 및 트레일러제조업 (34) 자동차용 엔진 및 자동차제조업 (341) 자동차 차체 및 트레일러 제조업(342) 자동차부품 제조업 (343) 2002년 10, ,110 1,413 3,443 출하액 2004년 11, ,284 1,157 5,078 사업체 당 2006년 15, ,897 1,220 4, 년 4, , ,342 부가가치 2004년 3, , , 년 5, , , 년 출하액 2004년 종업원 1인당 2006년 년 부가가치 2004년 년 자료 : 통계청, 광공업통계조사보고서, 각년도에서 작성 부문별로는 자동차용 엔진 및 자동차제조업이 9억 6천만원으로 가장 높고 자동 차부품제조업은 1억 7천만원에 불과함 종업원 1인당 부가가치는 2004년 9,500만원에서 2006년 1억 4,100만 원으로 종 업원 1인당 출하액보다 현저하게 낮게 나타남 부문별로는 자동차용 엔진 및 자동차제조업이 3억 4,200만 원, 자동차부품제조 업 6,600만 원, 자동차 차체 및 트레일러제조업 600만원 수준으로 나타남 세부부문별 현황 <표 Ⅱ-24>에는 2006년 현재 부산 자동차부품산업의 부문별 현황을 나타냈는 데, 사업체수는 기타 자동차부품 제조업이 172개 업체로서 부산 자동차부품산 업 전체의 63.5%를 차지함 48

65 Ⅱ. 자동차부품산업의 환경변화와 전망 자동차 엔진용부품제조업은 62개 업체(22.9%), 자동차 차체용 부품제조업은 32 개 업체(11.8%)로 각각 나타남 2004년과 비교했을 때, 자동차 차체용 부품제조업은 1개 업체 감소했지만, 기타 자동차 부품제조업체는 161개에서 172개로 증가했고, 특히 자동차 엔진용 부품 제조업체는 49개에서 62개로 크게 증가함 2006년 현재 부산 자동차부품산업의 부문별 종업원수 비중을 보면 기타 자동차 부품제조업은 45.1%, 자동차 엔진용 부품제조업 17.9%, 자동차 차체용 부품제 조업 8.0%로 나타남 부산 자동차부품산업의 부문별 출하액 비중은 기타 자동차부품제조업은 19.7%, 자동차 엔진용 부품제조업 8.2%, 자동차 차체용 부품제조업 3.7%로 낮 게 나타남 <표 Ⅱ-24> 부산지역 자동차부품산업의 세부부문별 현황(2006년) (단위 : 개 업체, 명, 백만 원, %) 구 분 업체수 종업원수 출하액 부가가치 비 중 비 중 비 중 비 중 합계 , ,198, ,533, 자동차용 엔진 및 자동차 제조업 342 자동차 차체 및 트레일러 제조업 343 자동차 부품 제조업 자동차 엔진용 부품제조업 자동차 차체용 부품제조업 기타 자동차 부품제조업 , ,873, ,022, , , ,322, , , , , , , , , , 자료 : 통계청, 광업 제조업 통계조사보고서,

66 부산지역 자동차부품산업 기술로드맵 최종보고서 부문별 부가가치의 전체 비중은 기타 자동차부품제조업은 21.4%로 가장 높고, 자동차 엔진용 부품제조업은 7.7%, 자동차 차체용 부품제조업은 4.2%를 차지함 생산기반 분석 <표 Ⅱ-25>는 부산 자동차부품산업의 생산기반을 분석하기 위해 출하액 현황 을 전국과 비교 분석한 것인데, 2006년 현재 부산 자동차부품제조업(SIC343) 출하액은 1조 3,228억 원 규모로서 전국의 2.9%를 차지하고 있음 2006년 현재 부산 자동차부품산업의 출하액 전국 비중은 자동차 엔진용 부품 (SIC34301) 5.5%, 자동차 차체부품(SIC34302) 1.4%, 자동차부품(SIC34309) 2.9% 로 나타남 <표 Ⅱ-25> 부산지역 자동차부품산업의 출하액 현황 (단위 : 십억 원, %) 구 분 전 국 부 산 비 중 자동차부품제조업(343) 24,411 34,291 45, ,239 1, 자동차엔진용부품(34301) 3,419 4,835 6, 자동차차체부품(34302) 4,936 7,638 10, 자동차부품(34309) 16,056 20,712 28, 자료 : 통계청, 광업 제조업 통계조사보고서, 각년도 2) 산업 기반 부산광역시에서는 2004년부터 2008년까지 10대 전략산업을 선정하여, 산업별 마스터플랜을 수립하고 매년 연동계획을 수립하고 있음 부산지역 기계부품소재산업 육성계획(2006)을 살펴보면, - 단지조성 : 자동차부품협동화단지 조성 - 인프라구축사업 : 자동차부품기술지원센터 50

67 Ⅱ. 자동차부품산업의 환경변화와 전망 - 기술개발 및 지원사업 : 자동차부품 고부가가치 핵심기술개발, 부품소재(기계 자 동차부품) 종합기술지원사업, 산업기술인력양성지원(가변트랙형 실무능력인증교 육시스템) - 컨벤션 행사 : 부산국제모터쇼개최, 부산오토살롱개최 <표 Ⅱ-26> 부산지역 자동차부품산업의 산업지원 현황 구 분 개요 사업내용 자동차부품 협동화단지 조성 자동차부품 기술지원 센터 설립 자동차부품 고부가가치 핵심기술 개발 자동차부품 종합기술 지원 - 위치 : 부산과학지방산업단지내(메카트로 닉스지역) - 규모 : 부지 10.1만평(51개업체 참여) - 사업비 : 1,744억원(민자 635, 융자 1,109) - 사업기간 : 2001~2007년 - 운영기관 : 부산자동차부품공업협동조합 - 융자부문 : 중소기업진흥공단의 협동화사 업 자금융자(신청업체별), 토지 건물 소 요자금의 70%이내 융자 - 위치 : 강서구 지사동 부산지방과학산업단 지내 과학기술구역내 - 규모 : 부지 1,351평, 연건평 2,000평 (본부동 1,500평, 연구동 500평) - 사업비 : 183억원(국비 110, 시비 73) - 사업기간 : 2004~2008년 - 주관기관 : (재)부산테크노파크 - 위치 : 부산권내 자동차부품업체 - 사업비 : 255억원(국비 179, 민자 76) - 사업기간 : 2004~2008년 - 운영기관 : 한국산업기술평가원, 부산전략 산업기획단 - 규모 : 4개분야 61과제 지원중기거점(개발기 간 4년) 6과제, 공통핵심(개발기간 2년) 55과 제 - 위치 : 부산권내 자동차부품업체 - 규모 : 단기개발(1년), 150과제 지원 - 사업비 : 205억원(국비 99, 시비 9, 민자 9: 기계부품 포함) - 사업기간 : 2004~2009년 - 주관기관 : 기계부품소재기술지원센터 - 부품 소재, 물류 등의 공동화 추진으로 원 가절감 및 전문기업 육성 - 자동차부품업체 집적을 통한 기술교류 확대 및 모듈화 추진으로 기업경쟁력 제고 - 국내 우수기업 유치를 통한 핵심 자동차부 품 생산기지 조성 - 입주업체별 개별사업장 건립 및 입주 - 업체별 자체계획에 따라 개별사업장 건립공 사 후 입주 추진 - 부산과학지방산업단지내에 조성 예정인 자 동부품협동화단지 입주업체 및 부산권 자동 차부품 중소기업에 대한 기술혁신 주도 - 부산 자동차부품 중소기업의 기술혁신, 품 질 및 신뢰성 향상을 위한 거점기관으로 세 계 자동차시장에서 지속적인 성장거점을 확 보하기 위한 기술지원기반 구축 - 공동시험장비 구축, 국가검인증기관 획득, 공동이용시설 구축 - 기술인력 교육, 기술정보 제공 등 - 자동차부품업체의 현장애로기술 지원 및 신 제품 연구개발에 의한 고부가가치화 실현으 로 기술 및 품질의 국제경쟁력 강화 - 산학연공동 제품개발체제 구축을 통한 업계 의 애로기술 타개와 첨단기술 보급을 통한 산업의 기술력 향상 - 중점기술개발사업 - 공통기술개발사업 - 중소기업의 기술경쟁력 강화 및 현장 애로 기술 해소 - 대학 및 연구소의 보유 기술과 연구성과의 산업체 이전 활성화 - 첨단기술 산업화 및 중소기업 기술이전 촉 진, 시제품 공동제작, 애로기술 지원, 기술지 도 자문 알선 51

68 부산지역 자동차부품산업 기술로드맵 최종보고서 <표 Ⅱ-27> 부산지역 자동차부품산업의 산업지원 현황(계속) 구 분 개요 사업내용 가변트랙형 실무능력 인증교육 시스템 - 사업비 : 168.7억원(국비 90.5, 시비 6.95, 미자 71.2) - 사업기간 : 2004~2006년 - 사업주제 : 부산정보대학 - 운영주체 : 부산정보대학 산학협력단 - 부산지역 전략산업(기계 자동차/조선기자재) 현장기술인력 양성 - 현장실무교육센터 구축 운영 - 산학멀티몰 구축 운영 - 수준별 직무별 교육과정 및 실무능력인증제 운영 - 중소기업 체험학습 및 취업활성화 - 연계 교육과정 운영 부산국제 모터쇼 개최 지원 - 위치 : 부산전시컨벤션센터(BEXCO) - 규모 : 20개국 200업체 - 사업기간 : 2001 ~ 2008년 - 사업비 : 억원(국비7.81, 시비 33.1, 민자 94.74) - 사업주체 : 부산광역시 - 운영주체 : 부산전시컨벤션센터 (BEXCO) - 한국의 동남권(부산, 울산, 경남) 자동차 부품 산업 공동 발전 전국 2,600여업체중 750여업체 분포 - 국내 최대 자동차산업 집적지인 동남권 육성권 역을 통합 공동 추진함으로써 세계 5대 국제모 터쇼 발전에 공동 대응 - 동남권 자동차 부품관련 업체들의 참가확대로 세계 무역도시 및 미래 신기술 자동차도시 육성 - 전시품목 : 승용차, 상용차, 특장차, 이륜차, 부품(용품) 등 - 부대행사 : 카트레이스, 튜닝카 드래그 레이스, 오디오 전시회, 한 중 일 자동차관련 세미나, 수출 및 구매상담회, 자동차등 경품추첨, 대학 생 자작자동차 경주대회, 무선조종 자동차대회, 사륜구동경기대회 등 부산오토 살롱 개최 지원 - 위치 : 부산전시컨벤션센터(BEXCO) - 규모 : 3개국 120업체 - 사업기간 : 2005 ~ 2009년 - 사업비 : 21.6억원(시비 4, 민자 17.6) - 사업주체 : 부산광역시 - 운영주체 : 부산전시컨벤션센터 (BEXCO) - 동남권 자동차산업의 메카로 인프라구축 필요 완성차 위주의 부산국제모터쇼와 함께 튜닝카 및 부품 용품위주의 전시회 개최 필요성 대두 - 최근 젊은층을 위주로 튜닝(개선)차량 선호도 증가 인근 일본에서는 일반승용차의 20%이상 점유율 우리나라 젊은 세대에서도 관심이 점차 증가 추세에 있음 - 지사과학단지내 대거입주한 자동차부품업체들 의 판로확보,기술향상 바이어 유치로 자동차부품의 해외수출 증대방안 모색 - 전시품목 : 튜닝카, 이륜차, 자동차부품(용품) 등 - 부대행사 : 수출 및 구매상담회, 튜닝카 드래그 레이스, 오디오 전시회, 자동차산업관련 세미 나, 자동차묘기대회 경품행사 등 자료 : 부산광역시, 부산광역시 10대 전략산업 육성계획,

69 Ⅱ. 자동차부품산업의 환경변화와 전망 3) 자동차부품산업의 부산지역 기여도 부산경제 기여도 부산 자동차부품산업이 제조업에서 차지하는 비중은 표 <Ⅱ-21>과 같이 2006 년 현재 사업체수 3.1%, 종업원수 6.7%, 출하액 13.9%, 부가가치 13.9% 등임 부산 자동차부품산업의 출하액과 부가가치는 2002~2006년 기간 동안 증가 추 세를 나타내고 있었는데, 2004년 부산 자동차부품산업 출하액의 제조업 비중은 10.4%, 부가가치는 9.4% 수준에서 2006년에는 각각 13.9%와 13.9%로 증가함 부산 자동차부품제조업 출하액의 전국 비중은 2006년 현재 2.9%이고, 총 1조 3,294억 원 규모였으며, 이것은 부산 제조업의 약 4.4%에 해당하는 규모임 2002~2006년 기간 동안 부산의 제조업 종업원수 증가율(연평균)은 -2.5%인 반 면, 자동차부품산업은 0.9%의 증가율을 기록하여 제조업 고용 증대에 기여함 2002~2006년 기간 동안 부산의 제조업 출하액 증가율은 7.7%이지만, 자동차부 품산업의 증가율은 8.8%로서 제조업보다 높은 증가를 보임 부산의 10대 전략산업으로 육성이 추진되고 있는 자동차부품산업은 부산 제조 업 고용 및 생산 증가를 견인하는 주요 기반산업임을 확인 할 수 있음 타지역 자동차부품산업과의 연계성 르노삼성자동차는 2004년 11월 부산 화전산업단지 개발지구에 차세대 고성능 엔진공장 설립을 추진하기로 결정하였고 2006년 완공됨 르노삼성자동차의 차세대 고성능 엔진공장 설립으로 주물 조립 가공설비와 외주가공 등 2,100억 원 규모의 투자와 200명의 고용효과가 동반되며 이 엔진은 르노삼성차의 중형차 및 모델 변경시점인 2007년부터 탑재되었음 53

70 부산지역 자동차부품산업 기술로드맵 최종보고서 르노삼성자동차의 투자계획에 따르면 부산지역 차세대 고성능 엔진공장 설립, 기흥디자인센터 확충, 주력차종의 생산(프로젝트 H45) 등 총 6,000억 원을 단계 적으로 투자할 계획임 경기도의 자동차부품산업 클러스터 급부상에 대응하여 부산 울산 경남을 연 계하는 부산광역권 자동차부품산업 클러스터의 체계적인 추진이 시급함 신정부의 광역권 개발 개념과 맞물려 울산의 오토밸리, 부산의 자동차부품협동 화단지 등과 같이 연계되어 발전할 수 있는 집중투자 및 연계체계가 미흡함 따라서 부산광역권의 기존 생산기반을 확충하고 부산의 R&D 및 정보, 전문인 력 육성, 경남과 울산의 생산기반 확충과 연계하여 부산광역권 자동차부품산업 클러스터를 조성하여야 함 부산 자동차부품협동화단지는 효율적인 공동기반시설 구축을 통한 원가절감, 기업간 기술 정보교류 확대, 전문기술인력 육성체계 확립 등으로 핵심부품의 지역 및 국제적 공급기반을 강화하고 부산광역권 자동차부품산업 클러스터의 선도 기능을 담당해야 함 부산광역권 자동차부품산업 클러스터가 세계적인 생산거점기능을 하기 위해서 는 안정적이고 기술경쟁력을 갖춘 전문화된 부품공급이 필수적임 특히 세계적 기준인 친환경 안전 모듈화 기술개발을 통해 Global sourcing 체제에 대비해야 함 54

71 Ⅲ. 경량부품 분야 Ⅲ. 경량부품 분야 1. 서 론 가. 정의 자동차 경량부품 산업은 궁극적으로 차량의 중량을 줄여 차량의 연비향상 및 환경오염 저감 등의 차량의 성능향상을 꾀하기 위한 일체의 산업활동으로 규정 할 수 있음 차량의 경량화를 목적으로 부품의 compact화를 위한 설계 및 해석 기술, 기존 소재를 대체하기 위한 신경량 소재 개발 및 부품을 성형하는데 필요한 성형장 치, 성형기술 개발 및 성형 부품의 신뢰성 평가 분야가 포함됨 일반적으로, 기존 부품의 재설계에 의한 경량화 효과 보다는 기존 적용 소재의 경량소재 대체와 일체형 성형에 의한 부품 일체화 등으로 인한 경량화 효과가 크므로 자동차 경량부품산업에서는 전통적 자동차 부품 소재인 철계 부품의 박육화 및 알루미늄, 마그네슘, plastic 재질 등의 비철소재 및 성형기술 개발에 따른 부품소재 대체 적용기술이 핵심 기술 분야임 최근의 자동차 개발추세는 소형화, 경량화, 연비향상, 고성능화 등을 목표로 하고 있음 최근에는 환경에 대한 관심이 증가함에 따라 원가는 조금 상승하더라도 환경공 해를 적게 일으키고 연비효율이 높은 자동차를 개발해야 한다는 식으로 인식이 바뀌고 있음 무공해 자동차 개발 노력과 병행해서 기존 자동차의 연비향상과 배기가스의 감소를 위해 더 많은 연구개발 투자가 될 전망이며 이를 위해서는 재료 경량화, 성능효율화 및 주행저항 감소의 3가지로 대표 할 수 있음 55

72 부산지역 자동차부품산업 기술로드맵 최종보고서 재료 경량화에는 알루미늄과 마그네슘 또는 플라스틱제품으로 전환시키는 경 량재료 사용 방법과 고장력 강판에 의한 재료 두께를 얇게 하여 경량화와 시키 는 고강도 강판 사용 방법이 있음 자동차 선진국(미국, 일본, EU)에서는 정부 주도하에 미래형 자동차 개발 지원 이 경쟁적으로 이뤄지고 있으며, 우리나라도 2004년 '환경친화적 자동차의 개 발 및 보급촉진에 관한 법률' 제정에 따라 지원되고 있으나 선진국 대비 기술 축적 정도가 상대적으로 미흡함 자동차 경량화 기술 중 기존 재질의 경량금속 대체 적용이 경량화 효과면에서 가장 효율적이며, 주요 연구분야는 ULSAB 등의 철계를 비롯, 알루미늄, 마그네 슘 등의 비철 경량금속 및 PUR, PE, PPO 등의 고분자 재료 분야로 나눌 수 있음 철계 부품에서는 UHSS, STS 등 신소재 개발 및 박육, 일체화 부품 성형 기술개 발로 공정감소, 안전도 향상 및 경량화를 추구하고 있으며, 주요 적용 분야는 자동차의 Body, Engine 및 Chassis parts임 비철경량금속부품에서는 고강도, 고성능 Al, Mg, MMC 합금 개발 및 고진공 주조, 반응고성형, 주단조 및 기타 신개념 성형공법을 이용한 Engine, Mission, Suspension 및 Body part에 적용하여 생산공정 및 부품수 감소로 원가절감 및 성능향상, 경량화를 유도하는 추세임 고분자재료 분야에서는 주로 자동차 외장(차체외판, 범퍼) 및 내장부품(IP, Door, Headliner, Seat, Package Trim 등) 등을 중심으로, 경량화 효과와 더불어 도장성 향상, 안락성 및 감성향상을 꾀하고 있음 56

73 Ⅲ. 경량부품 분야 나. 범위 및 분류 1) 범위 산업분류표에 의한 자동차 경량화 부품 적용 산업분야는 자동차의 차체용 부품 (34302), 엔진용 부품(34301) 등을 중심으로 자동차부품 제조업(3430)과 전반적 으로 연관되어 있음 경량부품의 성형법에 따라 분류하면 주조, 단조 및 분말야금, 압형, 열처리, 도 금 등의 전통적 생산기반 기술 영역(2891~2892)과 폭넓게 연관되어 있음 자동차 경량부품산업과 관련되는 주요 산업범위를 <표 Ⅲ-1>에 나타내었음 <표 Ⅲ-1> 자동차 경량부품산업과의 관련 산업범위 분류코드 산업분류명 241 1차 철강 제조업 242 1차 비철금속 제조업 243 금속 주조업 259 기타 금속가공제품 제조업 22 고무제품 및 플라스틱제품 제조업 23 비금속 광물제품 제조업 자동차용 엔진 제조업: 도로주행차량, 트랙터, 작업트럭 및 장갑차량용의 내연 기관을 제조하는 산업활동 승용차 및 기타 여객용 자동차 제조업 화물자동차 및 특수목적용 자동차 제조업 차체 및 특장차 제조업: 각종 자동차의 차체를 제조하거나 엔진이 결합된 샤시 에 특정 목적용의 차체를 결합하여 특장차를 제조하는 산업활동을 트레일러 및 세미트레일러 제조업 운송용 컨테이너 제조업 자동차 차체용 부품 제조업 자동차 엔진용 부품 제조업 3039(30391,30392,30399) 기타 자동차 부품 제조업: 자동차 차체용 및 엔진용 부품을 제외한 동력전달장 치, 전기장치, 제동장치, 조향장치, 현가장치등과 같은 자동차 부분품 자료 : 통계청, 한국표준산업분류 (KSIC), 2008년 12월 57

74 부산지역 자동차부품산업 기술로드맵 최종보고서 2) 분류 경량부품산업의 분류는 기술목적에 따라 다양하게 분류할 수 있으나, 본 기술 로드맵에서는 최근 자동차 경량화를 위한 부품 대체 소재를 중심으로 고기능철 계소재, 경량비철금속소재 및 고분자소재군으로 분류함 <표 Ⅲ-2>에는 소재분류에 따른 잠재적 적용 가능한 세부 소재와 대체 적용 가능한 자동차 부품, 그리고 적용 기술 개발과 관련된 부산지역에 위치한 대표 적 업체 현황임 <표 Ⅲ-2> 경량부품 적용 소재에 따른 분류 소재 분류군 잠재 적용 소재 적용대상 잠재 적용 부품 고기능 철계 소재 경량 비철 소재 고분자 소재 HSST, UHSS, STS, TRIP, TWIP 강 등 Aluminum, Magnesium, Titanium, MMC, 등 엔지니어링 Plastic (PUR, PE, PPO, PP, ABS 등) 1)연료전지자동차 부품 1연료전지시스템 (스택, 수소저장) 2전기동력장치 3차체샤시의장 2)고효율 저공해 1승용 HEV (샤시,공조,바디) 2Plug-In HEV 3상용 HEV 3)고감성 경량자동차 1고기능 철계소재 2경량비철소재 3고분자 소재 4기타소재 (MMC, FRM, Nano Ti) 4)저탄소엔진 자동차 1환경친화엔진자동차 부품 개발 기술 (과급시스템, EGR시스템, 흡배기시스템, 연료공급시스템, DPF,바이오연료, 천연가스, LNG, LPG, 수소) 2고효율엔진자동차 (다단변속기, DCT, CVT, VVA, 디젤, 가솔린, GDI, 배기폐열회수, 신연소엔진) 1Bumper류 -back beam -stay -crash box 등 2Moving part류 -door -hood -trunk lid -tail gate -impact beam 등 3이외 차체부품 -pillar, roof -space frame -side sill -underbody -fender 등 4Suspension 및 steering류 -arm, knuckle -shock absorber -tie rod 등 5Power Train류 -engine -trans mission -drive shaft differential -clean fuel tank system 등 6 Exhaust system류 -muffler -pipe -bellows -intake & exhaust manifold 등 부산권 주요 관련 업체 성우하이텍, 경동테크, 대동씨엠 S&T대우, 대림기업, 대륙금속, 삼영엠티, 한국동도공업, 대립, 명보기업 에스피엘, 이든텍, 일원정밀, 명진금속 58

75 Ⅲ. 경량부품 분야 다. 국내외 시장 및 관련 산업 및 기술 동향 1) 국외 동향 가) 시장 동향 자동차경량부품 기술적용 대상은 전장품, 타이어, 시트, 조명 등 일부 품목을 제외한 차량의 차체부품, 샤시부품, 엔진 및 Power-train 부품 등 대부분의 부 품에서 적용되고 있는 추세임 세계 최대 자동차 부품업체(경량부품 포함)는 Bosch로 2006년 매출액이 341억 달러에 이르고, 세계 10위권 내의 부품업체 매출은 100억 달러를 넘고 있음 <표 Ⅲ-3> 세계 대형 부품업체 매출현황 (e : estimate, * : revised, f : fiscal) (단위 : 백만불) 순위 업 체 명 06납품액 05납품액 1 Robert Bosch GmbH 29,687 f 28,418 f 2 Delphi Corp. 24,400 * 24,900 3 Denso Corp. 24,000 e 22,871 4 Magna International Inc. 23,883 22,800 5 Johnson Controls Inc. 19,500 f 19,400 6 Aisin Seiki Co. Ltd. 19,367 e 17,909 e 7 Lear Corp. 17,839 17,089 8 Faurecia 15,000 14,000 9 Valeo SA 12,700 e 12,200 e 10 TRW Automotive Inc. 12,162 f 11, Hyundai Mobis 5,686 e 4,869 e 구체적으로 경량부품관련 고장력강 소재 시장을 살펴보면, 유럽의 경우 1998년 옵셋충돌 시험이 법제화되고 유럽위원회로부터 2008년에 CO2 발생량이 140g/km 이하로 하는 규제가 개시되면서 고장력강의 적용은 가속화되어, 2005 년 고장력강 비율은 60%를 넘어 일부 차종에서는 70%선까지 도달 59

76 부산지역 자동차부품산업 기술로드맵 최종보고서 미국의 다임러크라이슬러의 고장력강 적용현황을 보면 2002년 38%에서 2005 년 76%까지 확대되면서 경량화의 급성장을 보여줌 일본의 닛산자동차도 1999년 20% 수준이었던 고장력강 채용이 2005년에는 55%까지 확대됨 대표적인 비철소재인 알루미늄의 경우는 1985년 대당 약 60kg정도가 사용되었 지만, 미국의 경우 2000년부터 2005년까지 평균 3.13%증가하여 한 대당 약 140kg 정도가 사용되고 있으며, 2005년부터 2010년까지는 연평균 2.71% 증가 하여 약 160kg이 채용될 전망임 유럽 자동차의 경우 2000년부터 2005년까지 평균 4.56%증가하여 한 대당 약 125kg 정도가 사용되고 있으며, 2005년부터 2010년까지는 연평균 3.71% 증가 하여 약 150kg이 채용될 전망임 일본의 경우는 2000년부터 2005년까지 평균 2.92%증가하여 한 대당 약 127kg 정도가 사용되고 있으며, 2005년부터 2010년까지는 연평균 5.25% 증가하여 약 164kg이 채용될 전망임 마그네슘의 경우도 2001년 현재 제세계적으로 대당 3kg이 사용되었으나, 2003 년에는 20kg으로 급격히 증가함 고분자 소재인 자동차용 플라스틱 부품 시장은 2006년에는 전년대비 18.05% 증가한 5조 5,138억 원의 규모로 자동차 부품 시장의 증가보다 빠르게 증가하고 있음 향후 2010년까지도 자동차부품시장이 연평균 13.7% 성장하고 자동차용 플라스 틱 부품의 채용은 자동차 부품시장의 성장에 추가로 연 5~8% 정도 확대 성장이 예상됨 이런 추정에 따르면 2010년 자동차용 플라스틱 부품 시장은 12조 원대에 이를 것이며, 향후 연평균 21.09%의 성장이 예상됨 60

77 Ⅲ. 경량부품 분야 나) 연구개발 동향 요약 자동차의 경량화는 소재 변경 등을 통한 경량화 및 설계 및 제조기술을 적용한 경량화로 분류 차체, 샤시, 엔진, 구동계 부품의 소재인 철강을 대체할 수 있는 소재 개발이 경량화의 핵심임 철대체 금속으로 알루미늄, 마그네슘, 티타늄합금 등이 있으며, 비금속으로 플 라스틱이 사용됨 알루미늄은 철강의 1/3에 불과한 가벼운 무게와 비철금속 중 가격 경쟁력이 가장 우수한 점을 바탕으로 시장 점유율을 빠르게 확대하고 있음 마그네슘은 아직 적용 비율이 미미하지만 알루미늄과의 가격 차이가 줄어들면 서 적용 확대를 기대하고 있음 플라스틱은 생산 공정의 단순화와 디자인 측면에서의 강점을 바탕으로 적용 범위를 넓혀가고 있으며, 특히 탄소섬유강화 플라스틱은 철에 비해 무게는1/4 이면서 강도는 10배에 달해 향후 기대되는 경량화 소재임 차량 경량화는 소재 변경과 더불어 부품 수 삭제, CAE를 이용한 설계, 구조최 적설계 등의 적용을 통해 동시에 추진되는 것이 바람직함 완성차업체, 부품업체와 소재업체의 대응 차량 경량화는 완성차업체와 부품업체, 그리고 철강 등 소재업체의 상호 협력 을 통한 공동개발이 대세임 도요타의 사례: 항공기 기술을 보유한 후지중공업과 신소재를 공동 개발하는 것은 타사의 기술력을 적절히 활용한 대표적인 사례 61

78 부산지역 자동차부품산업 기술로드맵 최종보고서 완성차업체: 경량화 관련 자체 프로젝트와 협력 프로젝트를 동시 추진 부품업체: 완성차업체와 연동하여 프로젝트를 진행하는 것이 일반적이며, 최근 에는 자체 프로젝트에 의한 경량화도 추진 철강업체: 동종업체 간 및 자동차업체 등 철강 제품 수요업체와 공동프로젝트 추진 도요타의 연구개발 동향 차량 경량화 프로젝트 MI (Mass Innovation) 추진: 2007년 시작된 MI 프로젝 트는 도요타와 부품업체가 동참하는 방식으로 진행되는 경량화 계획, 친환경자 동차업체로서의 이미지 제고와 경량화를 통한 산업 주도권 확보를 위하여 주요 차종에 대해 중량 삭감 목표를 설정하고, 사용 소재 및 부품 설계 시스템을 대 폭 재구축할 계획 경량 신소재 개발을 위한 연구부서 설치 및 소재 공동 개발 전략 추진: 북미연 구개발 거점(TEMA)에 경량 신소재 개발을 위한 연구부서 설치, 항공기기술을 보유한 후지중공업과 경량 소재 공동 개발 등을 추진 자료 : <그림 Ⅲ-1> 토요타의 환경컨셉트카 1/X 62

79 Ⅲ. 경량부품 분야 2007년 동경모터쇼에 출품된 최신 기술적용 차량: Harmonious Drive - 사람 과, 지구를 달리는, 새로운 내일에 라는 테마로 차량의 중량을 X분의 1까지 경량화 한다는 의미로 이름붙인 환경컨셉트차 1/X 와 1인승 차량인 i-real을 비롯해 도시형 차량, 고급 미니밴, 하이브리드 고급 세단, F1카 등의 여러 콘셉 트를 출품함, 1/X는 차체 뼈대에 가볍고 내구성이 뛰어난 탄소섬유 강화 플라 스틱을 채용해 차량 중량을 통상 소형차의 3분의 1(420kg)로 줄인 동시에 연비 효율도 2배 높임 렉서스는 공개된 LF-Xh에서 렉서스의 디자인 철학인 엘피네스가 적용된 고성 능 하이브리드 엔진의 신형 SUV로 탁월한 주행성능과 정숙성, 높은 연료효율 과 함께 배기가스 배출을 최소화 함 특히 LF-A는 2인승 스포츠카 고성능 10기통 엔진 (최대 5리터 엔진크기)을 탑 재하고 가볍고 단단한 탄소섬유 강화 플라스틱(CFRP)으로 차체를 제작함 자료 : <그림 Ⅲ-2> 탄소섬유 강화 플라스틱으로 제작된 렉서스의 LF-A 63

80 부산지역 자동차부품산업 기술로드맵 최종보고서 닛산의 연구개발 동향 전 차종에 대해 2015년까지 2005년 대비 15% 경량화 추진: 최종적으로는2015년 까지 연비 10% 향상이 목표, 세부내용은 신소재 적용 확대,부품설계 재수정, 차체 디자인 개선 등 닛산차는 탄소섬유 복합재료 등 신소재의 적용을 늘리고 부품의 설계를 재검 토, 연비를 10% 정도 개선키로 했는데, 이 같은 목표는 토요타자동차의 중형차 기준 10% 경량화 목표보다 더 높은 수준으로 이들이 경량화를 본격 추진할 경우, 자동차 소재혁명이 일어날 전망 닛산은 친환경 전기자동차 피보2, 컴팩트 컴버터블 라운드박스, 차세대 세단 인티마, 전문 비즈니스맨을 위한 NV200 등에 새로운 기술을 도입했는데, 닛산 의 피보 2에 적용된 콤팩트 리튬-이온 배터리 기술은 같은 타입의 기존 실린더 형 배터리보다 2배나 높은 에너지를 제공하며, 전극(electrode) 소재들을 위해 화학적 자극을 받지 않는 망간 (Manganese) 재질을 사용해 보다 안전하게 설계 됨 자료 : <그림 Ⅲ-3> 닛산의 친환경 자동차 피보2 64

81 Ⅲ. 경량부품 분야 혼다의 연구개발 동향 알루미늄합금 공동 개발을 통해 40% 경량화 추진: 신일본제철등과 공동으로 가공하기 쉬운 알루미늄합금 공동 개발 추진, 기존알루미늄 대비 무게는 40%, 가격은 30% 절감 폭스바겐의 연구개발 동향 고연비차와 고급차 브랜드 아우디를 중심으로 경량화 추진: 꿈의 연비차 1리 터카에 알루미늄 재질 부품 적용 확대, 고급차브랜드 아우디에는 알루미늄, 마 그네슘, 탄소섬유복합소재 적용 확대 다임러의 연구개발 동향 신차 개발 시 기존 차량 대비 5% 경량화 추진: 신차는 기존 차량보다 최소한 무겁지는 않아야 한다는 내부 원칙 수립, 세부방안은 고장력 강판과 알루미늄 합금 사용 확대, 新 스팟(spot)용접 등 BMW의 연구개발 동향 두 가지 재료를 적용한 하이브리드 차체 구조 개발로 경량화 추진: 알루미늄제 조업체와 알루미늄판과 강판을 접합한 하이브리드 차체 구조 공동개발, 하중이 많이 걸리지 않는 부분은 알루미늄을 적용함으로써 경량화 실현 부품업체의 연구개발 동향 경량화 기술을 개발하여 완성차업체에 적용을 제안하는 사례 증가 - 머플러등을 생산하는 일본의 YUMEX 는 배기계 시스템의 무게를 25% 감량한기술 을 개발하여 완성차업체를 대상으로 적용 제안 외판, 휠, 액튜에이터, 램프 등 거의 전 부품에 대해 경량화가 진행: 특히 전장 부품은 성능이 일정 수준에 올라있어 경량화가 차별화 전략으로 대두, 보쉬는 기존 대비 중량을 20% 줄인 액튜에이터를 개발하고, 이를 파워액세서리 (파워 65

82 부산지역 자동차부품산업 기술로드맵 최종보고서 윈도우, 파워시트, 파워록)에 적용하여 차량 경량화를 실현 모듈화 및 신소재 개발 또한 중요한 경량화 기술로 추진 : 덴소는 경차용 소 형 S경량 프런트 엔드 모듈(Front End Module) 개발을 통해 기존 제품 대비 크기는 30%, 무게는 20% 줄였으며 비용도 절감했음 철강업체의 연구개발 동향 철강업계는 ISII 컨소시엄을 구성하여 ULSAB(Ultra Light Steel Automotive Body, 초경량 강제자동차보디) 개발 프로젝트 진행 2008년부터는 ULSAB 프로젝트 후속으로 친환경 자동차 개발을 위한 경량화 프로젝트 Future Steel Vehicle Project 를 추진할 계획 국가 차원(미국)의 대형사업 및 경량화 추세 미국 DOE의 경량 자동차 개발 관련 프로그램(2003~2007, 17억$) : Freedom CAR and Vehicle Technology를 시행 DOE의 OAAT는 Automotive Lightweighting Materials 프로그램을 운영하고 있고 이 프로그램의 목적은 자동차 경량화를 위한 신소재의 개발임 차량 경량화 재료 프로그램은 USAMP(the United States Automotive Materials Partnership)에서 알루미늄, 마그네슘, 고분자 복합재료, 금속복합재 료 등의 분배 개발을 주도함 USAMP는 마그네슘 부품의 연구를 진행하여, 2020년에는 대당 마그네슘 사용 량을 100kg으로 늘리겠다는 계획 : 알루미늄보다 10~20% 비싼 마그네슘의 가 격을 어떻게 낮출 것인가가 과제 DOE를 중심으로 빅3가 참여한 USCAR(U.S. Council for Automotive Research, 자동차 기술 개발 혁신 센터)와 공동연구를 진행 중인데, 자동차 배 터리 기술 및 초경량 차제 개발에 힘쓰고 있음 66

83 Ⅲ. 경량부품 분야 지난 2005년 미국 에너지성과 USCAR는 에너지 고효율 자동차 개발을 위해 1억 9,500만 달러를 공동으로 투자하기로 합의 전기 및 하이브리드 자동차에 이용되는 고효율 배터리 개발을 위한 공동 투자에 향후 5년 동안 약 1억2500만 달러를 투자하고, 초경량 자동차 차체 물질 개발을 위해 7,000만 달러를 투자할 것이라고 에너지부의 사무엘 보드만(Samuel Boardman) 장관은 밝혔으며 미국 당국과 기업들이 50:50으로 투자 금액을 부담 USCAR은 리튬 이온 배터리 개발에 전력을 기울이고 있으며 이번 연구 활동을 통해 리튬 이온 배터리 개발에 성공한다면, 일본차들이 독주하고 있는 하이브 리드 자동차 시장에서 미국 회사들도 두각을 날수 있을 것이라고 기대 Alcoa와 CMI International은 일체 주조형 알루미늄제 크로스멤버를 개발, 40% 의 경량화를 실현함과 동시에 공수를 절감하여 코스트를 절감함 Cadillac은 Sevile의 방청강판제 Hood를 알루미늄제로 교체하여 중량을 약 40%절감. 또한 GM은 마그네슘제의 Cross beam을 채용함 GM은 또한 Seville의 Transmission에 폴리에틸렌제 type Cover를 채용함. 기 존제품에 비해 15~20% 경량화 달성함 Ford Lincoln은 Navigator형 hood를 기존의 steel제에서 Budd제의 SMC제 Hood로 변경, 기존의 steel제 Hood에 비해 약 30% 중량을 절감함 Ford의 Ranger, Windstar, Taurus형 일체형 Fuel Rail로 Ticona(구 Hoechst Polymer)제를 채용, 기존의 카본스틸에 비해 코스트를 30~40% 절감함 Ford가 Windstar에 Polymer제 Bumper fascia의 두께를 3.5mm에서 2.4mm로 절감, fascia당 중량을 5파운드 절감. 재료 Motel제의 Olefine Polymer로 fascia 의 성형은 Ford-Magna의 합병 Polycon이 담당함 67

84 부산지역 자동차부품산업 기술로드맵 최종보고서 Ford가 1998년형 Explorer/Mountainer형 Bumper beam에 GE 플라스틱제 수 지를 채용, 중량을 14.5파운드로 충돌 대응력을 3.5mph 달성함 Chrysler의 Plymouth Plowler가 Magna의 알루미늄제 Seat frame을 채용함 Chrysler에서는 700,000대 이상의 알루미늄 엔진 탑재 미니밴을 생산했으며, Saturn에 의해 제조된 알루미늄 엔진 블록은 21.3kg으로 동일한 주철 소재의 39.5kg에 비해 46% 정도의 경량화와 더불어 엔진수명 향상의 부가적 효과도 얻음 아프테라 모터스는 2007년 전시회에 2인용 아프테라타입1 을 출시했는데 차체 를 플라스틱 소재로 만들어 차량 무게가 635kg에 불과함 국가 차원(일본)의 대형사업 및 경량화 추세 ACE(Advanced Clean Energy Vehicle) Project : NEDO주관, 통상산업부 후원, 1997~2003년까지 40억엔 투입 Japan Hydrogen & Fuel Cell Project : 경제산업성, 2002~2004, 680억엔을 투자 했으며 현재는 Japan Hydrogen & Fuel Cell Demonstration Project일본수도권 과 Auchi 지역에서 진행 중 연료전지자동차의 관용운행 등을 통한 시범운행 : 2020년까지 500만대 목표 일본의 Toyota사는 세계 최초로 하이브리드자동차 Prius를 1997년에 출시하였 고 Honda에서는 알루미늄 프레임의 하이브리드자동차 Al-X를 제32회 Tokyo Motor Show에 출시 Honda의 Insight에서는 신골격 경량 알루미늄 Body를 적용하여, 차체중량을 Civic 3DR대비 147kg(47%) 경량화 Space frame 구조 채용하여 압출재(30%) frame에 다이캐스팅(13%)와 Panel (57%)을 용접하여 조립 68

85 Ⅲ. 경량부품 분야 국가 차원(EU)의 대형사업 및 경량화 추세 6차 Frame Work Project : 2003~2006, 21억유로, 연료전지 개발 등 독일에서는 Benz, BMW, Volkswagen, Porshe 등 4개 회사 컨소시엄을 구성하 여 연료 3리터로 100km를 주행할 수 있는 초저연비 자동차를 개발 Audi A2의 경우, 스페이스 프레임 차체를 기존의 steel재에서 알루미늄 주조품 (22%), 압출품(18%), 판재(60%)로 구성하고 진공다이캐스팅에 의한 주조품으 로 압출부재간을 연결하는 방식으로 차체를 설계 2007년 독일 뒤셀도르프 플라스틱 고무산업 전시회에서 스위스 컨셉트카 전 문업체인 린스피드와 바이엘머트리얼사이언스가 선보인 엑사시스(eXasis)'는 알루미늄합금 차대에 투명한 폴리카보네이트 소재로 차체를 만듦. 최고 속도 210km를 낼 수 있는 배기량 750cc의 이 컨셉트카는 무게가 750kg에 불과함 국가 차원(캐나다)의 대형사업 및 경량화 추세 연방정부 차원에서 자동차부품 R&D를 지원하고 있는데 AUTO21은 연방정부 의 지원을 받아 운영되는 국가연구 네트워크인 Networks of Centres of Excellence program중의 하나로, 캐나다 자동차산업의 경쟁력 향상을 위한 연 구개발에 집중 지원 중 The AUTO21은 21세기 캐나다 경제성장을 이끌 주요 산업중의 하나인 자동차 산업의 국가 경쟁력 향상을 위해 1989년 설립 주요 연구 인력들의 자동차 및 부품 관련 연구개발 활동을 지원하며 현재 37개 대학연구소 및 110개의 산업 및 정부 기관에서 활동 중인 230명의 연구 인력을 지원 중 연간 연구개발 프로젝트 지원 예산은 C$1천2백만으로 6개의 연구 테마 및 그 세부 연구 분야는 다음과 같음: 1) Health, Safety and Injury Prevention, 2) 69

86 부산지역 자동차부품산업 기술로드맵 최종보고서 Social Issues and the Future Automobile, 3) Material and Manufacturing, 4) Powertrains, Fuels and Emissions, 5) Design Processes, 6) Intelligent Systems and Sensors 이중에서 경량화와 관련된 Material and Manufacturing program에는 Aston Martin, GM, TRW 등 유수의 완성차와 자동차 부품 회사가 참여하고 있음 국가 차원(중국)의 대형사업 및 경량화 추세 제9차 5개년 계획(1996~2000년) 기간부터 본격적으로 경량화 기술 발전과 시스 템 구축에 집중: 아연 및 마그네슘 합금재료의 응용 부문에서 괄목할 만한 성과 달성, 자동차경량화 기술 발전을 위한 전략 연구 중, 선진경량화 재료 연구, 경 량 구조 고도화를 위한 설계 연구, 경량화 재료의 압력충격 이론과 제조기술 연구, 경량화 레이저 광선 가공기술 및 설비 연구 포함 최근 자동차 경량화 기술 창조전략 연맹 설립이 확정되어 경량화 정책에 더욱 박차를 가함: 3~5년간의 자주 연구개발을 통해 국산차 중 승용차는 8~10%, 상 용차는 300kg 경량화 목표 설정, 이러한 계획은 2010년 자동차의 연료소모량을 2003년 대비 15% 줄여야 함 중국 자동차 경량화 기술 발전을 목표로 한 산학연 연구체제로 주목 : 과학기술 부처와 국가자원위원회 중앙부처의 지지를 얻고 있으며, 중국자동차공학회, 관 련 기업 및 과학 연구기구 등12개 부문이 공동으로 참여 70

87 Ⅲ. 경량부품 분야 <표 Ⅲ-4> 외국의 Aluminum 차체 적용 현황 지역 Maker 차 종 Al Part 지역 Maker 차 종 Al Part Toyota Supar Cerica GT-Four Hood Lincoln Towncar Hood,T/Lid Ford Hood Ranger Hood Nissan Cedric Hood Pick-up F150 Hood 미 국 Skyline Hood Prowler All Al body GT-R Fender Chrysler Fair Lady z Hood LH Vishon Hood 일 본 S2000 Hood Jeep Hood Honda Fujitsu Insight All Al body S-Class Hood Benz NSX All Al body 420 SEL Hood, T/Lid Lecacy-GT Hood A2, A8 All Al body Audi Inpulecer Hood A6 Hood RX-7 Hood VW Lupo Moving Part Mazda Roadstar Hood 유 럽 760 GLE Hood 미 국 GM Sentia Cadillac Seville Cadillac Allante C/K Truck Hood Hood Hood/Lid Hood Volvo Porsche 900 Hood 800 Hood 928 GT Hood, Fender, T/Lid, Door 자료 : (재)부산테크노파크, 부산지역 자동차부품산업 기술로드맵 최종보고서,

88 부산지역 자동차부품산업 기술로드맵 최종보고서 다) 정책 동향 미국 교통부가 2007년 3월 SUVs, 픽업트럭 및 미니밴 등의 경량차량에 대한 새로운 연비기준을 설정한 규칙을 공표함(1979년 기업평균연비(CAFE, Corporate Average Fuel Economy) 프로그램을 시행한 이래, 최초로 이루어진 제도 개편 작업결과 이번에 새 연비기준이 공표됨) CAFE 프로그램은 미국 자동차 제조회사 및 수입회사의 미국 내 판매 차량의 생산량 기준 가중평균연비 기준치를 설정하고, 해당 기준을 만족시키지 못하는 업체에 대해 과태료를 부과함으로써 출시자동차의 평균적인 연비를 개선하기 위한 목적에서 시행되어온 제도임 CAFE 프로그램을 만족하기 위해서는 동일크기에 경량화가 무엇보다 중요함 CAFE 프로그램 개편 계획에 따라 작년 8월 신 CAFE 기준을 규정하는 규칙(안) 이 발표됨 - 작년 제안된 규칙(안)에서는 경량트럭의 평균 CAFE 연비기준이 2011년까지 1갤런 당 23.9마일(23.9mpg) 수준임 - 반면, 이번에 최종 채택된 규칙에 따라 산정한 평균 연비는 24.0mpg로 약간 강화된 수준임 - 최종 공표된 규칙에는 애초 규칙(안)의 적용대상에서 제외되어 있던 대형 SUVs(중 량 8,500~10,000파운드)를 포함하고 있음 새로운 CAFE 프로그램은 다음 2가지 사항을 주요 내용으로 하고 있음 - 차량의 점유면적(footprint)과 휠베이스(wheelbase, 자동차의 앞뒤 차축 사이의 거 리)에 따른 연비산정 방식을 채택하고 있음 - 자동차메이커의 제품믹스(기업이 생산 공급하는 제품의 배합)를 고려해 메이커별 로 만족해야 할 CAFE 기준이 다르므로 2011년부터 자동차메이커는 해당 사의 제 품믹스를 기준으로 산정되는 개별 CAFE 기준을 만족해야 함 72

89 Ⅲ. 경량부품 분야 예를 들어, 2011년 모델 경량트럭에 대해 GM은 23.2mpg를 만족해야 하며, 포 드는 23.9mpg, 도요타는 23.8mpg 그리고 BMW 25.8mpg를 만족해야 할 것으 로 예측됨 개별 자동차메이커에 적용되는 신 CAFE 기준은 동일 제품라인을 구성하는 모델차량들의 점유면적에 따라 달라짐 동일한 차량 점유면적을 갖는 경량트럭에 대해 각 자동차메이커는 만족해야 할 연비기준이 동일함 2008년부터 2010년까지 3년간은 자동차메이커가 생산하는 모든 경량차량 모델 의 평균연비를 계산하는 현 시스템에 따른 연비기준 또는 신 평균연비기준 중 하나를 만족하도록 허용하는 과도체제가 운영됨 유럽의 경우도 <표 Ⅲ-5>와 같이 연비와 CO 2 배출량에 따른 세제적용을 통해 간접 규제중 73

90 부산지역 자동차부품산업 기술로드맵 최종보고서 국가 오스트리아 벨기에 키프러스 덴마크 프랑스 이태리 룩셈부르크 네델란드 포르투갈 스웨덴 영국 <표 Ⅲ-5> 국가별 자동차 연료소비량/CO 2 관련 세제 연비/CO 2 관련 세제 연료소비세 : 개인자동차 첫 등록 시 지불 -가솔린 : 구매가의 2% (연료소비 리터/100km - 3리터) -디젤 : 구매가의 2% (연료소비 리터/100km - 3리터) 감세(과세소득액에서 장려액을 공제) : CO₂ 배출량 115g/km 미만 자동차 구매 시 - 105g 미만 : 구매가격의 15% 감세(최대 감세액 : 4,270 유로) - 105~115g : 구매가격 3% 감세(최대 감세액 : 800 유로) 등록세 감세 : 기통용적에 기초한 등록세를 CO₂배출량에 따라 감세율 : 20%(250g 미만) ~ 30%(120g/km 미만) 운행세 감세 : 기통용적에 기초, 150g 미만 차량에 대해 15% 연간 운행세 : 연료소비량 기준 - 가솔린 리터당 주행거리 20km이상 : 520DDK 리터당 주행거리 4.5km 미만 : 18,460 DDK - 디젤 리터당 주행거리 32.1km이상 : 160DDK 리터당 주행거리 5.1km 미만 : 25,060DDK 지방세 추가 부과 : CO₂배출량 200g/km이상 자동차 등록 시 지방세는 지역에 따라 25유로~46유로 - 동 지방세에 CO₂배출량이 200~250g/km인 차량은 g당 2유로 추가, 250km 이상인 차량에는 g당 4유로 추가 회사차량 : CO₂배출량 기준 : 세액은 g당 2유로~19유로까지 상이함 장려금 지급 및 연간 운행세 면제 : CO₂배출량이 140g/km 미만이면서 Euro 4 또는 Euro 5 규격을 총족 시키는 자동차(개인차) 구매 시 800유로 장려금을 지급 하고 2년간 연간 운행세 면제(단, 동시에 Euro 0 또는 Euro 1 규격의 자동차가 폐치되어야 함(구 규격의 자동차를 폐차하고 신규격의 자동차를 구매할 때를 의미) 한편, 기통용적 1.3리터 미만의 자동차를 구매하면 3년간 운행세 면제 연간운행세 : 세율이 CO₂배출량 기준 - 디젤 : CO₂배출량 0.9유로 - 여타 연료 : CO₂배출량 0.6유로 (90g/km 미만은 0.5유로, 10g 오를 때 마다 0.5유로에 0.1유로 추가) 등록세 조정 : 해당 자동차의 연료 소비량을 여타 동일기통과 비교 - 동일 기통 자동차의 평균보다 20% 이상 낮으면 등록세 보너스로 최대 1000유로까지 혜택 - 평균 보다 30%이상 높으면 패널티로 최고 540 유로까지 부과 - 하이브리드 자동차는 최대 6000유로까지 보너스 제공 등록세 : 기통용적과 CO₂배출량 기준 - 가솔린 : 0.41 유로/g (120g/km 미만) - 디젤 : 1.02 유로/g (100g/km 미만) - 최고 등록세 비율은 가솔린(210g/Km 이상) : 유로 (g/km 유로) 디젤(180g/Km 이상) : 32.20유로 (g/km 유로) 운행세 : CO₂배출량 기준 - 가솔린 : 기본세 360SEK + 15SEK/g (CO₂배출량 100g/km이상) - 디젤 : 3.5 SEK/g - 바이오 연료 차 : 기본세 360SEK + 10SEK/g (CO₂배출량 100g/km이상) 운행세 : CO₂배출량 기준 - 가솔린 : 0 파운드(CO₂배출량 100 g/km까지) ~ 210파운드 - 디젤 : 최대 215파운드(CO₂배출량이 225g/km이상) 회사차에 대한 운행세 - 가솔린 : 구매가의 15%(140g/km 미만) ~ 35%(240g/km이상) - 디젤 : 구매가의 3% 자료 : KOTRA, 유럽 미래형 신기술 자동차 시장 및 Tier 1 2 동향조사,

91 Ⅲ. 경량부품 분야 2) 국내 동향 가) 시장 동향 경량부품을 포함한 국내 자동차 부품 생산액(2006년)은 46조원으로 제조업 전 체 생산액의 5.0%, 부가가치의 4.7%, 고용의 5.7%를 차지함 자동차 부품의 해외수출은 2002년 20.9억$에서 2004년 52.8억$, 그리고 2006년 에는 76.7억$를 달성(2002년도 대비 약 367% 상승)하여 고속성장을 달성하고 있음 이와 같은 급격한 증가배경에는 해외에서의 완성차의 품질인정(SONATA 신차 품질평가 1위, JD Power, ), 부품의 가격대비 품질 수준 우수 및 사후품질 보증 강화책(HMC, 북미10년 10만 마일 보증) 등의 결과로 판단됨 구체적으로 자동차용 철강재 전문 업체인 현대하이스코의 시장 실적을 살펴보 면, 2005년 9월 자동차 경량화분야인 하이드로포밍 제품의 양산체제를 구축한 이후, 2006년 경량분야에서만 1,000억원 넘는 매출액을 기록했으며, 2007년까 지 4기의 설비를 통해 연산 160만개의 자동차용 부품과 80만개의 가전용 부품 을 생산하고 있음 자료: 현대하이스코 홈페이지 <그림 Ⅲ-4> 현대하이스코 차량경량화 부문 매출액 증가추이 (TWB, Hydroforming) 75

92 부산지역 자동차부품산업 기술로드맵 최종보고서 나) 연구개발 동향 우리나라의 국가 주도의 자동차 관련 기술개발사업을 살펴보면 제조기술 위주 의 단기과제를 주로 수행하고 있는 공통핵심 기술개발사업과 일부 핵심기술을 포함한 설계기술위주의 중기 기술개발사업인 중기거점 및 부품 소재 기술개 발사업과 첨단기술 위주의 장기과제를 수행하고 있는 G-7 선도기술개발사업 (1992~2002)과 신기술 개발사업 등이 추진되었거나 추진되고 있으며, 주요 연 구 개발 동향은 아래와 같음 <그림 Ⅲ-5> 자동차산업 연구개발투자 현황 미래형 자동차(차세대성장동력) 기술개발 - 사업기간 : ~ (10년) - 총 투입예산 : 총 6,000억 원 - 추진형태 : 민간주도 산학연 공동개발 수행 - 최종목표 : 세계적인 환경, 안전규제에 대응하고 자동차산업이 직면해 있는 환경, 에너지 및 안전문제를 효과적으로 해결 할 수 있는 친환경 지능형 미래형 자동차 개발 76

93 Ⅲ. 경량부품 분야 자료 : 미래형자동차기술 개발, 2008 <그림 Ⅲ-6> 하이브리드자동차 요소기술별 내용 자동차기반기술개발사업 : 100km/2L 급 저공해 디지털 자동차 핵심기반기술 개발 - 총 37개 과제 수행 중(사업화과제 27개, 핵심기반과제 10개) - 주요 경량부품관련 과제 다종재료를 사용한 경량차체개발(참여기업 : 현대자동차, 성우하이텍) 100km/2L급 차량용 경량부품개발(참여기업 : 현대모비스, 성우하이텍, 신 창전기, 이노캐스트, 삼우기업) - 고기능성 플라스틱 경량 Windshield 개발(참여기업 : 세화폴리텍, 삼양사) - Plastic Body panel 개발(참여기업 : 현대자동차, 프라코, 엘지화학) - 일체 복합성형 Frame개발(참여기업 : 서진산업, 금창) - 초경량 고장력 steel 차체부품개발(참여기업 : 유진에스테크, 쌍용자동차) - 고난이도 고정밀 자동차 단조부품의 생산성 향상기술개발(참여기업 : 티에이케이, 광 호정밀) - 경량 바이오 복합소재를 이용한 친환경 자동차 내장부품 개발(참여기업 : 가람나노 텍, 두올) 77

94 부산지역 자동차부품산업 기술로드맵 최종보고서 - 승용차용 저진동 경량 구동축 개발(참여기업 : 동아오토모티브) - TPE(Thermo Plastic Elastomer)신소재를 이용한 자동차부품개발(참여기업 : 화승 소재, 화승R&A) - 초경량 일체형 현가액슬 개발(참여기업 : 윤영, GM대우) 핵심부품소재 기술개발사업 - 자동차 Front End 쿨링 팩 시스템 개발(참여기업 : 자동차부품연구원, 현대모비스) - Cockpit Module(참여기업 : 덕양산업) - Chassis Corner Module기술개발(참여기업 : 자동차부품연구원, 만도) - 자동차용 고전압(42V)체제 개발(참여기업 : 자동차부품연구원, 현대자동차) - 배기가스 규제대응 디젤엔진개발(참여기업 : 자동차부품연구원, 대우종합기계) 우리나라에서도 경량부품과 관련해서 현대자동차에서 티뷰론의 알루미늄 바디 차량을 제작한바 있으며, 대우자동차에서 개발 중인 전기자동차에도 알루미늄 차체를 적용한 실험차를 제작한 바 있음 삼성자동차는 SM5 상급모델의 엔진블럭 자체를 알루미늄합금으로 적용하고 있음 - 지난해 제네바 모터쇼에서 현대차와 GE 플라스틱이 선보인 준중형 SUV 컨셉트카 HED-4 일명 카르막(Qarmaq)은 비슷한 크기의 기존차에 비해 무게가 60kg 가벼웠 음 - 이유는 차제의 대부분을 플라스틱으로 제작한 덕분이며 차체에 쓰인 플라스틱은 차량을 해체한 뒤 재활용이 가능할 뿐 아니라 창문도 C'자 모양 곡선미를 출현할 수 있음 국내 연구개발이 활발해지면서 특허청에 따르면 자동차 경량화 기술관련 특허 출원이 1998년 40건에서 2007년 90건으로 배 이상 늘었지만 이중 외국업체의 출원비율이 평균 19%에 이름 특히 최근 비율이 급격하게 증가하고 있는 것을 볼 때(33.3%), 국내 기술 개발이 보다 적극적으로 이루어져야 할 것으로 예상됨 78

95 Ⅲ. 경량부품 분야 다) 정책 동향 우리나라에서는 1992년부터 선도기술개발사업의 일환으로 차세대 자동차 기 술개발 및 에너지 절약형 구조재료 개발연구 라는 범 국가 차원의 프로젝트 를 수행하고 있음 저공해 기술분야, 안전도 기술분야, 전기자동차 기술분야 등 3개의 대분야로 구분되어 수행되며, 이러한 기술의 저변이 되는 요소기술로 자동차의 경량화에 대한 연구도 활발히 진행되고 있음 2004년 환경친화적 자동차의 개발 및 보급촉진에 관한 법률의 제정하여 환경, 연비, 안전 문제를 해결한 하이브리드 및 연료전지 자동차의 기반기술 개발을 통해 2010년대에는 세계 4위 자동차 강국으로 부상하는 것을 목표로 하여 1단 계(2006~2008)기간은 기초기술 개발에, 2단계(2009~2010)에서는 상용화에 집중 지원할 계획이며 요소기술로서 자동차 경량화 기술지원내용도 포함되어 있음 5+2 광역경제권 선도산업에 포함된 대경권의 그린에너지(태양전지, 수소연료 전지), 동남권의 수송기계(그린카) 및 융합부품소재(안전편의부품), 호남권의 친환경부품소재(하이브리드 카) 산업이 2009년부터 지원을 받고 있음 라. 부산지역 현황 1) 산업 환경 부산지역 3단계 지역산업진흥사업 전략산업 기술정책수립 설문조사 1) 에 의 하면 자동차부품 업종과 관련된 부산지역은 기업 분포는 <표 Ⅲ-6>과 같음 1) [2008,3 부산전략산업기획단](설문조사 표본 총 300개 중 자동차부품 업종은 67개 업체 : 구성비 22.3%) 자료 79

96 부산지역 자동차부품산업 기술로드맵 최종보고서 <표 Ⅲ-6> 부산 자동차부품 업종의 세부분야 항 목 빈도 % 경량화ㆍ신재료 부품 에너지 효율 향상부품 첨단 전장부품 배기가스 저감 관련 부품 동력발생 및 전달장치 차량 지능화부품 자동차부품 (기타분야) 합 계 자료 : 부산전략산업기획단, 부산지역 3단계 지역산업진흥사업 전략산업 기술정책수립 설문조사, 2008 자동차부품 업종의 세부분야는 자동차부품 (기타분야) 43.3%, 동력발생 및 전달장치 29.9%, 경량화ㆍ신재료 부품 10.4%, 차량 지능화부품 7.5%, 배기 가스 저감 관련 부품 6.0%, 에너지 효율 향상부품 1.5%, 첨단 전장부품 1.5% 로 나타남 기타분야는 모터하우징, 기어하우징, 볼륨-카센트 외장재, 센서류, 소화기, 수동차량 기어변속, 엔진 냉각수, 엔진부품, CBU, KD, SDA, 연료 펌프 체 크 밸브, 연료계통,엔진냉각부품, 연료용기, 임포비전 시스템, 자동장치, 캘리퍼, 자동차 공정기기, 자동차 내장재 생산기기, 자동차 부품 검사구, 자동차 부품 만드는 기계, 자동차 부품 볼트, 자동차 부품열처리, 자동차 설비, 자동차 제어장치 부품-브레이크, 자동차 타이어용 고무, 자동차 플라 스틱 라젠타 크릴, 중장비 부품, 차량용 강판-외판, 차량용 밸브, 타이어 튜브, 통신케이블, 플라스틱 부품 내외장제, alternator, START 등으로 나 타남 80

97 Ⅲ. 경량부품 분야 이상에서 살펴보면, 경량화와 직간접으로 관련된 분야의 비중이 상당수에 이 르며 자동차 부품 기업은 종업원수, 자체연구소 보유비율, 연구인력, 연간매출 액, 업체 보유 특허수 모두 조사대상의 평균을 크게 상회하여 상대적으로 기술 개발 기반이 타 산업에 비해 우수한 것으로 판단됨(<표 Ⅲ-7> 참조) <표 Ⅲ-7> 부산 자동차부품 업종 현황 조사항목 종업원수 (명) 자체연구소 보유 비율(%) 연구인력 (명) 연간매출액 (백만원) 보유 특허수 (업체당 건) 자동차부품 업계 , 전체 평균 , 자료 : 부산전략산업기획단, 부산지역 3단계 지역산업진흥사업 전략산업 기술정책수립 설문조사, 2008 분석결과를 보면 자동차 부품 업체는 분석 및 제작지원(40.3%) 과 전문인력 양성(35.8%) 에 지원을 필요로 하고 있는 것으로 나타났는데, 특히 전문 인력 양성에 대한 지원 필요성은 평균 28.7%보다 높게 나타나서, 자동차부품관련 전문가에 대한 수요가 상대적으로 많음 그 밖에 2004 부산지역 자동차 부품 실태조사 결과 2) 에 의하면, 부산지역 자 동차부품산업의 총매출액 대비 기술개발투자비 비중을 조사한 결과, 조사업체 의 27.2%가 기술개발 투자비중이 매출액의 1% 미만이며, 1~2% 미만은 13.0%(32개 업체), 2~3% 미만은 15.9% (39개 업체) 등으로 매출액대비 기술개 발비가 3%미만인 경우가 전체의 56.6%를 차지하고 있으며 기술수준 낙후요인 으로 지적될 수 있음 2) [2004,12 부산경남자동차테크노센터] 자료 81

98 부산지역 자동차부품산업 기술로드맵 최종보고서 <표 Ⅲ-8> 총매출액 대비 기술개발비 비중 (단위: 개, 업체: % ) 구 분 1% 미만 1~2% 미만 2~3% 미만 3~5% 미만 5% 이상 무응답 업체수 비중 업체수 비중 업체수 비중 업체수 비중 업체수 비중 업체수 비중 합 계 부 산 경 남 자료 : (사)부산경남자동차테크노센터, 2004 부산지역 자동차부품산업 현황 및 육성방안, 2004 업체의 기술개발형태를 조사한 결과, 회사 자체개발 비중이 전체의 40.4%를 차지하고 있어 단순가공에 의존하는 소규모 영세업체 특성을 고려하면 업체의 기술개발력이 확보되어 있는 상황은 매우 제한적인 것으로 판단됨 대학교 및 연구기관 의뢰는 15건(5.0%), 산학연 공동개발은 12건(4.0%) 등으로 비중이 상대적으로 낮게 나타남 <표 Ⅲ-9> 부산지역 자동차 업체 기술개발 형태 (단위: 개, 업체: % ) 구 분 회사 자체개발 발주처의 기술지도 및 공동개발 대학교 및 연구기관 의뢰 산학연 공동개발 외국기술, 특허.라이센스 도입 기타 무응답 업체수 비중 업체수 비중 업체수 비중 업체수 비중 업체수 비중 업체수 비중 업체수 비중 합 계 부 산 경 남 자료 : (사)부산경남자동차테크노센터, 2004 부산지역 자동차부품산업 현황 및 육성방안, 2004 이상과 같이 부산지역 자동차부품산업체에 대한 연구개발 지원체제는 갖추어져 있으나 실제 부품업체의 기술개발능력은 전문인력 부족 등으로 미약하여 앞으로 부품업체의 실질적 기술력 제고를 위한 기업과의 연계체제 구축이 필요함 82

99 Ⅲ. 경량부품 분야 2) 인력 기반 경량부품 산업 기반과 관련된 부분 중 중요한 부분 중 하나가 기업체의 애로사 항인 전문인력 양성이라고 볼 때, 부산지역의 고등교육기관(대학, 대학원)을 살 펴볼 필요가 있음 부산지역 <표 Ⅲ-10>에서와 같이 2007년 현재 12개 대학(국립3, 사립9)이 소재 되어 있으며, 전국 175개 대학 중에서 6.9%의 점유율을 보여 서울, 경기, 경북, 충남에 이어서 5위였고, 국립대학이 타지역 대비 많은 것이 특징임 (일반)대학원의 경우 충남보다 많은 대학원이 위치해 있는 것으로 나타남 <표 Ⅲ-10> 시도별 대학 및 일반대학원 현황 (단위: 개, 업체: % ) 구분 국립 공립 사립 합계 비중 일반대학원 비중 서울 % % 부산 % % 대구 % 2 1.3% 인천 % 4 2.6% 광주 % 7 4.5% 대전 % 7 4.5% 울산 % 1 0.6% 경기 % % 강원 % 6 3.9% 충북 % 5 3.2% 충남 % 9 5.8% 전북 % 7 4.5% 전남 % 7 4.5% 경북 % % 경남 % 8 5.2% 제주 % 1 0.6% 합계 % % 자료 : 교육과학기술부, 2008 (2007년 현재) 83

100 부산지역 자동차부품산업 기술로드맵 최종보고서 <표 Ⅲ-11>에서 자동차 부품과 관련도가 직접관련이 있는 공학계열의 부산 재 학생 현황을 살펴보면 2007년 현재 대학생은 58,151명, 석사과정 학생은 3,105 명, 박사과정 학생은 850명이 재학중인 것으로 나타났으며, 공학계열 교원은 1,175명이 이르는 것으로 나타남 경북과 충남에 비해 열위에 있었던 대학 숫자에도 불구하고, 대학생과 석박사 과정 학생은 우위에 있는 것으로 나타나서 공학계열 고급인력은 서울, 경기를 제외하면 국내에서 가장 많이 배출할 수 있음 특히 교원의 경우 2위인 경기지역과 큰 차이가 없는 것으로 나타나서 상대적으 로 공동연구 기반이 우수함 <표 Ⅲ-11> 시도별 고등교육기관의 공학계열 재적학생 및 교원 현황 (단위: 개, 업체: % ) 구분 대학생 비중 석사과정 비중 박사과정 비중 교원 비중 서울 100, % 15, % 4, % 2, % 부산 58, % 3, % % 1, % 대구 14, % 1, % % % 인천 15, % 1, % % % 광주 21, % 1, % % % 대전 20, % 2, % % % 울산 8, % % % % 경기 70, % 3, % % 1, % 강원 20, % % % % 충북 18, % % % % 충남 48, % % % % 전북 24, % % % % 전남 16, % % % % 경북 47, % 1, % % % 경남 23, % 1, % % % 제주 3, % % % % 합계 512, % 35, % 9, % 10, % 자료 : 교육과학기술부, 2008 (2007년 현재) 84

101 Ⅲ. 경량부품 분야 경량부품과 관련된 고급인력의 배출 기반을 살펴보기 위해 부산지역 대학의 공학계열에 재학중인 학생 현황을 전공별로 살펴보면 <표 Ⅲ-12>와 같음 2007년 현재 부산 지역 공과 대학생 58,151명중에서 34,796명(59.8%)이 재학중 이며, 나머지 23,355명은 휴학중임 <표 Ⅲ-12> 부산지역 대학의 공학계열 재학생 상세 현황 (단위: 명) 학과명 재적학생수 재학생수 휴학생수 건축.설비공학 2,980 1,793 1,187 건축학 1,661 1, 조경학 토목공학 4,174 2,377 1,797 도시공학 항공학 해양공학 4,927 3,602 1,325 기계공학 8,461 4,910 3,551 금속공학 자동차공학 전기공학 2,242 1,163 1,079 전자공학 3,680 2,134 1,546 제어계측공학 광학공학 섬유공학 신소재공학 1,911 1, 재료공학 1, 전산학.컴퓨터공학 5,909 3,295 2,614 응용소프트웨어공학 1, 정보.통신공학 8,489 5,124 3,365 산업공학 2,169 1, 화학공학 2,924 1, 기전공학 응용공학 2,152 1, 교양공학 합계 58,151 34,796 23,355 자료 : 교육과학기술부, 2008 (2007년 현재) 85

102 부산지역 자동차부품산업 기술로드맵 최종보고서 경량부품과 관련도 높은 기계공학, 금속공학, 자동차공학, 신소재공학, 재료공 학의 재적학생은 12,644명으로 부산지역 공학도의 21.7%를 차지함 전국적으로 비교해 볼 때 2007년 경량부품관련 학과의 재적학생은 89,754명으 로 관련학과에서 부산지역의 비중은 14.1%로 나타남 3) 산업 기반 부산지역은 르노삼성차, 대우버스를 비롯하여 인근 울산에 현대자동차, 창원에 대우국민차 등 완성차업체와 지리적으로 가깝고, 또한 우리나라 최대 항만시설 을 보유하고 있어 물류비 측면에서 유리한 입지적 조건을 갖추고 있음 2004년 부산지역 자동차부품산업의 주요 생산제품 비중을 보면 부산지역 실태 조사 대상 432개사 업체 중 설문에 응한 224여개 업체 중 120여개가 기초 소재 성형품 (기타 소재)으로 전체의 53.7%(1위)를 차지하여 경량소재관련 기술 수요 업체 비중이 절대적으로 높게 나타남 <표 Ⅲ-13> 부산지역 자동차 부품업체 주요 생산품 (단위: %) 구 분 엔진본체 연료장치 배기장치 냉각장치 윤활장치 클러치 변속기 추진축 합 계 부 산 경 남 구 분 조향장치 차축 차륜 현가 장치 전기 전장 부품 기타 소재 제동장치 합 계 부 산 경 남 자료 : (사)부산경남자동차테크노센터, 2004 부산지역 자동차부품산업 현황 및 육성방안, 2004 산업고도화를 위해 R&D에 투자되어야 할 분야를 조사한 <표 Ⅲ-14>를 살펴보 면, 1순위는 경량화ㆍ신재료 부품이 26.9%로 가장 높았고, 2순위는 동력발생 86

103 Ⅲ. 경량부품 분야 및 전달장치가 19.2%로 가장 높았으며, 3순위는 에너지 효율 향상부품이 19.4% 로 가장 높게 나타남 중복응답(1+2+3순위)에서는 경량화ㆍ신재료 부품이 20.0%로 가장 높고, 다음 으로 동력발생 및 전달장치 18.1%, 차량 지능화부품 14.2% 등이 높게 나타남 <표 Ⅲ-14> R&D자금 수요 분야 조사(자동차부품 업종) 항 목 1순위 2순위 3순위 중복 빈도 % 빈도 % 빈도 % 빈도 % 경량화ㆍ신재료 부품 동력발생 및 전달장치 차량 지능화부품 에너지 효율 향상부품 배기가스 저감 관련 부품 자동차부품 (기타분야) 첨단 전장부품 LNG/LPG선박기자재 초정밀 가공 생산시스템 및 부품 신재생에너지관련 전기전자부품 MEMS/NANO 부품 및 모듈 해양바이오에너지 동력발생장치 동력전달 및 추진장치 열교환기 및 보일러 오염방지기기 Cruiser 선박기자재 해양구조물 기자재 에너지변환기기 전력변환 및 제어시스템 오염물질 저감장치 센서류 구동기 관련 부품 정밀 제어시스템 합 계 자료 : 부산전략산업기획단, 부산지역 3단계 지역산업진흥사업 전략산업 기술정책수립 설문조사,

104 부산지역 자동차부품산업 기술로드맵 최종보고서 이런 결과를 바탕을 볼 때 부산지역 자동차 부품 업계에서도 경량화 부품과 관련된 연구개발 필요성을 크게 인식하고 있다고 판단할 수 있음 4) 정책 동향 부산광역시의 자동차부품산업 육성정책의 추진 현황은 아래와 같음 년 : 부산광역시 10대 전략사업으로 선정 년 : 부산 자동차부품산업 육성 5개년계획(안) 확정 년 : 자동차부품산업육성사업 실행계획 수립 ~2003년 : 자동차부품협동화단지 조성외 9개 사업 추진 7개사업, 347억원(국비 181억원, 특교 10억원, 시비61억원, 기타 95억원)지원 년 : 부산광역시 지역진흥사업 2단계사업 선정, 국비 322억원 확보 자동차부품기술지원센터 설립(110억원), 핵심기술개발(179억원), 종합기술지원사업 (33억원) 년 : 부산광역시 10대 전략사업 수정계획 보고 부산광역시의 자동차산업관련 육성정책들 중에서 경량부품분야와 밀접한 단 위 사업은 다음과 같음 지역산업기반구축사업 - 사업 기간 : 2004년~2008년(5년간) - 사업비 : 183억원(국비 110억원, 시비 73억원) - 지사자동차부품협동화단지 입주업체 최근접 기술지원체제 구축 - 인접 산업단지(신호, 녹산 등) 자동차부품업체 기술지원체제 구축 - 부산 및 동남광역권 자동차부품업체 클러스트화 추진 - 국제적인 자동차부품시험인증기관 설립 - 고부가가치 자동차부품 기술개발 지원을 위한 종합적인 기술지원센터 건립 - 특화분야 : 자동차부품 전자파시험 및 경량소재공정시스템 88

105 Ⅲ. 경량부품 분야 하이테크 부품소재연구지원센터 설립 - 사업 기간 : 2004년~2008년(5년간) - 사업비 : 284억원(국비 127억원, 시비 127억원, 민자 30억원) - 사업주체 : 부산광역시 - 운영주체 : (재)부산테크노파크(위탁운영 : 한국기초과학지원연구원) - 21세기 지역맞춤형 부품소재 산업의 원천기술 개발 및 인프라 지원 - 세계적인 전문분석 지원 기관의 확립 - 대형연구장비 개발 및 설치를 통한 국가적 연구지원 인프라구축 - 동남권역의 MSC(multi-science center)로서 지역의 과학 대중화 선도 - 특화분야 : 부품소재산업 핵심원천기술 개발, 부품소재 전문분석 지원 자동차부품 고부가가치 핵심기술개발사업 - 사업 기간 : 2004년~2008년(5년간) - 사업비 : 255억원(국비 179억원, 민자 76억원) - 규모 : 4개분야 25과제 지원 - 사업주체 : 한국산업기술평가원, 부산전략산업기획단 - 자동차부품업체의 현장애로기술 지원 및 신제품 연구개발에 의한 고부가가치화 실현으로 기술 및 품질의 국제경쟁력 강화 - 산학연 공동 제품개발체제 구축을 통한 업계의 애로기술타개, 첨단기술 보급으로 산업의 기술력 향상21세기 지역맞춤형 부품소재 산업의 원천기술 개발 및 인프라 지원 - 특화분야 : 현가모듈의 경량화, 부품 경량화, 생산 및 설계기반, 친환경엔진부품 첨단기계 핵심부품소재 기술개발 (지역산업) - 사업 기간 : 2004년~2008년(5년간) - 사업비 : 348억원(국비 244억원, 민자 104억원) - 부산지역 기계부품소재 산업의 첨단화 및 고부가가치화를 위해 기업 및 연구기관 이 보유하고 있는 기술의 상용화를 위한 연구개발 지원 - 첨단기계 핵심부품소재 분야의 원천 핵심기술 확보 89

106 부산지역 자동차부품산업 기술로드맵 최종보고서 부품소재(기계 자동차 부품) 종합기술 지원사업 - 사업 기간 : 2004년~2009년 - 사업비 : 억원(국비 99.61억원, 시비 43억원, 민자 63.35억원) - 중소기업 현장에서 발생되는 문제에 대응 및 자체 해결 능력이 부족한 기계 관련 중소기업에 대학이나 연구소등 인력 및 장비 인프라를 가진 기관과 연계를 통한 산학연 협력관계 강화 - 부산지역내 중소기업의 기술적 자생력 축적으로 향후 부품소재 선도기업으로 육성 자동차부품 기술지원센터 건립 (지역산업) - 사업 기간 : 2004년~2008년 - 사업비 : 183억원(국비 110억원, 시비 73억원) - 자동차부품협동화단지 입주업체 및 부산권내 자동차부품 중소기업에 대한 기술혁 신 주도 - 부산 자동차부품 중소기업의 기술혁신, 품질 및 신뢰성 향상을 위한 거점기관으로 지역 부품산업의 생산기술 혁신역량 강화를 위한 기술지원 인프라 구축 기계, 자동차부품/조선기자재산업현장 기술 인력 양성을 위한 가변 트랙형 - 사업 기간 : 2004년~2008년 - 사업비 : 억원(국비 억원, 시비 10.35억원 민간 35.05억원) - 부산지역 전략산업(기계 자동차/조선기자재) 현장기술인력 양성 - 학생수준 및 산업체 요구에 적합한 교육시스템 운영 - 현장실무교육 강화를 위한 현장실무교육센터 운영 - 산업체 교육/기술지원 활성화를 위한 지역공단내 산학멀티몰 구축 운영 광역경제권 선도산업 육성사업 - 사업 기간 : 2009년 사업 시작 후 27개월 - 사업비 : 2,000억원 (5+2 광역경제권 선도산업 총예산) - 동남권의 수송기계(그린카) 및 융합부품소재(안전편의부품) 산업의 R & D 및 비 R & D 과제에 투입 90

107 Ⅲ. 경량부품 분야 2. 로드맵 대상분야 선정 가. 경량부품 분야 분류 2008년 작성된 부산지역 자동차부품 RTRM에 의하여 로드맵 대상 경량부품분 야는 박육철계소재, 경량비철소재, 고분자 소재의 3가지 분야였으나 2009년에 는 박육철계소재를 고기능철계소재로 변경하였으며 나머지 경량비철소재와 고분자 소재는 2008년도와 동일하게 함 1) 고기능철계소재 분야 기가급 고강도 고기능성 부품 개발 - 범퍼 백 빔(bumper back beam), 센터 필라(center piller), 사이드 실(side sill), 임팩 트 빔(impact beam), 크래쉬 박스(crash box), 보강재(reinforcement)류와 같이 전 후, 측방 충돌과 관련하여 충돌에너지 흡수 성능이 우수한 제품을 개발 - 고강도 소재를 이용하여 기존 부품 대비 경량화 10% 이상, 충돌에너지 흡수 성능 15% 이상의 부품 개발 - 기존의 성형한계 극복을 위한 신성형(HPF, HF, RF, Stamping) 기술개발 - 하이브리드 성형 및 접합 기술로 고기능성 부품 개발(TWB+TRB, RF+국부열처리, TWB+Patch work+partial quenching+hot stamping, Rollforming+Stretch bending 등) - 성형이력, 접합 및 동적 특성, 최적화 개념을 통합한 충돌성능 평가 기술 확보 - Giga structure 친환경 자동차 컨셉에 적용될 고기능성 부품 적용 촉진 일체형 경량 무빙파트(moving part) 개발 - 후드(hood), 도어(door), 트렁크 리드(trunk lid), 테일 게이트(tail gate)류와 같은 차량 무빙파트 부품의 내, 외판재를 고강도 소재로 일체화 성형하여 경량화 및 내 덴트성(dent)이 우수한 차체부품의 개발 - 기존 부품 대비 경량화 10% 이상, 덴트 성능 10% 이상의 부품 개발 91

108 부산지역 자동차부품산업 기술로드맵 최종보고서 고강도 고기능 샤시부품 및 배기계 부품 개발 - 암(arm)류, 튜브형 트레일링 암(trailling arm), 배기 매니폴드(exhaust manifold), 벨로우즈 튜브(bellows tube), 머플러(muffler)류와 같은 샤시 및 배기계 부품의 내 식, 내열, 경량화을 위하여 고기능 철계 소재로 부품 개발 - 기존 부품 대비 경량화 10% 이상, 내구성 10% 이상의 부품 개발 2) 경량비철소재 분야 경량비철 차체부품 - 적용대상부품 : Bumper류, Member류, 충돌흡수부재류, 차체외판류, Space frame 류, Door frame류 등 - 철계 차체부품 대비 경량화 40% 이상 달성 - 자동차 차체용 고강도, 고성형성 비철 설계 해석 기술 개발 - 비철 상온/온간 성형기술(Hydroforming 및 Press성형) 개발 - 비철소재 Profile압축 및 압출굽힘(Extru-bending)기술 개발 - 고강도 고인성 비철Al합금 성형기술 개발 경량비철 엔진부품 - 적용대상부품 : Engine bracket류, Engine valve류, Oil pan, Cylinder head cover, Throttle body, cylinder block 등 - 철계 차체부품 대비 경량화 40% 이상 달성 - 경량 비철합금 부품설계 기술 ( Packaging 기술, Optimization, DFMA, DFR ) - 자동차 엔진용 고품위, 저원가 비철소재 성형공법 및 장치개발 - 고강도 고인성 Al합금 성형기술 개발(고진공 주조, 반응고, 반용융 성형, 용탕단조, 주 단조 성형 등) - 고기능 Ti합금 용해 및 정밀주조기술 - 전자기성형(EMF)성형기술 - 자동차 엔진용 제품물성 시험평가기술 및 모델개발 92

109 Ⅲ. 경량부품 분야 경량비철 샤시부품 - 적용대상부품 : Sub frame, Seat frame, Suspension류(Arm, Knuckle, Member, Yoke등), 조향 parts, 브레이크 구성품, 배기류 구성품 등 - 철계 차체부품 대비 경량화 40% 이상 달성 - 철계 대체 비철 소재 합금 적용을 위한 부품구조설계 해석기술개발 - 자동차 샤시부품용 고품위, 저가형 Al 복합주조 성형공법 및 장치개발 - 고강도 고인성 Al합금 성형기술 개발(고진공 주조, 반응고 성형, 용탕단조, 주 단 조 성형, Al Foam Metal 및 MMC성형 등) - 자동차 샤시부품용 제품물성 시험평가기술 및 모델개발 경량비철 구동계부품 - 적용대상부품 : Clutch housing, Transmission case, Extension housing, Valve Body, Transfer case 등 - 철계 차체부품 대비 경량화 40% 이상 달성 - 철계 대체 비철 합금 적용을 위한 부품구조설계 해석기술개발 - 고강도, 고성능 Al, Mg, Ti합금 개발 - 자동차 경량비철 구동계 부품용 고품위, 저원가 Al, Mg 성형공법 및 장치개발 - 고강도 고인성 Al, Mg합금 성형기술 개발(고진공 주조, 반응고, 반용융 성형, 용탕 단조, 주 단조 성형 등) - 초경량 고기능 Mg합금 및 고속 고압 주조기술 - 자동차 경량비철용 구동계 부품용 제품물성 시험평가기술 및 모델개발 경량비철 기타부품 - 적용대상부품 : 내외장재, 전기전자부품 - 신복합 성형/온간성형 등의 성형해석 기술 - 내외장부품용 신개념 표면처리, 용접, 조립 및 접합기술 개발 - 친환경기술관련 공정기술개발 93

110 부산지역 자동차부품산업 기술로드맵 최종보고서 3) 고분자소재 분야 고강도 고기능성 내외장 부품 개발 - 크래쉬 패드(crash pad, instrument panel), 도어 트림(door trim), 필라트림(piller trim), 센터 페시아(center fascia), 글로브 박스(glove box)류와 같이 감성 품질이 우수하고 리사이클성이 좋은 내장 부품을 개발 - 고강도 소재를 이용하여 기존 부품 대비 경량화 10% 이상, 표면 품질 A'급 및 리사이클성 95% 이상인 외장 부품 개발 - 기존의 물성한계 극복을 위한 Alloy, Composites, FRTP 소재 개발 - IMD(In-mold decoration), LFT 성형공법, ILC, ISF 등 융복합 성형기술의 개발 - 고분자 소재 적용을 위한 CAE(성형해석, 구조해석, 신뢰성 평가 등) 기술 개발 - 리사이클성을 높이기 위한 해체용이 설계 기술 개발 일체화 성형 고강도 엔진계 부품 개발 - 인테이크 러너, 에어덕트(intake manifold), 스롯트바디(throttle body)부품, 엔진커 버(engine cover), 프론트엔드모듈(front end module) 등 고내열 고강도의 엔진룸 내 부품 개발 - 기존 부품 대비 경량화 10% 이상, 내열 성능 10% 이상을 실현하기 위한 Alloy, FRTP, composites 재료 개발 고강도 고기능 연료계 부품 및 기능계 부품 개발 - 다층연료탱크(fuel tank), 캐니스터일체형 연료펌프(canister, fuel pump), 다층연료 튜브(fuel pipe) 같은 수지화 연료계 부품 개발 - 기존 내연기관 외 HEV, EV, FCV 등 다양한 동력원의 전자화 (electronic control)를 위한 전기절연성, 내유성, 내열성, 내가수분해성, 내약품성(NOx, ozone, 에어콘 냉 매 등)이 우수한 전기전자 부품의 개발 - 내부식성, 내연료투과성(미국 LEVⅡ 기준 만족)을 만족하는 HDPE & EVOH, ETFE & PA12 등 Alloy, FRTP, composites 재료 개발 - 내가수분해성이 향상된 PBT-GF 등 장기내구성이 우수한 Alloy, composites, FRTP 재료 개발 - 수지재료의 가스배리어성 향상과 핀치오프부에서의 증기누출방지를 위한 성형기 94

111 Ⅲ. 경량부품 분야 술 개발 - 접착성 개량 ETFE(내층)/접착성 개량 PA12(외층)과 같이 접착층이 불필요한 2층 튜브의 제품화 개발 - 다층구조의 부품 성형을 위한 co-injection 성형법, gas/water assist injection 성형 법 등 다층 성형 공법 개발 나. 로드맵 대상 제품군 선정 2004~2008년 수행된 지역산업(공통 중점)기술개발사업에 신청된 자동차분야 과제 및 제품 분야를 분석하여 아래와 같이 3개 분야에 대상 제품군을 선정함 1) 고기능철계 소재 분야 고강도 박육 충돌에너지 흡수 부품 현재 고강도 소재는 차체부품으로는 약 350~450MPa급의 소재가 적용되고 있 으며, 충격에너지 흡수재관련 부품은 800~1,000MPa급의 소재가 적용 중임 차량 경량화 고안전화를 위해 소재의 강도는 더욱 증가할 예정이나 일반적으로 소재의 강도가 증가할수록 가공성은 급격히 저하하며, 인장강도가 1,000MPa 이상인 강판의 경우에는 가공성이 10% 내외로 저하되고 탄성회복 문제로 인해 기존 상온 프레스 성형으로 제조하기 매우 어려움 일체화 성형 경량 무빙파트(Moving part) 이종두께 압연판재(TRB : Tailor Rolled Blanks) 기술은 압연시 상하 롤의 압하율 및 이송속도를 조절하여 이종두께의 판재을 제조하는 것으로서 TWB(맞춤식재 단용접강판 : Tailor Welded Blanks)와 유사한 일체형 부품제조 공법중 하나임 TRB 기술은 TWB 판재 보다 용접공정이 없어 성형성이 우수하며, 제품의 특성 에 따라 TWB와 TRB를 조합하여 일체화 성형을 하는 방안도 연구 중임 95

112 부산지역 자동차부품산업 기술로드맵 최종보고서 <그림 Ⅲ-7> TRB의 원리 및 TRB Blank TWB TRB <그림 Ⅲ-8> 이종두께 판재의 응용 TRB + TWB Cross Member Crash Box <그림 Ⅲ-9> TRB를 이용한 박육 일체화 성형제품 고강도 박육 샤시부품 및 배기계 부품 개발 롤포밍(roll forming) 기술은 롤을 이용한 점진적인 소성가공 기술로서 고강도 소재의 성형이 가능하며, 현재 범퍼 백 빔에 가장 많이 적용되고 있음 96

113 Ⅲ. 경량부품 분야 일본의 ASTEER사에서 고장력 소재를 롤포밍 공법으로 폐단면 빔을 제조하였 으며, 폐단면 형상은 기존은 개단면에 비해 구조강도를 획기적으로 향상시킬 수 있는 장점이 있음 <그림 Ⅲ-10> 롤 성형 장치 및 GM, Cadillac CTS Side Sill 제품 승용 밴 트럭 <그림 Ⅲ-11> 고강도 박육 소재의 롤포밍 차체부품 적용 롤포밍 기술은 범퍼 백 빔 뿐 만 아니라 향후 고강도 소재의 차체부품으로의 적용으로 확대되고 있으며, 소재 강도 역시 1,000MPa급 이상의 소재가 적용될 예정임 97

114 부산지역 자동차부품산업 기술로드맵 최종보고서 2) 경량비철소재 분야 경량 비철 차체 부품 적용대상부품 : Bumper류, Member류, 충돌흡수부재류, 차체외판류, Space frame류, Door frame류 등 철계 차체부품 대비 경량화 40% 이상 달성 자동차 차체용 고강도, 고성형성 비철 설계 해석 기술 개발 비철 상온/온간 성형기술(Hydroforming 및 Press성형) 개발 비철소재 Profile압축 및 압출굽힘(Extru-bending)기술 개발 고강도 고인성 비철Al합금 성형기술 개발 <그림 Ⅲ-12> Al 적용 Front Bumper 적용 예 98

115 Ⅲ. 경량부품 분야 <그림 Ⅲ-13> 차체 복합재료 적용 <그림 Ⅲ-14> 알루미늄 샌드위치 Door Panel 및 압출 Door Frame 적용 예 경량비철 엔진부품 적용대상부품 : Engine bracket류, Engine valve류, Oil pan, Cylinder head cover, Throttle body, cylinder block 등 철계 차체부품 대비 경량화 40% 이상 달성 경량 비철합금 부품설계 기술 (Packaging 기술, Optimization, DFMA, DFR ) 자동차 엔진용 고품위, 저원가 비철소재 성형공법 및 장치개발 99

116 부산지역 자동차부품산업 기술로드맵 최종보고서 고강도 고인성 Al합금 성형기술 개발(고진공 주조, 반응고, 반용융 성형, 용탕 단조, 주 단조 성형 등) 고기능 Ti합금 용해 및 정밀주조기술 전자기성형(EMF)성형기술 자동차 엔진용 제품물성 시험평가기술 및 모델개발 <그림 Ⅲ-15> 알루미늄, 마그네슘적용 엔진부품 적용 사례(BMW) 100

117 Ⅲ. 경량부품 분야 <그림 Ⅲ-16> 티타늄 적용 엔진 밸브 경량 비철 샤시부품 적용대상부품 : Sub frame, Seat frame, Suspension류(Arm, Knuckle, Member, Yoke등), 조향 parts, 브레이크 구성품, 배기류 구성품 등 철계 차체부품 대비 경량화 40% 이상 달성 철계 대체 비철 소재 합금 적용을 위한 부품구조설계 해석기술개발 자동차 샤시부품용 고품위, 저가형 Al 복합주조 성형공법 및 장치개발 고강도 고인성 Al합금 성형기술 개발(고진공 주조, 반응고 성형, 용탕단조, 주 단조 성형, Al Foam Metal 및 MMC성형 등) 자동차 샤시부품용 제품물성 시험평가기술 및 모델개발 101

118 부산지역 자동차부품산업 기술로드맵 최종보고서 Front subframe Rear subframe <그림 Ⅲ-17> Hydroforming + Casting에 의한 Sub frame <그림 Ⅲ-18> Hydroforming에 의한 엔진, 샤시부품 : 하이드로포밍 등 용접공정을 없앤 가공기술을 적용한 부품 개발 가속화 102

119 Ⅲ. 경량부품 분야 <그림 Ⅲ-19> 복합재료 적용 브레이크 모듈 <그림 Ⅲ-20> 배기 부품 Aluminum화(Aisin Takaoka 社 ) : 출력 성능 향상 103

120 부산지역 자동차부품산업 기술로드맵 최종보고서 <그림 Ⅲ-21> Aluminum 적용 Brake Caliper : Front 브레이크 캘리퍼를 경량화하기 위한 알루미늄으로 제작 <그림 Ⅲ-22> Recardo사의 최신 Seat 기술 104

121 Ⅲ. 경량부품 분야 경량비철 구동계부품 적용대상부품 : Clutch housing, Transmission case, Extension housing, Valve Body, Transfer case 등 철계 차체부품 대비 경량화 40% 이상 달성 철계 대체 비철 합금 적용을 위한 부품구조설계 해석기술개발 고강도, 고성능 Al, Mg, Ti합금 개발 자동차 경량비철 구동계 부품용 고품위, 저원가 Al, Mg 성형공법 및 장치개발 고강도 고인성 Al, Mg합금 성형기술 개발(고진공 주조, 반응고, 반용융 성형, 용탕단조, 주 단조 성형 등 ) 초경량 고기능 Mg합금 및 고속 고압 주조기술 자동차 경량비철용 구동계 부품용 제품물성 시험평가기술 및 모델개발 <그림 Ⅲ-23> 마그네슘 적용 트랜스미션 케이스 1 105

122 부산지역 자동차부품산업 기술로드맵 최종보고서 <그림 Ⅲ-24> 마그네슘 적용 트랜스미션 케이스 2 경량비철 기타부품 적용대상부품 : 내외장재, 전기전자부품 신복합 성형/온간성형 등의 성형해석 기술 내외장부품용 신개념 표면처리, 용접, 조립 및 접합기술 개발 친환경기술관련 공정기술개발 3) 고분자소재 분야 고분자 내 외장품 엔지니어링 PL의 부품성형기술 개발로 기존대비 경량화 10% 실현 고기능 PL 성형(이색, 다색, 일체형 성형)기술개발로 감성품질 10% 향상 환경 친화적, 인체 친화적 소재 및 성형기술 개발 리싸이클링률 95% 이상 달성 106

123 Ⅲ. 경량부품 분야 <그림 Ⅲ-25> 친환경 TPE 신소재 적용 가능 부품 <그림 Ⅲ-26> 자동차용 나노복합재료 개발 107

124 부산지역 자동차부품산업 기술로드맵 최종보고서 기타 엔진 및 샤시품 엔지니어링 PL의 부품성형기술 개발로 기존철계대비 경량화 30% 실현 리싸이클링률 95% 이상 <그림 Ⅲ-27> PL에 의한 Aluminum 소재 대체 개발 <그림 Ⅲ-28> Toyota 合 成 ( 株 ) Fuel Tank 적용 사례 108

125 Ⅲ. 경량부품 분야 3. 경량부품분야 마크로 기술로드맵 1) 기술로드맵의 작성 기준 부산지역 자동차부품산업 전략분야로 선정된 경량부품 의 세부 기술경쟁력 강화를 위한 단 장기적 기술개발 계획을 제시함 기술로드맵 작성시 관련분야 선진국 자동차 부품산업의 기술환경, 시장규모의 동향에 관한 통계자료와 기술자료를 최대한 이용하여 작성함 부산지역 자동차부품산업의 현황, 기술수준, 향후 기술개발 달성 가능성 등을 고려하여 기술로드맵을 작성함 작성된 기술로드맵을 근거로 부산지역 자동차 경량부품산업의 발전 비전을 제 시함 산업체 및 유관기관이 차후 기술개발 방향, 정책자료 등으로 이용 가능토록 함 109

126 부산지역 자동차부품산업 기술로드맵 최종보고서 2) 경량부품분야 기술흐름도 <그림 Ⅲ-29> 경량부품분야 매크로 로드맵 110

127 Ⅲ. 경량부품 분야 3) 포트폴리오 <그림 Ⅲ-30> 경량부품 분야 포트폴리오 111

128 부산지역 자동차부품산업 기술로드맵 최종보고서 4. 세부 기술로드맵 가. 고기능 철계 소재 1) 정의 및 개요 현재 자동차 산업의 동향으로는 연비, 환경과 관련하여 고강도, 초경량, 고안전 차량의 개발이라는 공동목표를 향해 설계해석분야, 소재분야, 성형공법분야, 생산기술분야 등 전 분야에서 연구를 진행중임 자동차관련 업체들은 이러한 동향을 만족시키기 위해 ULSAB 프로젝트에 이은 SLC(Super Light Car), 및 Post-ULSAB 프로젝트와 같은 초경량 자동차 개발 프로젝트를 진행중이며, 핫스탬핑과 같은 고강도, 고기능성 소재를 이용한 경 량화, TWB나 튜브 하이드로포밍과 같은 일체화 성형기술을 통한 경량화, 그리 고 레이저 차체용접을 통한 고안전화를 추진하고 있음 그러나 이러한 동향은 아직도 변함이 없으며 오히려 초고장력(UHSS) 소재의 개발 및 롤성형, 열간성형을 통한 고강도, 경량화를 추진하고 있음 고장력강들은 현재 다양한 부품에 적용되고 있으며, 그 예로써 <그림Ⅲ-31>은 일본 승용차에서의 고강도강 적용이 점점 늘고 있음을 볼 수 있음 철강의 고강도화는 주로 소재의 성분 및 열간 압연시 냉각조건을 조절함으로써 다양한 형태와 특성을 가진 고강도강들이 개발되고 있고 일반적으로 350MPa 급 이상을 고장력강이라 하며 800MPa급 이상을 초고장력강으로 구분됨 현재 개발된 고장력강들은 소부경화강, 석출경화강, TRIP강 등이 있으며 다양 한 강도와 연신율의 소재를 개발하여 자동차 부품의 요구 특성에 부합하는 강 종을 선택하여 사용하고 있는 상황이며, Boron 첨가강 및 TWIP강과 같은 고기 능성 소재는 현재 활발히 개발 중에 있음 112

129 Ⅲ. 경량부품 분야 (source:daimler) <그림 Ⅲ-31> 자동차용 소재의 변화추이 <그림 Ⅲ-32> ULSAB 차체의 적용소재분포(ULSAB and ULSAB-AVC PNGV-Class) 113

130 부산지역 자동차부품산업 기술로드맵 최종보고서 2) 범위 및 분류 자동차용 판재는 그 요구특성에 따라 적용되는 강재의 종류가 결정되며 현재 자동차의 경량화와 안전성을 확보하기 위하여 강재의 강도는 꾸준히 상승하고 있음 <그림 Ⅲ-33> 자동차 강재의 요구특성 및 적용강재 자동차용 소재는 크게 기존의 고강도강(HSS)에서 고기능성 UHSS(Ultra High Strength Steel) 및 AHSS(Advanced High Strength Steel)강으로의 개발이 진행 되고 있음 IF 고강도 강판은 도장성, 내식성, 연신율, 드로잉성이 우수한 차량 외판 판넬용 으로 주로 사용되며, 특히 외판의 경우 소부경화강 (BH강)을 적용하여 도장 후 강도가 340MPa급 정도 상승하는 원리로 내dent성 개선하고 있음 열연 고강도강은 강도 및 내 피로성이 요구되는 서스펜션이나 샤시부품에 780MPa급이 적용될 예정임 114

131 Ⅲ. 경량부품 분야 스테인레스강은 내식성, 내열성, 내구성이 요구되는 배기 매니폴드, 벨로우즈 튜브, 머플러류에 기존의 주물재 및 일반 도금강을 대체할 예정임 초고강도 복합조직 강판 및 핫스탬핑용 보론강은 충격 흡수능력이 요구되는 센터필러, 범퍼류, 임팩트 빔류와 같은 충격보강재의 소재로 사용되며 강도는 1000MPa~ 1500MPa급으로서 롤포밍성형, 핫포밍 성형 등으로 제조됨 핫스탬핑용 보론강은 현재 강도가 1500MPa급에서 2000MPa급 소재를 개발하 여 향후 2GPa급 차량제작에 적용될 예정이며 성형온도 또한 현재보다 점차 낮은 온도에서도 성형이 가능한 소재를 연구하고 있음 강도 및 성형성이 우수한 TRIP강과 TWIP강은 현재 1000MPa의 강도와 50% 이상의 고연신율 소재로 개발하고 있으며 차체소재로서 그 적용이 기대됨 Conventional HSS : CMn (carbon-manganese), BH(bake hardenable), IS(isotropic), IF(Interstitial Free), HSLA(High Strength Low Alloy). AHSS(Advanced High Strength Steels) : DP(Dual Phase), TRIP(TRansformation Induced Plasticity), CP(Complex Phase), and Mart(martensite) steels. (source: 미국철강협회) <그림 Ⅲ-34> 고강도강의 분류 및 기계적 특성 115

132 부산지역 자동차부품산업 기술로드맵 최종보고서 <표 Ⅲ-15> 열처리형 강판의 분류 제조방법 구분 성분계 연속소둔법 WQ + Tempering 0.17C-0.4Si-1.40Mn 업체 (인장강도) NKK(145), Kobe 열연QT 열연+가공+QT 0.20C-0.25Si-1.2Mn-0.25Cr-0.025Ti B POSCO 냉연QT(CAL) CAL+가공+QT 0.28C-1.38Mn-0.021Nb National Steel(175) 냉연QT(CAL) 0.25C-1.4Mn-0.35Si-0.3Cr-0.005B Sollac(150) 국부 경화강CAL + IH or LH CAL+가공+IH 0.12C-0.7Mn-0.06Al 0.19C-0.52Mn-0.03Al Toyota( ) ( ) CAL+가공+LH - Toyota(440 à530) Press hardening F/H+고온가공+QT 0.23C-0.25Si-1.2Mn-0.3Cr B Plannja(SSAB, 150) Trianon(Usinor Auto) Benteler, Sofedit (source: POSCO) 3) 시장의 방향성 환경규제에 대한 강화 및 고유가에 따른 연비의 향상, 안전성의 향상에 대한 요구는 지금도 변함이 없으며 이에 따라 유럽 자동차관련 업체들이 산학연 컨 소시엄으로 초경량자동차 프로젝트인 SLC(Super Light Car)를 진행하고 있음 자동차시장은 충돌안정성, 무게감소, 환경규제 정책 등으로 향후 UHSS(Ultra High Strength Steel) 및 AHSS(Advanced High Strength Steel)강과 같은 고기 능성 소재의 사용량이 증가할 것으로 예상됨 현재 친황경 자동차용 초고강도강판 및 부품경량화 기술에 대해 한국신철강기 술조합을 중심으로 소재업체, 완성차업체, 부품업체, 연구기관, 대학 등이 2008 년~2015년까지 초고강도강의 열연 및 냉연재의 성형기술, 도금기술, 접합기술, 부품제조기술에 대하여 활발하게 연구가 진행 되고 있음 116

133 Ⅲ. 경량부품 분야 주철의 단점인 중량절감을 위하여 흡배기계 및 엔진부품을 중심으로 박육 고기 능 철계소재의 적용이 확대되고 있음 특수한 용도에 따라 표면처리강판, 제진강판과 같은 고기능성 철계 강판의 개 발이 진행되고 있으며 고품위, 고청정, 저원가를 확보하기 위한 제조공정의 혁 신이 요구되고 있음 (source: 한국신철강기술조합) <그림 Ⅲ-35> 국내 초고장력강 개발현황 현재 고강도 소재는 차체부품으로는 약 350~450MPa급의 소재가 적용되고 있 으며 충격에너지 흡수재관련 부품은 800~1500MPa급의 소재가 적용 중임 차량 경량화 고안전화를 위해 소재의 강도는 더욱 증가할 예정이나 일반적으로 소재의 강도가 증가할수록 가공성은 급격히 저하하며, 인장강도가 1000MPa 이상인 강판의 경우에는 가공성이 10% 내외로 저하되고 탄성회복 문제로 인해 기존 상온 프레스 성형으로 제조하기 매우 어려운 실정임 롤포밍(roll forming) 기술은 롤을 이용한 점진적인 소성가공 기술로서 고강도 소재의 성형이 가능하며 현재 범퍼 백 빔에 가장 많이 적용되고 있다. 일본의 ASTEER사에서 고장력 소재를 롤포밍 공법으로 폐단면 빔을 제조하였으며 폐 117

134 부산지역 자동차부품산업 기술로드맵 최종보고서 단면 형상은 기존은 개단면에 비해 구조강도를 획기적으로 향상시킬 수 있는 장점이 있음 롤포밍 기술은 범퍼백빔 뿐 만 아니라 향후 고강도 소재의 차체부품으로의 적 용으로 확대되고 있으며, 소재 강도 역시 1000MPa급 이상의 소재가 적용될 예정임 최근 롤포밍 기술은 독일 DataM, IFUM, PtU, 스웨덴 ORTIC을 중심으로 가변 롤포밍 혹은 플렉시블 롤포밍(Flexible Rollforming) 기술이 연구되고 있으며 국내에서도 포스코와 (주)성우하이텍에서 연구를 진행 중에 있음 가변 롤포밍 기술은 기존 롤포밍 기술의 최대 단점인 단일 단면과 직선형 제품 이라는 결점을 극복하여 곡선형태 및 구간마다 다른 단면의 제품을 제작할 수 있어 향후 3차원 형상의 제품을 제작할 수 있는 장점이 있고 그 응용분야가 매우 많다고 알려져 있음 (source: 스웨덴 ORTIC) <그림 Ⅲ-36> 가변 롤포밍을 이용한 차체 적용가능 부위 118

135 Ⅲ. 경량부품 분야 (source: 스웨덴 ORTIC) <그림 Ⅲ-37> 가변롤포밍의 원리 및 자동차 차체 시제품 이종두께 압연판재 (TRB;Tailor Rolled Blanks) 기술은 압연시 상하 롤의 압하 율 및 이송속도를 조절하여 이종두께의 판재을 제조하는 것으로서 TWB와 유 사한 일체형 부품제조 공법중 하나임 (source: 독일 DataM) <그림 Ⅲ-38> 기존 롤포밍라인(좌)과 가변롤포밍 라인(우) 영국의 CORUS는 해당기술에 대한 개발이 완료되어 BMW 6 Series 쿠페 및 컨퍼트블 사양에 적용하고 있음. 적용부위는 엔진룸을 이루는 골격재에서 대부 분이 알루미늄 합금이 적용되어 있고 나머지 부분품에 대한 골격재는 아래의 그림과 같이 TRB 프레스 부품이 적용되어 있음 119

136 부산지역 자동차부품산업 기술로드맵 최종보고서 TRB 기술은 TWB 판재 보다 용접공정이 없어 성형성이 우수하며 제품의 특성 에 따라 최적 설계를 통해 TWB와 TRB를 조합하여 일체화 성형을 하는 방안도 연구중임 TWB (source: 독일 AACHEN 공대) TRB TRB + TWB <그림 Ⅲ-39> TRB의 원리 및 TWB와의 하이브리드 공법 (source: 영국 CORUS) <그림 Ⅲ-40> TRB 차체 제품을 적용한 BMW 6 시리즈 120

137 Ⅲ. 경량부품 분야 핫스탬핑(hot Forming, hot-stamping, die-quenching) 기술은 보론을 첨가한 소재를 900 이상으로 가열하여 열간에서 성형하고 수냉하여(water quenching) 고강도 부품을 얻는 성형법으로써 유럽의 스웨덴 Gestamp HardTech사에서 기 술개발을 선도하고 있으며, 최근 들어 국내 POSCO, HYSCO, 신영, 엠에스오토 텍에서 제품을 국내에 양산 공급하고 있음 핫스탬핑 공법은 고강도 소재를 냉간 성형공법에서 탈피하여 고온에서 성형함 으로써 40~50%로 향상된 성형성을 가지므로 자동차 부품의 강도 증가와 동시 에 형상 구현성을 극대화 할 수 있고, 특히 미국의 PULLMAN사는 기존의 롤포 밍을 이용하여 성형 후 핫포밍을 실시하는 P-Tech 기술로 제품을 양산하고 있 음 핫스탬핑의 최신 공법으로는 하이브리드 핫스탬핑 기술을 연구중이며 기존의 TWB 기술을 접목시켜 최적 두께 배치가 가능하게 되었으며, 부분적으로 최종 제품의 강도를 조절할 수 있는 국부강화기술(partial quenching) 그리고 부분적 으로 보강재를 미리 가접하여 성형하는 보강법(patch work)을 동시에 연구하 여 사이드 스트럭쳐와 같은 대형부품을 일체로 정형성형 함으로써 1500MPa 이상의 고강도 사이드 패널 부품을 제조할 수 있음 <그림 Ⅲ-41> 핫스탬핑 공정 및 특성 121

138 부산지역 자동차부품산업 기술로드맵 최종보고서 <그림 Ⅲ-42> 핫스템핑 부품의 적용부위 (source: Gestamp HardTech) <그림 Ⅲ-43> TWB, 국부강화, 보강법 등 하이브리드 핫스탬기술이 적용된 사이드 패널 (source: Gestamp HardTech) <그림 Ⅲ-44> 국부강화기술의 하나인 보강법(patch work) 122

139 Ⅲ. 경량부품 분야 4) 세부기술로드맵 (1) 개발목표 기존 대비 경량화 10% 이상, 충돌에너지 흡수 성능 15% 이상의 고강도 고기능 성 부품 개발 기존 대비 경량화 10% 이상, 덴트 성능 10% 이상의 일체화 성형 경량 무빙파트 (moving part) 개발 기존 대비 경량화 10% 이상, 내구성 10% 이상의 고강도 고기능 샤시부품 및 배기계 부품 개발 (2) 단계적 목표 및 사양 기가급 고강도 고기능성 부품 개발 - 범퍼 백 빔(bumper back beam), 센터 필라(center piller), 사이드 실(side sill), 임팩 트 빔(impact beam), 크래쉬 박스(crash box), 보강재(reinforcement)류와 같이 전 후, 측방 충돌과 관련하여 충돌에너지 흡수 성능이 우수한 제품을 개발 - 고강도 소재를 이용하여 기존 부품 대비 경량화 10% 이상, 충돌에너지 흡수 성능 15% 이상의 부품 개발 - 기존의 성형한계 극복을 위한 신성형(HPF, HF, RF, Stamping) 기술개발 - 하이브리드 성형 및 접합 기술로 고기능성 부품 개발(TWB+TRB, RF+국부열처리, TWB+Patch work+partial quenching+hot stamping, Rollforming+Stretch bending 등) - 성형이력, 접합 및 동적 특성, 최적화 개념을 통합한 충돌성능 평가 기술 확보 - Giga structure 친환경 자동차 컨셉에 적용될 고기능성 부품 적용 촉진 일체형 경량 무빙파트(moving part) 개발 - 후드(hood), 도어(door), 트렁크 리드(trunk lid), 테일 게이트(tail gate)류와 같은 차량 무빙파트 부품의 내, 외판재를 고강도 소재로 일체화 성형하여 경량화 및 내 덴트성(dent)이 우수한 차체부품의 개발 123

140 부산지역 자동차부품산업 기술로드맵 최종보고서 - 기존 부품 대비 경량화 10% 이상, 덴트 성능 10% 이상의 부품 개발 고강도 고기능 샤시부품 및 배기계 부품 개발 - 암(arm)류, 튜브형 트레일링 암(trailling arm), 배기 매니폴드(exhaust manifold), 벨로우즈 튜브(bellows tube), 머플러(muffler)류와 같은 샤시 및 배기계 부품의 내 식, 내열, 경량화을 위하여 고기능 철계 소재로 부품 개발 - 기존 부품 대비 경량화 10% 이상, 내구성 10% 이상의 부품 개발 (3) 기술적 장애 요인 기가급 고강도화에 따른 성형성의 저하 및 성형기술의 개발 - 소재 강도증가에 따른 성형력의 증가 및 성형성의 저하 - 기존의 프레스 공법의 한계로 인한 신 성형공법의 필요성이 요구됨 - TRB, 롤포밍, 핫포밍 등 신 제조 공법에 대한 기술력 미흡 고강도화에 따른 저감기술 및 전산모사기술의 개발 - 고강도 소재의 물성 DB 및 스프링백 예측 기술의 부족 - 고강도 소재의 성형 시 탄성회복 저감방안에 관한 연구부족 - CAE를 이용한 고강도 소재 부품의 충돌, 내구, 피로특성 분석기술 미흡 고강도 소재의 용접성 저하에 따른 접합 신뢰도의 저하 - 신 개발 고강도 소재의 용접성 저하와 spot, 아크 용접특성 DB화 부족 - 신소재 개발에 따른 다양한 접합성능 평가를 통한 신뢰성 확보부족 124

141 Ⅲ. 경량부품 분야 <표 Ⅲ-16> 기술적 장애요인 및 극복방안 기술 구분 장 애 요 인 극 복 방 안 개발 주체 설계 /해석 기가급 차체 설계력 부족 고강도화에 따른 탄성회복 예측기술 부족 최적 설계기술 및 해석기술 부족 소재업체와 설계를 위한 기초자료 공유 고기능성 소재의 기초물성 DB 구축 기가차체의 설계기술 및 고강도강 해석기술 교육강화 산학 소재 /공법 고강도화에 따른 성형성 저하 고강도 부품 성형을 위한 특수 성형공법 개발 다단 롤포밍 핫스탬핑 하이브리드 성형 산연 시험 /평가 시험 평가 장비 부족 개발 제품에 대한 국제 시험 규격 미확보 기술지원센터 장비 활용 체제구축 시험규격집 확보 및 Bench Marking 산학연 생산 생산관련 정보미흡으로 사이클타임 저하 생산공정기술 부족으로 인한 시행착오 및 품질저하 관련 인력 공급 부족 해외 양산기술 벤치마킹 생산을 위한 Piolt라인 구축 지원 양산설비 국산화를 위한 정부지원 산업체 기타 Giga급 소재와 Mild 소재 사이의 3세대 소재가 요구됨 지역 내 소재개발업체 부재 3세대 소재개발 지역외 기업 및 연구기관과 연구 인프라 구축 산학연 125

142 부산지역 자동차부품산업 기술로드맵 최종보고서 (4) 마이크로로드맵 126

143 Ⅲ. 경량부품 분야 5) 포트폴리오 분석 차량의 경량화 및 고안전화의 트랜드에 맞춰 고기능성 철계소재의 개발이 활발 하게 진행되고 있으며 특히 고강도, 고기능성 철계 박판소재는 차체부품의 제 작에 있어 가장 수요가 많은 분야로 기술성과 시장성이 매우 높은 것으로 예상 됨 기가급 초 고강도 소재의 개발 및 소재의 강도가 증가함에도 불구하고 연신율 을 향상시키는 기능성 소재 개발은 시장의 수요도 매우 많으며 제품 성형에 따른 기술적으로도 중요도가 높음 고기능성 철계 소재가 박판으로 차체분야에 미치는 효과에 비해 샤시, 구동계 및 엔진부품은 대부분 체적성형을 통해 부품을 가공하기 때문에 현재의 시장성 은 많지만 기술적인 중요도는 현재와 유사할 것으로 예상됨 127

144 부산지역 자동차부품산업 기술로드맵 최종보고서 엔진부품에 있어 고기능성 철계 소재를 이용하여 체적성형을 통해 부품으로 제조되는 경우 경량화에 미치는 영향이 낮으므로 이러한 경우는 철계가 아닌 다른 소재를 이용한 경량화 전량이 더 유효하며 현재 시장의 개발 방향도 경량 소재로의 변경이 주도적임 나. 경량 비철 소재 1) 정의 및 개요 최근 고효율 저탄소 친환경차량 개발에 대한 시장의 요구가 높아지면서, 차량 부품 소재 중 철계가 아닌 비철금속(Non-ferrous metal)소재 중 비중이 낮은 경량 금속소재(알루미늄, 마그네슘이 대표적)를 활용하여 차량의 경량화 및 NVH향상에 따른 승차감 향상 등의 목적으로 사용됨 각 경량비철 합금의 성형특성 및 물리적, 기계적 특성에 따라 자동차 부품에 적용에 선택적으로 사용됨 <그림 Ⅲ-45> 알루미늄 부품의 차량당 사용량 추이 128

145 Ⅲ. 경량부품 분야 1999년 1차량 118kg(미국)을 사용하던 알루미늄 부품은 2009년 156kg(미국)정 도로 증가할 것으로 예측되며, 알루미늄 부품의 차량중량대비 사용중량 또한 15%를 넘어설 것으로 전망하고 있음 알루미늄 합금은 주조품이 엔진, 트랜스미션, 브레이크 부품 등에 적용되고, 판재 및 압출재는 샤시부품의 대체 적용이 주요 기술핵심내용이며, 이에 따른 합금의 고강도, 고인성 특성확보를 위한 성형공법(압출, hydroforming, 주단조, 용탕단조, 반응고성형법, 고진공 다이캐스팅 등)에 대한 연구가 활발하게 이뤄 지고 있음 최근에는 알루미늄의 약 60%에 해당하는 비중으로 실용합금 중 가장 낮은 비 중을 갖는 마그네슘합금의 자동차부품 적용에 대한 연구과 활발히 진해되어 Seat frame, Steering wheel, Key box등에 적용되고 있으며 적용품목이 갈수록 증가할 것으로 예상됨 2) 범위 및 분류 산업분류표에 의한 비철경량 금속 자동차 부품 산업은 자동차의 차체용 부품 (34302), 엔진용 부품(34301)등을 중심으로 자동차부품 제조업(3430)과 전반적 으로 연관되어 있음 성형법에 따라 분류하면 주조, 단조 및 분말야금, 압형, 열처리, 도금 등의 전통 적 생산기반 기술 영역(2891~2892)과 폭넓게 연관되어 있음 자동차 비철경량금속 자동차부품산업과 관련되는 주요 산업범위를 <표 Ⅲ-17> 에 나타내었음 129

146 부산지역 자동차부품산업 기술로드맵 최종보고서 <표 Ⅲ-17> 자동차 비철경량금속 부품산업과의 관련 산업범위 분류코드 산업분류명 2891 금속단조, 압형 및 분말야금제품 제조업 분말야금제품 제조업 금속단조제품 제조업 금속압형제품 제조업 2892 금속 열처리, 도금 및 기타 처리업 3430 자동차부품 제조업 자동차 엔진용 부품 제조업 자동차 차체용 부품 제조업 기타 자동차부품 제조업 -현가장치 및 부분품 /제동장치 및 부분품 /동력전달장치 및 부분품 /조향장치 및 부분품/차륜 및 부품/라디에이터 및 부품/배기조직 및 부품 /안전벨트 및 부품/에어백 및 부품/연료탱크/기타 자동차 부품 (Source: 분류체계, 산업연구원, 2005 비철경량금속에 대한 분류는 대표적인 비철경량금속인 알루미늄을 비롯하여, 마그네슘, 티타늄 그리고 이들을 기저로 한 금속기 복합재료 등으로 분류함 <표 Ⅲ-18> 비철경량금속 적용 소재에 따른 분류 소재 분류군 잠재 적용 소재 잠재 적용 부품 부산권 주요 관련 업체 경량 Al 차체부품 6XXX, 7XXX계 합금 등 Bumper류, Member류, Bracket류, Pillar 류, 차체외판류, Node류, Space frame류 경량비철 엔진부품 경량 Al 샤시부품 경량비철 구동계부품 AC4B, AC4C, ADC10, ADC12, AZ91, AS41, AM60 등 AC4B, AC4C, ADC10, ADC12, MMC 등 AC4B, AC4C, ADC10, ADC12, AZ91, AS41, AM60 등 Cylinder Head Cover, Cylinder Block, Oil Pan, Throttle body, In-main fold 등 Brakcet류, Knuckle류, Brake구성품, 조향장치 구성품, 배기류 구성품 등 Clutch housing, Transmission case, Transfer case, Extension housing, Valve body 등 S&T대우, 대림기업, 대륙금속, 삼영엠티, 한국동도공업, 성우하이텍, 대립, 명보기업, 이원솔루텍 130

147 Ⅲ. 경량부품 분야 3) 시장의 방향성 알루미늄 합금을 이용하여 후드와 도어에 적용된 경량화기술이 독일 및 일본의 자동차업체에서 추진 1994년에 아우디 A8에서 시작하여 A2에도 채용되었던 알루미늄 압출재를 사 용한 알루미늄 스페이스 프레임이 현재의 알루미늄 바디의 주력이 되고 있으 며, 혼다의 인사이트에도 판재의 비율이 57%로 인하됨 <표 Ⅲ-19> 알루미늄 합금을 이용한 차체경량화 경량차종 적용내용 및 특징 그림 효과 Audi TT 다이캐스트, 압출재, 판재에 적용 현재 알루미늄 합금 사용 차종 중 생산 대수 최다 강판제 대비 100kg 경량화 Audi R8 캐빈 이외의 전 후부 대부분에 알루미 늄 압출재 적용 생산량이 적고 고가인 금형삭감(비용 절감) 차체질량 210kg Nissan Fuga 프런트 후드 트렁크 리드 좌우 도어 에 적용 강판제 대비 38kg 경량화 Nissan GT-R 도어 내판을 미Alcoa사의 고진공 다이 캐스트 일체성형품으로 변경 외판과 Hemming 일체화해서 치수 정 밀도 높음 도어 1개 질량 5.5kg 도어전체 35% 경량화 알루미늄 합금 활용의 과제 : 비용절감 도요타도 2001년 프랑크프루트 모터쇼와 동경모터쇼에서 스페이스 프레임에 의한 올 알루미늄 바디의 컨셉카를 출품하여, 향후 공법의 개량이 더욱 추진되 면 알루미늄바디 차량이 크게 증가할 가능성이 있음 131

148 부산지역 자동차부품산업 기술로드맵 최종보고서 <그림 Ⅲ-46> 알루미늄 합금을 이용한 차체경량화 미국, 독일 등에서는 인스트루먼트 패널, 스티어링 휠코어, 좌석 프레임, 실린더 헤드커버, 트랜스미션 하우징, 브레이크 페달 브라켓 등 자동 본격적으로 추진 되면서 마그네슘 합금을 이용한 자동차 부품의 생산량이 급격히 증가하고 있음 <그림 Ⅲ-47> 마그네슘합금을 이용한 자동차부품 마그네슘 부품의 확대를 위해서는 신공법(진공주조, 압출, 단조, Press)외에 마 그네슘과 철계, 플라스틱 또는 복합소재와의 제조공정(용접, 융착, 리벳팅)의 개발이 필요 132

149 Ⅲ. 경량부품 분야 <그림 Ⅲ-48> 마그네슘합금을 이용한 자동차부품 신적용 예상 분야 폭스바겐(VW)에서 2003년에 제작한 1L/100Km 차량에 대한 경량화 기술은 압출재를 사용한 것으로 마그네슘 주물(녹색), 마그네슘 판재(회색), 그리고 알 루미늄(녹색)을 포함하고 있음 <그림 Ⅲ-49> 친환경차량에 적용되는 마그네슘 압출재료의 사용 133

150 부산지역 자동차부품산업 기술로드맵 최종보고서 차체의 경량을 더 높이기 위해서는 알루미늄 합금과 마그네슘 합금을 사용한 멀티 소재화로 25~30% 경량화를 달성할 수 있으며, 기존차량보다 NVH향상 및 충격치 감소효과가 높음 <그림 Ⅲ-50> 마그네슘 및 알루미늄을 적용한 멀티소재 차체 4) 세부기술로드맵 (1) 개발목표 및 적용대상 연료전지자동차부품 : 연료전지시스템, 전기동력장치, 차체샤시 의장 고효율저공해 자동차 부품 : 승용HEV, Plug-In HEV, 상용 HEV 고감성 경량 자동차 부품 : 경량비철 소재, 기타소재 저탄소엔진 자동차 부품 : 환경친화엔진자동차부품, 고효율 엔진 자동차 부품 (2) 핵심제품 경량비철 차체부품 - 적용대상부품 : Bumper류, Member류, 충돌흡수부재류, 차체외판류, Space frame 류, Door frame류 등 - 철계 차체부품 대비 경량화 40% 이상 달성 134

151 Ⅲ. 경량부품 분야 - 자동차 차체용 고강도, 고성형성 비철 설계 해석 기술 개발 - 비철 상온/온간 성형기술(Hydroforming 및 Press성형) 개발 - 비철소재 Profile압축 및 압출굽힘(Extru-bending)기술 개발 - 고강도 고인성 비철Al합금 성형기술 개발 경량비철 엔진부품 - 적용대상부품 : Engine bracket류, Engine valve류, Oil pan, Cylinder head cover, Throttle body, cylinder block 등 - 철계 차체부품 대비 경량화 40% 이상 달성 - 경량 비철합금 부품설계 기술 ( Packaging 기술, Optimization, DFMA, DFR ) - 자동차 엔진용 고품위, 저원가 비철소재 성형공법 및 장치개발 - 고강도 고인성 Al합금 성형기술 개발(고진공 주조, 반응고, 반용융 성형, 용탕단조, 주 단조 성형 등) - 고기능 Ti합금 용해 및 정밀주조기술 - 전자기성형(EMF)성형기술 - 자동차 엔진용 제품물성 시험평가기술 및 모델개발 경량비철 샤시부품 - 적용대상부품 : Sub frame, Seat frame, Suspension류(Arm, Knuckle, Member, Yoke등), 조향 parts, 브레이크 구성품, 배기류 구성품 등 - 철계 차체부품 대비 경량화 40% 이상 달성 - 철계 대체 비철 소재 합금 적용을 위한 부품구조설계 해석기술개발 - 자동차 샤시부품용 고품위, 저가형 Al 복합주조 성형공법 및 장치개발 - 고강도 고인성 Al합금 성형기술 개발(고진공 주조, 반응고 성형, 용탕단조, 주 단 조 성형, Al Foam Metal 및 MMC성형 등) - 자동차 샤시부품용 제품물성 시험평가기술 및 모델개발 경량비철 구동계부품 - 적용대상부품 : Clutch housing, Transmission case, Extension housing, Valve Body, Transfer case 등 135

152 부산지역 자동차부품산업 기술로드맵 최종보고서 - 철계 차체부품 대비 경량화 40% 이상 달성 - 철계 대체 비철 합금 적용을 위한 부품구조설계 해석기술개발 - 고강도, 고성능 Al, Mg, Ti합금 개발 - 자동차 경량비철 구동계 부품용 고품위, 저원가 Al, Mg 성형공법 및 장치개발 - 고강도 고인성 Al, Mg합금 성형기술 개발(고진공 주조, 반응고, 반용융 성형, 용탕 단조, 주 단조 성형 등 ) - 초경량 고기능 Mg합금 및 고속 고압 주조기술 - 자동차 경량비철용 구동계 부품용 제품물성 시험평가기술 및 모델개발 경량비철 기타부품 - 적용대상부품 : 내외장재, 전기전자부품 - 신복합 성형/온간성형 등의 성형해석 기술 - 내외장부품용 신개념 표면처리, 용접, 조립 및 접합기술 개발 - 친환경기술관련 공정기술개발 136

153 Ⅲ. 경량부품 분야 (3) 단계적 목표 경량비철 차체부품 <표 Ⅲ-20> 경량비철 차제부품 단계적 개발 목표 구 분 1단계 (2010~2014년) 2단계(2015~2019년) 설계 해석 - 경량 비철합금 부품설계 및 구조해석기술 - 상온, 고온성형 금형설계 및 성형해석기술 확립 - 비철차체부품의 피로/내구/충돌/NVH 해 석기술 확보 - Advanced 경량차체부품의 설계 및 구조 /성능해석기술 - 신복합성형/온간성형등의 성형해석기술 - 신개념 정밀금형설계 및 해석기술 소재 공법 - 고강도, 고인성 Al합금 성형공법개발 (Al foam Metal포함) - 비철 상온/온간 성형 기술개발 - 비철소재 Profile압출 및 압출 굽힘 (Extru-bending)기술개발 - 신개념 용접, 조립 및 접합기술개발 - 고품위, 저가형 차체부품 대량 실용화 기술개발 신뢰성 평가 - 제품물성(강도/강성/성능)시험 평가기술 및 모델개발 - 제품충돌, NVH 등 시험평가 모델개발 - Al차체부품 신뢰성 평가기술 확보 (실용화기술개발 및 양산적용) - 시험 검사 표준화기술 생산기술 - Virtual Manufacturing 기술 (소재합금설계/금형설계 제작/공정설계/ 공정기술개발) - 가공, 조립, 리싸이클링 등 공정기술개발 - 디지털 생산기술혁신 공정개선 - 차체부품 양산 및 대량생산기술 - 리싸이클링 기술 및 공정표준화 137

154 부산지역 자동차부품산업 기술로드맵 최종보고서 경량비철 엔진부품 <표 Ⅲ-21> 경량비철 엔진부품 단계적 개발 목표 구 분 1단계 (2010~2014년) 2단계(2015~2019년) 설계 해석 - 비철엔진부품 DFA, DFR고려한 설계 기술 확립 - 기존소재 대체에 따른 부품구조해석기술 - 주조, 단조 공법별 금형설계 및 성형해석기술 - 비철엔진부품의 피로/내구/충돌/NVH 등의 해석기술 - Advanced 경량엔진부품의 설계 및 구 조/성능해석기술 - 신개념 정밀금형설계 및 해석기술 소재 공법 - 고품위 저가형 복합주조 성형공법 및 장치개발 - 고강도, 고인성 엔진용 Al합금성형기술 개발 (고진공주조, 반응고, 반용융, 용탕단조, 주단 조 등) - 초경량 고기능 Mg합금 및 고속고압주조기술 개발 - 고기능 Ti합금용해 및 정밀주조기술 - 신개념성형(전자기성형, Dieless forming)기술 - 고품위 저가형 엔진부품 대량 실용화기 술개발 - 고품위 비철소재의 대량성형 생산공법 기술개발 신뢰성평가 - 제품물성(강도/강성/성능)시험평가기술 및 모델개발 - 제품충돌, NVH 등 시험평가, 모델개발 - 제품 환경영향 평가기술 - 엔진부품 신뢰성 평가 및 확보(실용화 기술개발 및 양산적용) - 시험 검사 표준화기술 생산기술 - Virtual Manufacturing 기술 (소재합금설계/금형설계 제작/공정설계/공 정기술개발) - 가공, 조립, 리싸이클링 등 공정기술개발 - 디지털 생산기술혁신 공정개선 - 비철경량 엔진부품 양산및 대량생산 기술 - 대량 리싸이클링 기술 및 공정표준화 138

155 Ⅲ. 경량부품 분야 경량비철 샤시부품 <표 Ⅲ-22> 경량비철 샤시부품 단계적 개발 목표 구 분 1단계 (2010~2014년) 2단계(2015~2019년) 설계 해석 - 샤시부품 DFA, DFR 고려한 설계 기술 확립 - 기존소재 대체에 따른 부품구조해석기술 - 주조, 단조 공법별 금형설계 및 성형해석 기술 - 비철샤시부품의 피로/내구/충돌/NVH 등의 해석기술 - Advanced 경량비철 샤시부품의 설계 및 구조/성능해석기술 - 신개념 정밀금형설계 및 해석기술 소재 공법 - 고품위 저가형 복합주조 성형공법 및 장 치개발 - 고강도, 고인성 샤시부품용 Al합금 성형 기술 개발(고진공주조, 반응고, 반용융, 용탕단조, 주단조 등 - 비철계 상온/온간 성형기술 - 신개념 용접, 조립 및 접합기술개발 - 고품위 저가형 샤시부품 대량 실용화 기 술개발 - 고품위 비철소재의 대량성형 생산공법 기 술개발 신뢰성평가 - 제품물성(강도/강성/성능)시험 평가기술 및 모델개발 - 제품충돌, NVH 등 시험평가, 모델개발 - 고기능 비철제품 접합성능 평가기술 - 제품 환경영향 평가기술 - 샤시부품 신뢰성 평가 및 확보 (실용화 기술개발 및 양산적용) - 시험 검사 표준화기술 생산기술 - Virtual Manufacturing 기술 (소재합금설계/금형설계 제작/공정설계 /공정기술개발) - 가공, 조립, 리싸이클링 등 공정기술개발 - 디지털생산기술혁신 공정개선 - 비철경량 샤시부품 양산 및 대량생산기술 - 리싸이클링 기술 및 공정표준화 139

156 부산지역 자동차부품산업 기술로드맵 최종보고서 경량비철 구동계부품 <표 Ⅲ-23> 경량비철 구동계 부품 단계적 개발 목표 구 분 1단계 (2010~2014년) 2단계(2015~2019년) 설계 해석 - 비철경량 구동부품 DFA, DFR 고려한 설 계 기술 확립 - 기존소재 대체에 따른 부품구조해석기술 - 주조, 단조 공법별 금형설계 및 성형해석 기술 - 비철경량 구동부품의 피로/내구/충돌 /NVH 등의 해석기술 - Advanced 비철경량구동부품의 설계 및 구조/성능해석기술 - 신개념 정밀금형설계 및 해석기술 소재 공법 - 고품위 저가형 복합주조 성형공법 및 장 치개발 - 고강도, 고인성 구동부품용 Al합금성형기 술 개발(고진공주조, 반응고, 반용융, 용 탕단조, 주단조 등) - 초경량 고기능 Mg합금 및 고속고압주조 기술 - 신개념 용접, 조립 및 접합기술개발 - 신개념 표면처리, 조립기술 개발 - 고품위 저가형 구동부품 대량 실용화 기 술개발 - 고품위 구동부품비철경량소재의 대량성 형 생산공법 기술개발 신뢰성평가 - 제품물성(강도/강성/성능) 시험평가기술 및 모델개발 - 제품충돌, NVH 등 시험평가, 모델개발 - 제품 환경영향 평가기술 - 구동부품 신뢰성 평가 및 확보 (실용화 기술개발 및 양산적용) - 시험 검사 표준화기술 생산기술 - Virtual Manufacturing 기술 (소재합금설계/금형설계 제작/공정설계 /공정기술개발) -고기능 경량비철 부품 시제품 제작기술 - 가공, 조립, 리싸이클링 등 공정기술개발 - 디지털생산기술혁신 공정개선 - 비철경량 구동계부품양산및 대량생산기술 - 리싸이클링 기술 및 공정표준화 140

157 Ⅲ. 경량부품 분야 경량비철 기타부품 <표 Ⅲ-24> 경량비철 기타부품 단계적 개발 목표 구 분 1단계 (2010~2014년) 2단계(2015~2019년) 설계 해석 - 기존소재 대체에 따른 부품구조해석기술 - 주조, 단조 공법별 금형설계 및 성형해석 기술 - 비철경량 구동부품의 피로/내구/충돌 /NVH 등의 해석기술 - Advanced 비철경량구동부품의 설계 및 구조/성능해석기술 - 신개념 정밀금형설계 및 해석기술 소재 공법 - 신개념 용접, 조립 및 접합기술개발 - 신개념 표면처리, 조립기술 개발 - 고품위 저가형 구동부품 대량 실용화 기 술개발 - 고품위 구동부품비철경량소재의 대량성 형 생산공법 기술개발 신뢰성평가 - 제품물성(강도/강성/성능) 시험평가기술 및 모델개발 - 제품충돌, NVH 등 시험평가, 모델개발 - 고기능 비철제품 접합성능 평가기술 - 제품 환경영향 평가기술 - 내외장, 전기전자 부품 신뢰성 평가 및 확보 (실용화 기술개발 및 양산적용) - 시험 검사 표준화기술 생산기술 - Virtual Manufacturing 기술 (소재합금설계/금형설계 제작/공정설계 /공정기술개발) - 고기능 경량비철 부품 시제품 제작기술 - 가공, 조립, 리싸이클링 등 공정기술개발 - 디지털생산기술혁신 공정개선 - 비철경량 구동계부품양산및 대량생산기술 - 리싸이클링 기술 및 공정표준화 141

158 부산지역 자동차부품산업 기술로드맵 최종보고서 (4) 단계적 개발 사양 경량비철 차체부품 <표 Ⅲ-25> 경량비철 차체부품 단계적 개발 사양 구 분 1단계 (2010~2014년) 2단계 (2015~2019년) 비 고 중점 개발 대상 부품 Bumper류, Member류, 충돌흡수부재 등 차체외판류, Space frame류, Door frame류 등 경량화율 % 생산성 선진국 대비 품질 (100) NVH저감 db 3~5 4~8 철계 비철 리싸이클링 % (a)bumper류(알루미늄, AUDI사) (b)hood류 (마그네슘, VW사) <그림 Ⅲ-51> 경량비철차체 부품 142

159 Ⅲ. 경량부품 분야 <그림 Ⅲ-52> 차체 복합재료 적용 (a)알루미늄 압출 Door frame (b) Inner Door Module (Mg, Astonmartin사) <그림 Ⅲ-53> 경량비철합금을 이용한 차량 Door류 <그림 Ⅲ-54> 마그네슘합금을 이용한 차량 Cross Member류(GM사) 143

160 부산지역 자동차부품산업 기술로드맵 최종보고서 경량비철 엔진부품 <표 Ⅲ-26> 경량비철 엔진부품 단계적 개발 사양 구 분 1단계 (2010~2014년) 2단계 (2015~2019년) 비 고 중점 개발 대상 부품 Engine Bracket류, Oil pan, Cylinder head cover, Throttle body, Ladder frame 등 Engine valve류, Piston, Cylinder block 등 경량화율 % 생산성 선진국 품질 대비 (100) NVH저감 db 3~5 4~8 리싸이클링 % <그림 Ⅲ-55> 알루미늄, 마그네슘적용 엔진부품 적용 사례(BMW) 144

161 Ⅲ. 경량부품 분야 <그림 Ⅲ-56> 티타늄 적용 엔진 밸브 (a)cam cover (b)engine Mounting Bracket <그림 Ⅲ-57> 마그네슘적용 엔진부품 적용 사례 145

162 부산지역 자동차부품산업 기술로드맵 최종보고서 경량비철 샤시부품 <표 Ⅲ-27> 경량비철 샤시부품 단계적 개발 사양 구 분 1단계 (2010~2014년) 2단계 (2015~2016년) 비 고 중점 개발 대상 부품 Seat frame, 조향 parts, 배기 parts 등 Suspension류(Arm, Knuckle, Member, Yoke, Sub-frame 등), 브레이크 구성품 등 경량화율 % 생산성 선진국 품질 대비(100) NVH저감 db 3~5 4~8 리싸이클링 % Front sub-frame은 알루미늄을 하이드로포밍 공법을 이용하여 제작, 용접하여 완 성한 제품 - Rear sub-frame은 부쉬가 위치한 옆쪽은 알루미늄 주물을 이용하여 제작하였으며, 가운데 빔은 하이드로포밍을 이용하여 주물품과 용접한 제품임 (a)front subframe (b)rear subframe <그림 Ⅲ-58> Hydroforming + Casting에 의한 Sub frame 146

163 Ⅲ. 경량부품 분야 <그림 Ⅲ-59> Front-End Assembly(마그네슘, Ford사) - 제동장치는 운전자의 제동에 따라 차량을 정지시키는 장치로 제동 성능 및 차량 NVH 성능에 미치는 영향이 큼 - Brake Cylinder, Pad, Caliper, Knuckle 등 많은 부품으로 구성됨 <그림 Ⅲ-60> 복합재료 적용 브레이크 모듈 - 모든 구성 부품이 알루미늄으로 되어 있으며, 특히, 브레이크 디스크는 세라믹과 탄소로 이루어진 복합재료임 147

164 부산지역 자동차부품산업 기술로드맵 최종보고서 <그림 Ⅲ-61> 배기 부품 Aluminum화(Aisin Takaoka 社 ) : 출력 성능 향상 <그림 Ⅲ-62> Aluminum 적용 Brake Caliper : Front 브레이크 캘리퍼를 경량화하기 위한 알루미늄으로 제작 148

165 Ⅲ. 경량부품 분야 (a) DCX사 Third-Row Seat Frame (b)jagura사 Seat Frme <그림 Ⅲ-63> 마그네슘합금을 이용한 Seat Frame (a) Steering Wheel (b)steering Column <그림 Ⅲ-64> 마그네슘합금을 이용한 조향장치류 149

166 부산지역 자동차부품산업 기술로드맵 최종보고서 경량비철 구동계 부품 <표 Ⅲ-28> 경량비철 구동계 부품 단계적 개발 사양 구 분 1단계 (2010~2014년) 2단계 (2015~2019년) 중점 개발 대상 부품 Clutch housing, Transmission case, Extension housing, Valve Body, Transfer case, Oil pump ass'y, Aircon. compressor(piston, Swash Plate) 등 고성능 Al적용 (설계,공법,품질 개선) 고성능 Mg적용 경량화율 % 생산성 선진국 품질 대비(100) NVH저감 db 3~5 5~10 리싸이클링 % (a) Transfer Case (b)transmission Case <그림 Ⅲ-65> 마그네슘합급을 이용한 구동계부품 150

167 Ⅲ. 경량부품 분야 경량비철 기타부품 <표 Ⅲ-29> 경량비철 기타부품 단계적 개발 사양 구 분 1단계 (2010~2014년) 2단계 (2015~2019년) 중점 개발 대상 부품 내외장재(Instrument Panel, Locking housing, Console 등), 전기전자 부품 고성능 Al적용 (설계,공법,품질 개선) 고성능 Mg적용 경량화율 % 생산성 선진국 품질 대비 (100) NVH저감 db 3~5 5~10 리싸이클링 % (a) IP Cross-car Beam(Jaguar사) (b) Front Console(GM사) <그림 Ⅲ-66> 마그네슘합급을 이용한 내외장재 151

168 부산지역 자동차부품산업 기술로드맵 최종보고서 (5) 기술적 장애 요인 <표 Ⅲ-30> 기술적 장애요인 및 극복방안(경량비철) 구 분 장 애 요 인 극 복 방 안 개 발 주 체 설계 해석 기술 - 경량화 부품 자체 설계력 부족 - Fackaging기술, Optimization, DFMA 및 DFA에 대한 이해부족 - 철계 대체 부품이 부품 구조해석 기술부족 - 비철부품의 피로/내구/충돌/NVH 등의 해석기술 부족 - 각 성형공법(열유동, 응고, 변형 등)에 따 른 성형해석 기술 부족 - 설계력 향상을 위한 교육 Program 개발 및 홍보강화 - DFMA, DFR 고려한 경량비철합금 부품 설계기술 확보 - 성형공법별 성형해 석 확보를 위한 교육 강화 - 산학(연) - 협업개발 - 산학(연) 소재 공법 (성형) 기술 - 고품위 저가형 부합하는 성형공법 장치개 발 필요성 - 고기능성 부품 성형을 위한 특수 성형공법 개발 필요성(고진공주조, 반응고성형, 용 탕단조, 주단조, Al Foam metal 및 MMC 성형 등) - 업체내 연구활용 가능한 생산설비 부족 - 고품위, 저가형 성형 공법장치개발 - 고기능성 부품 성형 기술 확보 - 지역내 연구센터 장비 활용 - 협업개발 - 협업개발 - 산학연 시험 평가 기술 - 시험 평가 장비 절대 부족 - 개발 제품에 대한 국제 시험 규격 미확보 (시험평가방법 없음) - 지역내 기술지원센 터 장비 활용 체제 구축 - 시험규격집 확보 및 Bench Marking - 산학연 - 업체 생산 기술 - 생산 시스템 관련 자체 Know-how 부족 - 대량생산을 위한 최적 생산 Lay-out 설계 능력 부족 - 낮은 자동화율 - 관련 인력 공급 부족 - 생산 시스템 관련 교육실시 - 해당분야 전문 교육 인프라 구축 - 인센티브 도입 등 고려하여 인력 유인 - 외부 전문교육 기관 활용 - 대학 - 업체 기타 요인 - 관련분야 신기술 동향 정보 수집력 부족 - 지역내 기초소재 생산 인프라 부족 - 지역내 자동차관련연구소 및 대학과의 기 초 소재 공동연구 기반 구축 필요 - 관련분야 신기술 동 향 정보 입수 체제구 축(지역내 연구기관 활용) - 지역내 연구기관과 의 기초소재 연구/ 개발 인프라 구축 - 산연 - 산연 152

169 (6) 마이크로로드맵 153 Ⅲ. 경량부품 분야

170 부산지역 자동차부품산업 기술로드맵 최종보고서 5) 포트폴리오 분석 차량에서 경량화에 대한 요구가 높아지면서, 알루미늄 및 마그네슘에 대한 기 술수요가 증가하고 있으며, 특히 마그네슘은 차체부품뿐만 아니라 엔진부품까 지 그영역을 확대해 가고 있음 알루미늄은 자동차부품에서 경량분야에 현재 가장 널리 사용되고 있는 소재로 서, 차체부품에서 샤시부품으로 다양하게 적용되며 엔진에서도 실린더 블록에 까지 적용되고 있음 경량소재 중 마그네슘은 진동흡수능력 및 전자파 차폐능력까지 가지고 있어서 전기자동차 및 친환경자동차 분야에 적용이 확대될 것으로 예상되며, 최근 국 내차량에서도 내장재 및 구동계 분야에 마그네슘 주조제품이 사용되고 있으며, VW에서는 미래형차량의 차체적용 등을 검토하고 있음 154

171 Ⅲ. 경량부품 분야 티타늄 합금은 엔진밸브에 적용되고 있으나, 주조성 및 가공성에 대한 기술적 한계에 있어 최근에는 제품적용에 대한 한계성을 나타내고 있음 고효율, 고안전 자동차를 추구하는 기술개발 동향을 고려해 볼 때, 부품의 경량 화는 핵심적인 기술이며, 차체분야에서는 복합재료의 적용과 알루미늄, 마그네 슘을 동시에 적용한 부품개발로 발전하고 있음 경량부품소재에 대한 기술개발은 고연비, 고효율 및 저탄소 자동차로 발전하고 있는 자동차 산업분야에서는 가장 필수적인 기술로서 기존 부품에 대한 경량화 뿐만 아니라 신제품 개발 분야에서 새로운 부가가치를 창출할 것임 특히, 자동차부품연구원의 조사에 따르면 자동차 차량에 적용되는 경량부품이 2009년에 18%이상 적용될 것으로 예상되므로 경량소재를 적용한 부품의 성장 은 확대 될 것으로 예상됨 다. 고분자 소재 1) 정의 및 개요 고분자 화합물은 탄소 이외의 원소로 되어 있는 무기계 고분자와 탄소를 포함 한 유기계 고분자로 나뉠 수 있음 고분자 화합물은 천연산 운모, 면, 양모, 마와 같은 천연고분자화합물(생체고분 자포함)과 인공적으로 합성되는 나일론이나 폴리염화비닐과 같은 합성고분자 화합물로 구분되며 차량의 부품소재로 사용되는 고분자 소재는 주로 인공합성 고분자화합물로 규정함 자동차에 사용되는 고분자 소재 영역은 전통적으로 주로 내 외장 부품 등이 사용되어 왔으며 최근에는 엔진 및 차체부품 등에 적용되는 등 자동차의 경량 화 추세에 힘입어 갈수록 그 적용이 확대되고 있음 155

172 부산지역 자동차부품산업 기술로드맵 최종보고서 <그림 Ⅲ-67> 자동차용 고분자재료의 구성비 자동차 고분자 소재 중 지역 산업과 연관된 소재는 주로 열가소성 플라스틱 (Thermoplastic)을 말하며, 대표적으로 범용 재료인 PP, PE, PU, PVC, ABS 등 과 엔지니어링 플라스틱인 PA, POM, PC, PMMA 등이 있음 범용 재료에 있어서는 PP 및 PE의 사용량은 증가하는 추세이나 ABS, PVC 사 용량은 자동차 경량화와 환경 부하 저감을 위한 업계의 관심에 편승하여 갈수 록 감소하고 있는 추세임 금속대체 소재로서 엔지니어링플라스틱의 경우는 모든 수지가 증가세를 나타 내고 있음 대표적인 플라스틱 재료별 적용 사례는 다음 <표 Ⅲ-38>과 같으며, 범용 플라스 틱은 주로 기능성을 요하지 않는 부분에 적용되고 있고 엔지니어링 플라스틱은 고기능성을 요하는 엔진 및 연료계통에 주로 적용되고 있음 156

173 Ⅲ. 경량부품 분야 <표 Ⅲ-31> 플라스틱 재료별 자동차 적용 사례 수지재료 엔진룸 연료계 외장 내장 PP 에어클리너케이스 프론트엔드모듈 엔진커버 연료탱크 범퍼 가니쉬 인스트루먼트매널 부품 및 주변부품, 트림류 ABS ASA 가니쉬, 스포일러 미러 하우징 그릴, 휠커버 센터매널 도어핸들, 트림류 PA 인테이크매니폴드 라디에이터 탱크 실린더헤드 커버 연료소스 휠커버 도어핸들 그립류, 패널류 (PA+ABS) PC PC알로이 렌즈, 도어핸들 렌즈류, 패널류 PPE알로이 휠 커버, 외판 인스트루먼트매널 POM 펌프모듈 도어핸들, 크립 크립 PBT 커넥터류 와이퍼 구성부품 센서, 스위치류 2003년부터 5년간의 트렌드를 분석해 보면, 중형차에서 플라스틱의 평균사용비 율은 12%에서 15%로 신장했고 증가 경향은 그 후에도 계속되고 있으며, 경금 속과 동등 혹은 보다 빠르게 증가할 것으로 예측되고 있음 (출처 : A&D 컨설팅) <그림Ⅲ-68> 자동차 소재별 사용량 추이 157

174 부산지역 자동차부품산업 기술로드맵 최종보고서 아래 <그림 Ⅲ-69>는 자동차 차체재료로서 스틸, 알미늄 금속계와 플라스틱계인 SMC(시트 몰딩 컴파운드 : 열경화성), RIM-PUR(Reaction Injection Molding: 반응 사출성형 폴리우레탄), PPO+PA, PA+ABS, PC+PBT, PP(타르크 강화 타 입)를 유동성, 선팽창율, 인성, 공정내 코팅성 및 설계자유도 면에서 비교한 것 으로서 고분자 소재의 최대 강점은 디자인 자유도임을 알 수 있음 <그림 Ⅲ-69> 자동차용 재료의 특성 비교(출처 : A&D 컨설팅) 자동차에 적용된 플라스틱을 기능성과 재료특성을 토대로 대별하면 내장재, 외장재, 엔진룸내 부품(엔진계), 연료계, 기능계 및 기타 전기전자 부품으로 나 눌 수 있음 내장부품이란 차량내부에 장착되어 있는 부품의 총칭으로 핸들, I/P (Instrument Panel 또는 Crash Pad), 시트, 도어트림, 필라 트림, 플로워 카페트 등이 있음 158

175 Ⅲ. 경량부품 분야 <그림 Ⅲ-70> 자동차 내장부품 내장부품의 소재는 쾌적감, 고급감, 패션성 등 소비자 니즈에 대응하기 위해 적층재(다층구조)가 채용되고 있고 성형공법도 다양화하고 있음 외장부품이란 차량의 외부에 장착되어 있는 부품으로 범퍼, 프론트 그릴, 바디 주변 부품, 타이어 주변 부품 등이 있으며 옵션부품으로서 루프레일 등도 포함함 대부분의 외장부품은 금속에서 수지재로 바뀌고 있고 고급감, 패션성이 필요하 기 때문에 대형 성형성, 치수안정성을 갖고 있는 소재가 사용되며, 도장 또는 도금 기술이 부가적으로 사용되고 있음 <그림 Ⅲ-71> 자동차 외장 부품 159

176 부산지역 자동차부품산업 기술로드맵 최종보고서 또한 외장부품은 내후성, 내열성, 내염화칼슘성, 내수성 등의 내구성능을 확보 하기 위한 소재 개질이 진행되고 있음 자동차의 외장부품의 플라스틱 사용비율은 <그림 Ⅲ-72>와 같이 펜더, 테일게 이트, 슬라이드 도어, 후드, 루프 중 유럽자동차를 기준으로 할 때 펜더가 가장 많고, 이어 테일게이트, 슬라이드 도어 순임 <그림 Ⅲ-72> 자동차 부위별 플라스틱 사용율 플라스틱의 다양한 장점에도 불구하고 외장부품 중 수평외판(플로어 등 언더바 디)으로의 대량 사용에는 아직 시간이 걸릴 것으로 보임 엔진룸내 부품(엔진계)은 최근 적극적으로 플라스틱화가 진행되고 있는 부품 중의 하나로 대표적으로 프론트엔드모듈, 스로틀바디용 부품, 엔진 커버 등이 있음 160

177 Ⅲ. 경량부품 분야 <그림 Ⅲ-73> 엔진구성부품 최근 엔진룸 영역에서의 플라스틱 부품의 채용비율은 자동차 전체의 절반 수준 으로 중량환산 베이스를 기준할 때, 플라스틱 사용량은 전체 사용량 200kg 중 아직 10~15kg에 지나지 않음 <그림 Ⅲ-74> 엔진룸부분의 플라스틱 사용비율 161

178 부산지역 자동차부품산업 기술로드맵 최종보고서 엔진룸내의 플라스틱 채용은 엔진, 모터 등에서 발생하는 높은 온도에 대한 내열성의 요구로 적용이 늦어지고는 있으나 이 영역에서도 경량화 대응책으로 서 플라스틱 적용을 늘 모색하고 있음 연료계 부품은 다층연료탱크, 캐니스터 일체형 연료펌프 모듈, 다층연료튜브 등이 있으며, 최근 탄화수소 증발량 규제(미국 캘리포니아 주 LEVⅡ, 0.5g/25hrs)에 맞춰 규제에 적합한 부품개발이 활발함 <그림 Ⅲ-75> 자동차 연료계 부품 연료계 부품에 있어 금속에서 플라스틱으로의 전환은 경량화, 형상의 자유도, 내부식성, 내충격성, 조립성, 안전성, 내연료투과성(규제 대상 : 탄화수소 증발 량), 코스트 절감을 위해서임 전기전자부품은 ECU용 커넥터 외 다수의 부품이 있으며, 자동차 전자화, 그린 카 등장으로 종류나 수량이 대폭 확대되는 추세임 162

179 Ⅲ. 경량부품 분야 <그림 Ⅲ-76> 자동차 전기전자부품 기능부품으로는 도어미러스테이, 아우터 하우징, 도어 모듈 등이 있으며, 뛰어 난 진동감쇠성(제진성) 때문에 극히 일부를 제외하고 플라스틱화 진행이 이루 어 짐 <그림 Ⅲ-77> 자동차 기능부품 : 도어 미러 플라스틱 적용을 통한 자동차 경량화 효과는 <표 Ⅲ-39>와 같음 163

180 부산지역 자동차부품산업 기술로드맵 최종보고서 <표 Ⅲ-32> 플라스틱 적용에 의한 경량화 효과 부품 원료소재 경량화 후 가공법 경량화 효과 도어트림 PP PP 사출발포성형 20~30% 도어모듈캐리어 스틸 외 PP-GF 사출성형 2.3kg/대 백도어모듈 스틸 외 PP-GF 스탬핑, 사출성형 30% 프론트펜더 스틸 PA+PPE 사출성형 60% 인테이크매니폴드 알미늄주물 PP-GF DRI공법, 용착 40~50% 워터파이프 SUS, STKM PPS, PA6 다층 압출성형 60% 연료탱크 강판 EVOH, PE 다층 블로우성형 20~30% 라디에이터 코어서포트 스틸 PP-GF 압축성형, 사출성형 30% 프론트엔드 모듈 스틸 PP-GF 사출성형 18% 글래스 글래스 PC 사출압축성형 40~50% 2) 범위 및 분류 산업분류표에 의한 고분자 소재 자동차 부품 산업은 자동차 내 외장부품을 중심으로 한 자동차부품 제조업(3430)과 관련됨 성형법에 따라 분류하면 플라스틱 제품 제조업(252), 플라스틱 발포 성형제품 제조업(25291) 및 기타 자동차부품 제조업(34309)이 산업범위에 포함됨 고분자소재 자동차부품산업과 관련되는 주요 산업범위를 다음에 나타내었음 164

181 Ⅲ. 경량부품 분야 <표 Ⅲ-33> 고분자소재 부품산업과의 관련 산업범위 분류코드 산업분류명 252 플라스틱 제품 제조업자동차 2529 기타 플라스틱 제품 제조업 플라스틱 발포 성형제품 제조업 2529 기타 플라스틱제품 제조업 기타 자동차부품 제조업 -현가장치 및 부분품 /제동장치 및 부분품 /동력전달장치 및 부분품 /조향장치 및 부분품/차륜 및 부품/라디에이터 및 부품/배기조직 및 부품 /안전벨트 및 부품/에어백 및 부품/연료탱크/기타 자동차 부품 자료 : 분류체계, 산업연구원, 2005 자동차 고분자 소재 부품은 가장 적용 연구가 활발히 진행되고 있는 자동차 내 외장 부품과 엔진 및 기타 부품으로 분류함 <표 Ⅲ-34> 고분자소재 적용 자동차부품 분류 소재 분류군 잠재 적용 소재 잠재 적용 부품 부산권 주요 관련 업체 내 외장 Panel류, 내장재, 외장재 내외장부품 범용 Plastic (PU, PE, PPO, PP, ABS, PVC 등) Trim 부품류(Door trim, I/P, Head liner, Pillar trim, Trunk trim, Dash panel, Isolation pad, Roof pad 등) 에스피엘, 이든텍, 일원정밀, 명진금속 엔진, 기타부품 엔지니어링 Plastic (PA, In-manifold, Cylinder head cover, (엔진, 연료계) PC, POM, PMMA 등) 연료탱크, 기타 기능계, 전기전자 부품류 165

182 부산지역 자동차부품산업 기술로드맵 최종보고서 3) 시장의 방향성 플라스틱은 철에 비해 비중이 평균 약 1/7 밖에 되지 않는 저비중 소재로 자동 차의 경량화에 가장 필요한 소재이고 또한, 디자인의 자유도가 높아 금속에 비 해 설비투자비가 적게 든다는 장점이 있어 적용 부품수 및 사용량이 크게 확대 될 전망 <그림 Ⅲ-78> 자동차 플라스틱 기술 전망 (출처 : K/M) ABEX (Automotive Benchmarking & Exhibition) 2006에서 발표한 자료에 따 르면 PP(폴리프로필렌)이 자동차용 플라스틱 중 사용량이 가장 많으며, 플라스 틱의 차대당 전체 사용비율은 BMW1에서 20%로 증가 166

183 Ⅲ. 경량부품 분야 <표 Ⅲ-35> ABEX에 의한 플라스틱 사용비율 BMW1 Toyota Aygo Renault Clio 플라스틱 비율 20% 15% 13% 플라스틱 총중량 279kg 128kg 167kg PP 33% 52% 48% PA 14% 9% 7% PUR 14% 13% 13% ABS 7% 2% 2% PE 6% 8% 8% PVC 4% 3% 3% PBT/PET 3% 1% 4% PC 1% 3(PC/PBT) 1% 아크릴수지 1% n.s. n.s. PPE 1% n.s. 2(PPE+PA) 열경화성 수지 0% n.s. 2% 기타 15% 8% 11% 플라스틱활용이 확대됨과 동시에 고도의 공법이 개발되고 있고 자동차 부품의 모듈화, 일체화 및 경량화 등을 실현하기 위해 플라스틱을 지금보다 더 고도로 사용하자는 경향이 강해지고 있음 <그림 Ⅲ-79> 플라스틱 활용 확대 및 고도화 배경 (출처 : A&D 컨설팅) 167

184 부산지역 자동차부품산업 기술로드맵 최종보고서 <그림 Ⅲ-79>에서와 같이 시장/사회의 요구가 V+3S로 증대되면서 플라스틱의 장점이 부각되고 있고, 또한 CAE나 제조공법, 소재 등 관련기술의 진화로 그 용도가 확대되고 있음 엔진이나 기능부품이 아닌 차체부품(Bumper, I/P, Trim 등)의 경우에는 모듈 화의 진행에 따라 복잡화, 대형화하는 추세임 자동차 부품의 플라스틱화는 한 단계 향상된 기술과 투자가 필요한 단계로 기 존의 기술과 설비들로는 접근하기 어려운 부분이 남아 있음 부품의 모듈화에 따라 부품의 통합화가 필연적이며, 이를 위한 이종재질을 단 일재질로 통합하여 부품수를 삭감하거나 재활용성을 향상시키는 소재, 기술개 발이 필요함 최근에 주목할 만한 플라스틱 관련 기술은 크게 재료개발, 성형가공기술, 기타 기술로서 <표 Ⅲ-43>과 같음 168

185 Ⅲ. 경량부품 분야 <표 Ⅲ-36> 최근 주목할 만한 플라스틱 기술 폴리올레핀계 폴리머 폴리스틸렌계 폴리머 폴리아미드계 폴리머 신규 폴리머 개발 폴리에스테르계 폴리머 폴리케톤계 폴리머 재료개발 폴리이미드게 폴리머 특수투명성 폴리머 폴리머 알로이, 폴리머 브랜드 바이오매스 원료계 폴리머 글래스 장섬유강화 열가소성 수지 복합화 복합강화 열가소성 수지 성형가공기술 (열가소성 수지) 주변기술 사출성형 블로우 성형법 CAE 각종 2차 가공 나노 컴포지트 가스 어시스트 성형법 아웃서트 성형법 복수 성형법 조합기술(사출압축성형법 등) 웰드강도개랑 성형기술(SCORIM법, PPW법) DSI(Die-slide Injection)법, DRI(Die-rotary Injection)법 CFI(Coated Film Injectin)법 MID(Molded Interconnect Device)법 2중벽 블로우 성형법 다차원 블로우 성형법 리사이클 등의 환경대응기술 신규 수지로는 분자구조를 개질하거나 전혀 새로운 성분의 소재로서 투명성 수지, Biomass 원료계 수지 등이 개발되고 있음 수지의 단점을 상호보완하고, 복합화하여 새로운 물질 특성을 갖는 수지 알로 이(복합 수지) 개발이 확대될 전망 169

186 부산지역 자동차부품산업 기술로드맵 최종보고서 <표 Ⅲ-37> 주요 수지 복합화의 목적 폴리머 알로이 종류 PPE/HIPS PPE/PA PC/ABS PC/PBT PA/변성PO PBT/PET PP/EPDM PVC/ABS 폴리머Ⅰ 각종 폴리머의 특징 폴리머Ⅱ 장점 단점 PPE 고강도, 고내열성, 난연성 성형성, 내충격성, 고코스트 HIPS 성형성, 내충격성, 저코스트 내열성, 난연성 PPE 고강도, 내열성, 저흡수성 성형성, 내충격성, 내약품성 PA 성형성, 내충격성, 내약품성, 결정성 흡수성, 내열성, 변형성 PC 고강도, 내열성, 난연성 스트레스 크랙성, 성형성 ABS 성형성, 도금성 내열성, 난연성 PC 내충격성, 수축성, 저온강도 스트레스 크랙성, 내약품성 PBT 내약품성, 결정성 수축성, 내충격성, 저온강도 PA 기계적강도, 내약품성 건조시 충격성, 흡수성 변성PO 내충격성, 저흡수성 내열성 PBT 성형성 수축성, 치수 변형성 PET 치수특성, 표면광택, 저코스트 성형성, 내충격성 PP 내열성, 성형성, 기계적강도 저온충격성 EPDM 내충격성, 수축성, 저온강도 PVC 난연성, 물성 밸런스 성형성, 내충격성, 내열성 ABS 내충격성, 수축성, 저온강도 난연성 중합단계 또는 압출기 내에서 특수한 층상규산염을 매트릭스 수지 중에 나노미 터 사이즈로까지 초미 분산시켜 강성, 내열성을 향상시킨 신 복합재료가 나노 컴포지트로서 향후 연구개발이 활발히 전개될 전망 또한, 파이버(글래스 파이버, 카본파이버 등), 필러(CNT, 철분 등)을 혼합하여 역학적, 전기적 기능을 부여한 복합수지(Composites) 개발이 확대될 전망 170

187 Ⅲ. 경량부품 분야 <표 Ⅲ-38> 기능성을 부여한 복합수지 기능 특성 복합화소재(충진재) 사례 인장강도 글래스섬유(GF), 탄소섬유(CF), 방향족 폴리아미드섬유, 유기질 섬유(합성섬유, 코튼 등) 역학적 기능 압축강도 내충격성 글래스프레이크, 마이카 글래스섬유(GF), 섬유질 강화재 내마찰 내마모성 탄소섬유(CF), 그라파이트, 硫 化 몰리브덴 전기적 기능 열적 기능 절연특성 도전성 내열변형성 내열성(난연성) 마이카, clay 탄소섬유(CF), 카본블랙, 금속분말/금속섬유(금, 은, 니켈, 동, 알미늄 등), 금속코팅 섬유, 필라 탄소섬유(CF), 글래스섬유(GF), 타르크, 마이카 수산화 알미늄, 수산화 마그네슘, 수산화 안티몬, 삼산화 안티 몬, 삼산화 몰리브덴, 含 水 무기화합물 자기 기능 자기특성 자성재료(페라이트, 希 土 코발트 등) 방음 기능 단음성 납, 철분, 산화철, 砂 鉄 등 복합 플라스틱은 기능 일체화와 모듈 설계 촉진, 노이즈 흡수와 노이즈 절감을 위해 고기능성이 요구되면서 금속과 플라스틱의 복합재료 시스템화, 하이브리 드화 진전, 매트릭스 수지 개선에 따라 점진적으로 확대될 전망 자동차 분야에서 주목받고 있는 사출성형공법으로는 가스 어시스트 성형법, DSI, DRI법(Intake Manifold), CFI법(PC Glazing), 복합 사출 성형법 및 블로우 성형법(연료탱크) 등으로 수지의 복합화가 증가하면서 복합 수지에 적합한 공 법으로 발전 전개되고 있으며, 1차 가공, 2차 가공을 일원화하고 통합하는 공정 단순화가 진행되면서 융복합화된 성형공법이 개발될 전망 171

188 부산지역 자동차부품산업 기술로드맵 최종보고서 <그림 Ⅲ-80> 플라스틱 성형공법 (출처 : A&D 컨설팅) 자동차 환경규제가 증가하면서 리사이클링이 쉬운 PP 적용이 내외장부품을 중심으로 증가하고 있고, I/P의 경우 PP계로 재료를 통합하여 분해하지 않고 통째로 재활용하려는 경향을 보임 172

189 Ⅲ. 경량부품 분야 열가소성 수지의 적용확대 등 기존의 방식과 함께 시스템적인 3R(Reduce, Reuse, Recycle) 대처 방안으로써 자동차원재료로 리사이클재 (재생원료)적 용이 증가 주변부품과의 통합성, 조립성을 향상하고, 리사이클링을 고려한 해체 용이설계 및 기술개발이 필요함 <표 Ⅲ-39> 일본 자동차메이커의 리사이클 룰 2002년도 실적(01년도 이전부터 지속적으로 달성하고 있는 실적을 포함) JAMA 자주목표 2002년 이후의 신형차의 리사이클 가능률 90%이상(관계업계를 포함한 구조) 2002년 이후, 사용완료 자동차의 리사이클 실효율 85% 이상(관계업계를 포함한 대처) 2015 년 이후, 사용완료 자동차의 리사이클 실효율 95% 이상 日 産 마츠다 99년 이후 발매한 모든 신형차에서 리사이클 가능률 90% 이상을 달성. 02년도 발매 한 신형차의 리사이클 가능률은 190% 이상 달성=엘그랜드, 페어레이디Z, 스카이라 인쿠페, 티아나, 295% 이상 달성=마치, 큐브 02년 이후에 발매한 신형차 어텐저, 데미오, RX-8에서 리사이클가능률 90% 이상 달성 三 菱 02년도 발매한 신형차 코르트, 랜서카고, 캔터로, 리사이클 가능률 90% 이상 달성 다이하츠 (목표)2015년 90% 이상의 리사이클 실효율로 연결되는 기술개발 추진 스즈키 (스츠키로서의 리사이클 률 목표, 가능 률 실적 등에 대해서는 발표하지 않았다) 富 士 重 工 (목표)신형차의 리사이클 배려설계를 추진, 2015년 리사이클 률 95%에 공헌 注 )1. 일본자동차공업협회(JAMA)가 가이드라인으로 나타내고 있는 리사이클가능률의 정의와 평가지표는 다음과 같다. 리사이클 가능률이란 자동차가 사용완료하게 되었을 때 달성가능하다고 판단되는 리사이클률로, 앞으로의 처리 처 분방법의 변화 등도 고려한 추정값 (Source : A&D 컨설팅) 자동차 주요 부품별 플라스틱 적용 동향을 살펴보면, <표 13>과 같이 전개될 전망 173

190 부산지역 자동차부품산업 기술로드맵 최종보고서 <표 Ⅲ-40> 부품별 플라스틱 적용 동향 및 전망 TREND IMPACT 내외장부품/PVC, ABS의 감소 PP의 증가(재료통합화) 외판부품/펜더, 트렁크리드 등에서의 플라스틱 채용 움직임 엔진룸 내 부품/에어 인테이크 매니폴드, 실린더헤드 커버, 엔진마운트 등의 연료계 부품(연료탱크, 연료투브 등)/금속 PA-GF화 HDPE계 플라스틱 연료탱크, 플라스틱제 연료튜브 등 기능 내구성 부품/금속 PA등의 엔프라, 폴리이미드 등의 수퍼 엔프라화 고무계부품의 플라스틱화/고무(열경화 가교형)에서 일렉트로닉스 부품 열가소성 엘라스트마로의 전환 플라스틱의 증가(PA, PBT, LCP 등) 일렉트로닉스제어 시스템의 채용 증가 정보시스템 부품/ITS 등의 탑재 플라스틱의 증가 안전대책부품/에어백, 시트벨트, 측면충돌 대책부품 등의 채용확대 플라스틱의 채용증가 윈도우 글래스(무기 글래스) PC채용을 위해 개발 환경대응 부품 시스템 중장기적으로 자동차 부품은 모듈화(부품 통합, 복잡한 형상의 실현), 전자화 (하이브리드차, 전기자동차의 등장에 따라 관련 전자부품의 증가), 대체연료의 등장(수소연료자동차의 등장) 및 환경 규제 강화(연비향상 요구, 무거운 전지 등 부품의 중량 증가에 따른 추가 경량화 요구, 난연 규제, Pb 사용량 삭감, 배기가스 규제, 리사이클법 대응 및 보행자 보호 등 안전 규제의 강화)에 따라 더욱 더 플라스틱 적용 및 양적 확대가 이루어질 전망 174

191 Ⅲ. 경량부품 분야 4) 세부기술로드맵 (1) 개발목표 기존 대비 경량화 10% 이상, 리사이클 95% 이상의 고강도 고기능성 내외장 부품 개발 기존 대비 경량화 10% 이상, 내열 성능 10% 이상의 일체화 성형 고강도 엔진계 부품 개발 기존 대비 경량화 10% 이상, 내구성 10% 이상의 고강도 고기능 연료계 부품 및 기능계 부품 개발 (2) 단계적 목표 및 사양 고강도 고기능성 내외장 부품 개발 - 크래쉬 패드(crash pad, instrument panel), 도어 트림(door trim), 필라트림(piller trim), 센터 페시아(center fascia), 글로브 박스(glove box)류와 같이 감성 품질이 우수하고 리사이클성이 좋은 내장 부품을 개발 - 고강도 소재를 이용하여 기존 부품 대비 경량화 10% 이상, 표면 품질 A'급 및 리사이클성 95% 이상인 외장 부품 개발 - 기존의 물성한계 극복을 위한 Alloy, Composites, FRTP 소재 개발 - IMD(In-mold decoration), LFT 성형공법, ILC, ISF 등 융복합 성형기술의 개발 - 고분자 소재 적용을 위한 CAE(성형해석, 구조해석, 신뢰성 평가 등) 기술 개발 - 리사이클성을 높이기 위한 해체용이 설계 기술 개발 일체화 성형 고강도 엔진계 부품 개발 - 인테이크 러너, 에어덕트(intake manifold), 스롯트바디(throttle body)부품, 엔진커 버(engine cover), 프론트엔드모듈(front end module) 등 고내열 고강도의 엔진룸 내 부품 개발 - 기존 부품 대비 경량화 10% 이상, 내열 성능 10% 이상을 실현하기 위한 Alloy, FRTP, composites 재료 개발 175

192 부산지역 자동차부품산업 기술로드맵 최종보고서 고강도 고기능 연료계 부품 및 기능계 부품 개발 - 다층연료탱크(fuel tank), 캐니스터일체형 연료펌프(canister, fuel pump), 다층연료 튜브(fuel pipe) 같은 수지화 연료계 부품 개발 - 기존 내연기관 외 HEV, EV, FCV 등 다양한 동력원의 전자화 (electronic control)를 위한 전기절연성, 내유성, 내열성, 내가수분해성, 내약품성(NOx, ozone, 에어콘 냉 매 등)이 우수한 전기전자 부품의 개발 - 내부식성, 내연료투과성(미국 LEVⅡ 기준 만족)을 만족하는 HDPE & EVOH, ETFE & PA12 등 Alloy, FRTP, composites 재료 개발 - 내가수분해성이 향상된 PBT-GF 등 장기내구성이 우수한 Alloy, composites, FRTP 재료 개발 - 수지재료의 가스배리어성 향상과 핀치오프부에서의 증기누출방지를 위한 성형기 술 개발 - 접착성 개량 ETFE(내층)/접착성 개량 PA12(외층)과 같이 접착층이 불필요한 2층 튜브의 제품화 개발 - 다층구조의 부품 성형을 위한 co-injection 성형법, gas/water assist injection 성형 법 등 다층 성형 공법 개발 (3) 기술적 장애 요인 고강도 고기능성 소재 개발을 위한 인프라 부족 - 소재 개발을 위한 타지역 전문업체와의 연계 불가피 - 해외 우수 개발 적용 소재에 대한 정보 부족 - 소재 개발을 위한 인적 네트워크 취약 고분자 소재 적용을 위한 융복합 성형 공법 및 생산기술개발을 위한 연구 인프 라 부족 - 소재 개발후 제품 적용 시연을 위한 시작장비의 부족 - 체계화된 산학연 연구 네트워크 구축 필요 - 지역 외 전문 연구개발 기관이나 전문 업체와의 연계 개발 필요 176

193 Ⅲ. 경량부품 분야 고분자 소재의 적용확대를 위한 CAE 기술 및 신뢰성 평가 기반 취약 - CAE (성형해석, 구조해석 등) 기술 개발을 위한 산학 네트워크 필요 - 신뢰성 평가를 위한 모델개발 및 평가기술개발을 위한 기반 필요 <표 Ⅲ-41> 기술적 장애요인 및 극복방안(고분자 소재) 기술 구분 장 애 요 인 극 복 방 안 개발 주체 설계 /해석 엔프라 등 고분자 소재 응용 설계 경험 부족 고강도화에 따른 성능 예측기술 부족 금속대체 부품 설계 기술 부족 고분자 소재 부품 CAE 기술 개발 고분자 소재의 기초물성 DB 구축 부품 설계기술 및 해석기술 교육강 화 산학 신뢰성 평가 고분자소재 평가 인프라 미흡 가속수명내구 평가 기반 미흡 부품 물성 평가 모델 개발 통합 신뢰성 평가 기술 개발 시험검사 표준화 산연 소재 /공법 고강도 고기능성 소재 개발 인프라부족 융복합 기술개발을 위한 인프라 부족 학연 장비 활용 체제구축 해외 적용 소재 벤치마킹 전문가 인적네트워크 구성 원재료업체, 수요기업과 연계한 공동 연구 추진 산학연 생산 생산관련 정보미흡으로 사이클타임 저하 생산공정기술 부족으로 인한 시행착오 및 품질저하 관련 인력 공급 부족 해외 양산기술 벤치마킹 양산설비 국산화를 위한 정부지원 생산을 위한 Piolt라인 구축 지원 해외 양산기술 벤치마킹 산업체 기타 고도 성형기술 개발을 위한 연구장비 부재 지역 내 소재개발업체 부재 시작품 개발을 위한 시작연구장비 구축 지역외 기업 및 연구기관과 연구 인 프라 구축 산학연 177

194 부산지역 자동차부품산업 기술로드맵 최종보고서 (4) 마이크로로드맵 178

195 Ⅲ. 경량부품 분야 5) 포트폴리오 분석 차량이 점차 경량화, 고급화 되면서, 금속대체 플라스틱 적용에 대한 수요가 증가 하고 있으며, 특히 경량화를 위해 내외장재가 가장 유력한 핵심제품군으 로 부상하고 있음 최근의 엔진, 연료계통의 부품은 금속에서 가볍고, 부품일체화가 쉬운 슈퍼 엔 프라로 변화하고 있음 현재 BMW1에서 보듯이 플라스틱 적용율이 20%로 향후에는 중소형차 및 HEV, EV를 중심으로 더욱 확대될 것으로 전망됨 국내에는 최근 현대자동차가 카르막 콘셉트 카를 통해 플라스틱화의 가능성을 보였으며, 2015년까지 기존 차량의 무게를 10%이상 절감하는 방안을 추진중으 로 점차 플라스틱의 적용이 보편화될 것으로 전망됨 179

196 부산지역 자동차부품산업 기술로드맵 최종보고서 고분자 소재로서는 슈퍼 엔프라를 중심으로 새로운 소재나 Alloy, Composite, FRTP 등 더욱 다양화되고 전문화된 소재가 등장 다양한 소재의 등장으로 관련 성형기술도 다양화되고, 공정을 단순화하여 일체 화시킨 융복합 성형기술이 확대될 전망임 고분자 소재의 적용확대를 위한 관련 CAE의 기술(유동해석, 구조해석 등)도 연계하여 개발될 전망임 소비자 선택기준의 중요한 인자로서 3E (경제성, 환경성, 감성품질)와 가장 관 련 있는 소재로서 고분자소재는 내외장재 뿐만 아니라 엔진, 연료, 기능계 부품 에 이르기까지 꾸준한 적용확대가 전망됨임 180

197 Ⅳ. 전장부품 분야 Ⅳ. 전장부품 분야 1. 서 론 가. 정의 차량 전장 부품은 실내 외 조명 장치와 차량을 제어하는 전자 제어 유닛(ECU : Electronic Control Unit)을 비롯한 각종 스위치, 배선, 각종 편의 장치를 포괄 하는 전기 전자 부품으로 정의됨 차량 전장 부품은 기계 및 제어를 기초로 하여 차량의 안전성과 편의성을 향상 시킴으로써, 안전하고 쾌적한 운전 환경을 확보하고, 교통사고로 인한 국가적 인 인적/물적 손실을 최소화 할 수 있는 부품으로 정의될 수 있음 최근, 전장 부품은 차체와 엔진 관련 바디 및 파워트레인, 차량의 운행(조향, 현가, 제동)과 관련된 샤시, 인포테인먼트(infotainment)와 텔레매틱스 관련 멀 티미디어 등으로 구분되고 있음 차량에 전기 시스템(electrical system)이 도입 된 것은 칼 벤츠가 설계한 자동차 에 배터리(battery)와 점화 코일(ignition coil)로 구성된 점화 장치(ignition system)가 시발임 - 초기의 전기 장치는 셀프 스타팅 모터(self starting motor)로 전조등(headlamp) 발전 년대 진공관 라디오가 차량에 장착되어 자동차의 전자화(electronics)가 시작됨 1948년 트랜지스터 개발과 1958년 IC(Integrated Circuit)의 개발을 통해 1960년 대에 들어 차량에 본격적으로 적용되기 시작함 - 차량에 응용된 최초의 반도체는 정류기에 사용된 실리콘 다이오드임 - 이후, voltage regulator 및 ignitor에 사용되는 전기식 접촉방법이 power transistor 로 대체됨 181

198 부산지역 자동차부품산업 기술로드맵 최종보고서 1967년 IC가 차량에 적용되면서 본격적인 차량의 전자화가 이루어 졌으며, IC voltage regulator, IC ignitor와 같은 전자 부품이 엔진의 전기적 시스템을 대체함 - 당시, 차량의 전자화는 고가와 실제적인 실사용자의 특별한 이득을 제공하지 못하 는 문제점으로 인하여 대중화에 어려움 많았음 1970년대 미국의 3대 주요 법률의 제정 이후, 차량 전장 시스템의 많은 발전이 있었음 - 운전자의 안전에 대한 법률로써 운전자가 안전벨트를 착용하지 않으면 엔진 시동 이 걸리지 않게 하는 시스템이 요구됨 C-MOS IC를 이용하여 ignition이 power off 상태에서 기능적으로 작동되는 시스템이 개발됨 - 차량의 배기가스 및 연비 관련 법률의 제정으로 인하여 차량에 microcomputer 적용이 가속화됨 microcomputer를 적용하여 차량 엔진의 Ignition timing control을 사용함 1980년대는 차량 전장 시스템의 고급 기술 발전 시기임 - Microcomputer를 이용한 부가가치 높은 부품의 기술 개발이 급격히 이루어짐 - 전자식 디스플레이장치, Suspension control, 전자식 에어컨, 전자식 튜너를 이용한 카 라디오 - Fuel injection control, Cruise control, Anti-lock brake system의 성공적으로 차량 에 적용됨 - 에어컨, ABS 및 에어백과 같은 편의 및 안전장치의 개발이 가속화 됨 1990년대 이후, 차량의 전장화 추세는 Powertrain control, Vehicle control, Body control, Information & communication으로 분류됨 차량가격 대비 차량 내 전자 시스템 가격 비중이 2002년 12~13%에서 2010년에 는 약 37%로 높아 질 것으로 예상되고 있음 - 자동차용 반도체 시장은 2002년 126억달러 규모에서 2010년에는 최대 640억달러까 지 늘어날 전망임(노무라 종합 연구소) 182

199 Ⅳ. 전장부품 분야 - 도요타자동차 원가에서 전장이 차지하는 비율은 가솔린차 15%, 하이브리드 차 47% 수준으로 전자화 추세가 두드러짐 향후 10년 이내 자동차 가격의 40% 이상을 전자 및 하이테크부품이 차지할 것임 <그림 Ⅳ-1> 자동차 전자화 동향 나. 범위 및 분류 1) 범위 산업자원부의 산업기술 분류 체계에서 대분류의 기계 소재 분야에 자동차 철도 차량 및 전기전자 분야에 전기 전자 부품으로 분류될 수 있음 산업자원부의 산업기술 분류 체계에서 자동차 철도차량(1006)의 전기 장치 (100602), 안전도 향상 기술(100606), 차량 지능화 기술(100607) 및 시스템 통합 기술(100608)로 분류될 수 있음 183

200 부산지역 자동차부품산업 기술로드맵 최종보고서 <표 Ⅳ-1>은 산업자원부의 산업기술 분류 체계 따른 분류를 나타내고 있음 <표 Ⅳ-1> 자동차 전장부품 관련 산업기술 분류 체계 중분류 소분류 산업분류명 전기 장치 ex) 42V 시스템 등 안전도 향상 기술 ex) smart Airbag, ACR(Active Control Retractor)등 차량 지능화 기술 ex) 차선 감지 시스템, 졸음 운전 방지 시스템 등 시스템 통합 기술 ex) 통합 충돌 방지 시스템, 텔레매틱스 등 자료 : 산업자원부 산업 기술 분류 체계, ) 분류 산업자원부의 산업기술 분류 체계에서 자동차 철도차량(1006)의 안전도 향상 기술(100606), 차량 지능화 기술(100607) 및 시스템 통합 기술(100608)로 분류될 수 있음 또한, 자동차 전장 업계에 따르면 차량 전장 시스템의 분류는 적용 분야에 따라 <그림 Ⅳ-2>와 같이 Body control 분야, Chassis control 분야, Powertrain control 분야, Entertainment 및 instrumentation 분야로 분류됨 Entertainment Cellular Phone, CD/DAT, AM/FM Radio Digital Radio, TV Sound Powertrain Body Electronic Airbag, Climate, Auto belts Security & Keyless Entry, MUX, Memory Seat, Memory Mirror Engine, Transmission, Charging, Cruise Cooling Fan, Ignition, 4 Wheel Drive Vehicle Control Antilock Brake, Traction, Suspension Power Steering, 4 Wheel Steer Tire Pressure Instrumentation Analog Dash, Digital Dash, Navigation <그림 Ⅳ-2> 자동차 전장부품의 분류 184

201 Ⅳ. 전장부품 분야 Powertrain은 차량의 동력 발생 및 동력의 전달 계통을 제어하는 분야임 - 가솔린 엔진 제어는 점화 제어, 점화 시기 제어, knock 제어, 속도 제어 및 자가 진단 기능 등이 있음 - 자동 변속 제어(electronic transmission control)는 자동변속기를 제어하는 장치로 서 기본적인 차속과 트로틀 위치 제어를 통해 엔진 출력을 제어함 - 현재, 그림 Ⅳ-3과 같은 EMS(Engine Management System)를 통해 엔진 성능 향상, 차량 연비 향상, 환경 규제 대응, 운전의 편의성 및 신뢰성을 확보하는 기술로 발전 하고 있음 Chassis control은 주행, 회전, 정지의 3요소를 전자적으로 제어하는 것으로 정 의됨 - Suspension control, Steering control, ABS(Anti-lock Brake System), Cruise control, Traction control 등이 있음 - 기존의 Chassis control을 기계식과 전자식의 중간 형태에서 완전한 전자식으로 전환하는 X-by-wire 기술에 대한 관심이 증대됨 Body control은 차량 이용의 편의, 안전, 안락함 등을 확보하기 위해 개발됨 - 전자식 에어컨, 디지털 디스플레이, 레인센서 기반 와이퍼 컨트롤, 램프 컨트롤, 후면 감시 장치, 차량 도난 방지 장치, 도어 록, 파워 원도우, 메모리 시트, 시트 벨트 제어기 등이 있음 - Body control 분야는 통신 시스템이 도입되어 하나의 통신로를 이용함으로써 차량 중량을 감소시켰음 185

202 부산지역 자동차부품산업 기술로드맵 최종보고서 자료 : KIPA, 자동차 산업에서의 임베디드 SW의 확산과 최신 동향, 2007 <그림 Ⅳ-3> 자동차에 구현되고 있는 임베디드 SW Instrumentation은 차량의 상태 정보 및 위치 정보를 운전자에게 제공하는 기 술로 정의됨 - 차량의 상태를 운전자가 쉽게 확인할 수 있는 digital dashboard를 비롯한 디스플 레이 기술이 있음 - 차량의 위치 정보를 바탕으로 편의 정보와 안전 정보를 제공하는 navigation 기술도 활발히 사용되고 있음 navigation의 정보를 통해 차량 사고 시 차량 사고를 알려 운전자의 안전을 보장 해주는 기술이 개발됨 자동차부품연구원에 따르면 자동차 전장 분야를 <표 Ⅳ-2>와 같이 분류할 수도 있음 186

203 Ⅳ. 전장부품 분야 <표 Ⅳ-2> 자동차 전장분야의 기술에 따른 분류 분류군 세부 기술군 세부 기술 충돌 사고 능동 안전 가상 범퍼 비전/레이더/초음파/적외선 센서 융합 및 운영 S/W 기술 충돌 사고 예측 및 제어 로직 부산권 주요 관련 업체 첨단 센서 융합 기술 승객 생명 보호 및 도난방지 영상 기반 주행 지원 시스템 비전/적외선 센서 통합 운영 기술 인간공학적 BCM 제어 기술 CMOS 이미지 센서 이용한 차선 인식 기술 S&T 대우 센서 융합 및 네트워크 검증 툴 모델 기반 검증 시스템 첨단 내부 라이팅 시스템 차량 환경에 따른 램프 제어 신뢰성을 확보한 조명 시스템 첨단 차체 전자화 기술 첨단 차량 전조등 시스템 첨단 seat 시스템 야간 운전 시야 확보 전조등 자동차 상태에 따른 전조등 제어 headrest tilt 강도 최적화 CAN을 이용한 졸음 방지 기술 성우 하이텍 S&T 대우 smart sunroof 시스템 환경에 따른 능동적인 제어 외란에 강인한 sunroof 시스템 첨단 샤시 전자화 기술 FlexRay 기반 샤시 네트워크 Electro-Hydraulic PS system FlexRay 기반 샤시 네트워크 설계 일체형 power pack(모터+ecu+ Pump) 구성된 유압식 조향장치 - 임베디드 시스템 설계 기술 모델 기반 임베디드 시스템 모델 기반 전자화 부품 신뢰성 향상 및 고장 진단 모델 기반 프로세서 개발 환경 전자부품의 신뢰성 향상 및 고장 진단 기술 - 차량 네트워크 기술 FlexRay 기반 샤시 네트워크 설계 이종 네트워크 간의 게이트웨이 설계 FlexRay 기반 샤시 네트워크 설계 기술 FlexRay-CAN 게이트웨이 MOST-CAN 게이트웨이 S&T 대우 부산대학교 smart airbag 차량 네트워크 smart airbag 용 네트워크 설계 자료 : 자동차기반기술개발사업 기획 공청회 자료, 2006 Entertainment는 차량 운전자에게 편의 및 즐거움을 제공하는 기술로 정의 - 대표적인 entertainment 기술에는 cellular phone, DVD, DMB 기술 등이 있음 - entertainment 기술 및 instrumentation 기술의 통합을 통해 정보 기반의 텔레매틱스 기술이 발전됨 187

204 부산지역 자동차부품산업 기술로드맵 최종보고서 다. 국내외 시장 및 관련 산업 및 기술 동향 1) 전장부품산업의 발전 배경 및 필요성 <그림 Ⅳ-4>와 같이 편의, 안전 및 안락함을 추구하는 고객의 요구에 적절히 대처하기 위한 방법으로 차량 부품의 전장화는 필연적인 요소임 - 차량의 안전을 위한 첨단 부품은 기초 기계기술에 전기 전자 기술을 결함한 형태의 첨단 전장 부품으로 구성됨 - 차량의 안전과 편의로 대표되는 지능화가 가속화됨에 따라 차량의 전자화는 확산됨 - 기술의 발전 경향에 민첩하게 대처하여 세계의 자동차 부품 기술 경향에 뒤떨어지 지 않아야 함 자료 : 산업연구원, 차세대 자동차의 2020 비전과 전략, 2007 <그림 Ⅳ-4> 선진국의 지능형자동차 기술 발전 추세 차량의 공해를 비롯한 환경 문제와 연비에 대한 규제에 적절히 대처할 수 있는 방법으로 차량 전장 시스템의 적용이 필요함 - <표 Ⅳ-3>과 같은 환경 규제와 관련된 법규에 능동적으로 대처하기 위해서는 전장 시스템을 이용한 차량 제어 기술이 필수이며 전장 시스템 적용에는 ABS(Anti-lock 188

205 Ⅳ. 전장부품 분야 Braking Systems), EMS(Engine Management System), TCS(Traction Control System), power seat, mirror control 등이 있음 <표 Ⅳ-3> 주요 자동차 환경규제 현황 규제명 규제 내용 비교 신화학물질관리정책 (REACH) 전기전자제품 폐기물 처리 지침 (WEEE) 유해 물질 사용 제한 지침(RoHS) 자동차 폐차처리지침 (ELV) CO2 총량 감축규제 화학물질의 사용량 및 유해성 정도에 따라 등록, 평 가, 허가 등의 의무화 주요 전자제품별로 회수, 재사용 및 재활용 비율을 정 하고 이를 준수하는 제품 판매 전자제품중의 중금속 등 6개 유해물질 사용을 제한 EU에서 판매되는 자동차 부품, 소재의 중금속 함유량 을 규제 자동차 이산화탄소 배출량을 2010년까지 120g/m로 감축 2005년 법령 제정 예정 2007년 시행 2006년 7월 시행 2003년 7월 시행 1997년 시행 자료 : 부산일보 2004년 6월 29일자 이러한 편의성 및 안전성에 대한 소비자의 요구 증가로 최근 선진 안전자동차 의 세계시장도 급속도로 확대되고 있는데, 2005년 54억 달러에서 2008년 101억 달러로 크게 늘어날 전망임 자료 : 산업연구원, 차세대 자동차의 2020 비전과 전략, 2007 <그림 Ⅳ-5> 선진 안전자동차의 세계시장전망 189

206 부산지역 자동차부품산업 기술로드맵 최종보고서 2) 전장부품분야 기술흐름도 미국, 일본, EU 등 자동차 선진국은 국제 환경 규제에 대응하게 위해 국가를 중심으로 대응 기술 개발과 미래형 자동차 개발 지원을 진행하고 있음 미국의 자동차 BIG 3를 중심으로 자동차 전장화 및 전장 부품의 개발을 가속화 하고 있음 - <그림 Ⅳ-5>와 같은 다양한 자동차 전장 부품에 대한 기술 개발 전략을 추진 중 <그림 Ⅳ-6> 자동차 전장부품의 기술개발 동향 190

207 Ⅳ. 전장부품 분야 <표 Ⅳ-4> 개별 섀시제어시스템 관련 업체 및 동향 자료 : 산업연구원, 차세대 자동차의 2020 비전과 전략, 2007 칵핏 모듈(Cockpit Modules) - 칵핏 모듈은 1980년대 이후 이용되었고 초기에는 자동차 제조업체의 핵심 기능으 로 이용되었지만, 점차로 1차 부품업체에게 아웃소싱 하는 비중이 늘어나게 되었 음 - 여러 가지 필요한 기능과 경쟁하고 이 기능을 제공하기 위해서 선두 시스템 부품업 체들은 합병과 제휴 관계를 맺고 있음 - 현재 새로운 전자기능 가운데 칵핏에 기반을 둔 것이 많아 전자 전문 기술을 지닌 기업이 전반적인 칵핏 설계와 통합에서 중요한 역할을 할 것임 191

208 부산지역 자동차부품산업 기술로드맵 최종보고서 자료 : <그림 Ⅳ-7> Cockpit Concept & Advanced Technology Integrated Cockpit with LCD display 타이어 압력 감지장치(Tire Pressure Monitoring) - 타이어로 인한 사고의 85%는 타이어 공기가 조금씩 빠져나가는 것을 운전자가 미처 감지하지 못하다가 뒤늦게 발견하게 됨으로써 발생되는 것임 - Continental Teves는 ±0.1 (bar)의 정확도로 정상적인 팽창압력에서 벗어났는지를 측정하고 디스플레이하는 시스템인 타이어 압력 감지장치(Tyre Pressure Monitoring System: TPMS)를 개발했음 자료 : 부산지역 자동차부품산업 기술로드맵 최종보고서 <그림 Ⅳ-8> TRW사의 TPMS 작동 메커니즘 192

209 Ⅳ. 전장부품 분야 - Continental Teves도 타이어 압력감소 감지장치(DDS)를 개발했음 - 이 시스템은 ABS휠 센서를 통해 타이어 압력이 줄어든 것을 감지함 - 고급형 차종을 공략대상으로 삼고 있는 TPMS의 정확도 수준은 DDS와의 주요한 차이점임 - 타이어압력 감지장치를 개발했거나 개발하고 있는 다른 업체로는 Beru(2001년 기 준으로 독일 제조업체에 약 10만 유닛의 센서 시스템을 판매한 것으로 추산), Delphi, Johnson Controls, Schrade-Bridgeport International, TRW, Visteon이 있 음 - 미국에서는 법령으로 자동차에 타이어 압력경고 장치를 장착해야 하는 규정이 마 련되었기 때문에 이 시스템에 대한 수요가 늘어나고 있음 하이브리드 전기자동차(HEV) - 현재 가격은 상당히 비싸지만 연료효율을 최대 50%까지 향상시킬 수 있는 하이브 리드 전기자동차(HEV)를 지향하는 움직임은 추진력을 얻을 것으로 예측됨 - 특히 2005년 들어 일본 뿐 아니라 북미시장에서 수요가 대폭 확대될 전망임 - 장기적으로 보면 HEV는 10년 내에 새로운 자동차시장에서의 점유율이 최대 40% 를 차지할 것으로 예상됨 <그림 Ⅳ-9> 도요타의 프리우스 및 엔진 주차 보조 장치(Parking Aids) - 일본 자동차 제조업체들은 강력한 요구에 대응하기 위해 주차 보조 장치를 개발하 고 있음 193

210 부산지역 자동차부품산업 기술로드맵 최종보고서 - 마즈다는 소형 스크린을 이용해 스티어링 휠 움직임으로부터 자동차의 예측경로를 보여주는 시스템을 개발했음 - 자동차의 각 구석에 2개 뒤쪽에 2개가 있는 센서는 물체의 위치를 측정하고 자동차 의 예측 경로에 물체가 나타나면 경고가 발생함 년 모터쇼에서 닛산은 어라운드 뷰 모니터를 선보임. 운전자에게 차량 주변의 모든 상황을 모니터로 보여주는 첨단 기술인데, 차량 전 후방과 양 측면에 장착되 어 있는 4대의 고화질 카메라를 통해 차량 내부의 모니터를 통해 마치 위에서 내려 다보는 듯한 영상을 볼 수 있기 때문에 운전자는 주차시 외부 상황을 한 눈에 파악 할 수 있음. 자료: <그림 Ⅳ-10> 닛산(인피니티 럭셔리 SUV EX35)의 어라운드 뷰 모니터 시스템 42V 전기장치 - 완성차업체들이 자동차의 전기, 전자장치의 수를 늘리면서 전력 향상 요구가 대두 되었고 이에 따라 42V 전기시스템 지향 움직임이 촉진될 것임 /2005년경에는 14V/42V의 2중 운용시스템이 예측되고, 2010년이면 42V 자동 차 생산이 1,300만대에 달할 것임 - 신뢰성, 안전성, 부품 및 컨덕터의 방전이 해결되어야 함 194

211 Ⅳ. 전장부품 분야 <그림 Ⅳ-11> 42V 스타트 제너레이터 및 BMW 745hL의 엔진 음주 운전 및 졸음 방지 시스템 - 일본의 자동차 회사 닛산이 입체적인 음주 운전 방지 시스템을 개발하고 있음 년 발표 자료에 따르면 닛산 음주 감지 장치는 세 가지 방식으로 운전자의 음주 정도를 측정하는데, 운전자 어깨 부위에 설치되는 감지기는 호흡을 분석하고, 기어 손잡이에는 민감도 높은 센서가 장착되어 운전자의 땀에 알코올 성분이 들어 있는지 분석함 - 미리 정해진 수준 이상의 알코올이 감지되면 기어는 잠기고 자동차는 요지부동의 상태로 들어감 - 한편 얼굴 인식 카메라도 음주 운전 방지에 쓰일 전망인데, 운전자의 눈 깜빡거림을 관찰 해 조는 것이 확인되면 자동차는 경고 메시지를 내보내고, 아울러 안전벨트 가 조여지면서 운전자가 정신을 차리도록 고무 하는 장치도 개발 중임 자료 : 산업교육연구소, 2008 첨단자동차 산업과 전장부품 및 플라스틱부품 세미나, 2007 <그림 Ⅳ-12> 닛산의 음주 운전 방지 시스템 195

212 부산지역 자동차부품산업 기술로드맵 최종보고서 연료전지(Fuel Cell Vehicle) - 연료전지의 상용화는 가까운 장래에는 이루어지지 않을 것이며, 차량가격과 인프 라스트럭처는 중기적으로 성장을 제한할 것임 ~2020년경이 되어 연료전지 기술의 대규모 도입이 이루어질 것으로 예상됨 <그림 Ⅳ-13> PEM의 기본 작동 원리 및 ZEV(벤츠 A클래스급, DCX) 브레이크 바이 와이어(Brake-by-Wire) /2004년에 최초의 Brake-by-Wire 시스템이 유럽에 선 보였음 - 1세대 Brake-by-Wire 시스템은 하이브리드가 될 것으로 예측되며, 유압 백업 장치 를 유지할 것임 - 완전한 전자 Brake-by-Wire 시스템은 앞으로 수년간은 출시되지 않을 것으로 예측됨 - 완전한 Brake-by-Wire를 도입하기 이전에 자동차 제조업체들은 우선 전기-유압식 제동장치를 통합할 것임 자료 : SAE, Brake-By Wire, Motivation & Engineering - GM Sequel, 2006 <그림 Ⅳ-14> Brake-by-wire 및 Steer-by-wire 적용된 GM Sequel(Fuel cell power) 196

213 Ⅳ. 전장부품 분야 전장부품(임베디드 SW)의 표준화 - 세계적인 자동차부품업체들은 컨소시엄을 구성하여 지능형자동차와 관련한 전장 부품의 표준화를 추진 - 보쉬, 지멘스, 모토로라 등은 OSEK이라는 컨소시엄을 구성하여 전장부품의 상용화, 표준화를 추진하는 동시에 자동차 전장부품의 에러를 최소화하는 프로세스를 구축 - 또한 다른 한 축으로 델파이, 비스티온, 덴소 등은 AMI-C라는 컨소시엄을 구성하 여 텔레매틱스, 멀티미디어, 통신등과 관련한 전장부품의 표준화를 추진 중 <표 Ⅳ-5> 전장부품 표준화 관련 국제 컨소시엄 주요 참여업체 주요 논의 내용 OSEK 보쉬, 지멘스, 모토로라 등 - 전장부품의 상용화, 표준화 등을 목표로 설립 - 자동차 전장부품으로부터 발생할 수 있는 에러를 최소화하는 프로세스 구축 년 10월부터 전장부품 아키텍처의 표준화를 추진 하는 AUTOSAR로 발전 AMI-C 델파이, 비스티온, 덴소 등 - 미래형 자동차의 핵심기술인 텔레매틱스, 멀티미디어, 통신 등과 관련된 전장부품의 표준화 추진 자료 : 산업연구원, 차세대 자동차의 2020 비전과 전략, 2007 표 Ⅳ-6 국내외 전장부품업체 매출 현황 구분 업 체 명 바디 및 파워트레인 오디오 및 AV 네비게이션 매출액 (억달러) 2003 보쉬 - - 3,368 3,368(16.5) 지멘스 - - 2,607 2,607(12.7) 국외 델파이 ,040(5.1) 하만 베커 (2.6) 기타 (0.8) 현대 오토넷 4, ,046 5,461(26.7) 국내 본텍 1, ,012(9.8) 대우정밀 (4.6) 기타 1, ,029 4,349(21.2) 197

214 부산지역 자동차부품산업 기술로드맵 최종보고서 세계 전장부품 관련 산업의 시장 규모는 100조원(2005년)을 넘어 계속적으로 증가하고 있음 - 매년 약 14%의 급성장이 예상되고, 이 성장률은 세계 자동차 시장의 연평균 성장률 2.3%와 비교하여 6배 이상 높은 성장률을 기록함 년 20개에 불과하던 수송기계용 반도체 및 전자부품회사가 7년 후인 1996년에 는 100여 개로 증가됨 - 차량 전장 부품은 지능형 교통시스템(ITS)과 함께 텔레매틱스를 이용하여 소비자에 게 최대의 편의성 및 정보를 제공하는 분야로 전자 제어 시스템의 적용이 증가됨 출처 : Gartner/Dataquest <그림 Ⅳ-15> 세계 전장품 시장전망 라. 부산지역 현황 1) 산업 환경 부산지역 3단계 지역산업진흥사업 전략산업 기술정책수립 설문조사 3) 자료에 의하면 자동차부품 업종과 관련된 부산지역의 응답 기업 분포는 <표 Ⅳ-7>과 같았는데, 전장장치 관련 분야의 비중은 낮은 편 3) [2008,3 부산전략산업기획단](설문조사 표본 총 300개 중 자동차부품 업종은 67개 업체 : 구성비 22.3%) 198

215 Ⅳ. 전장부품 분야 <표 Ⅳ-7> 부산 자동차부품 업종의 세부분야 항 목 빈도 % 경량화ㆍ신재료 부품 에너지 효율 향상부품 첨단 전장부품 배기가스 저감 관련 부품 동력발생 및 전달장치 차량 지능화부품 자동차부품 (기타분야) 합 계 자동차 부품 기업은 종업원수, 자체연구소 보유비율, 연구인력, 연간매출액, 업 체 보유 특허수 모두 조사대상의 평균을 크게 상회하여 상대적으로 기술개발 기반이 타 산업에 비해 우수한 것으로 판단된 전문 인력 양성에 대한 지원 필요성이 높게 나타남(<표 Ⅳ-8> 참조) <표 Ⅳ-8> 부산 자동차부품 업종 현황 조사항목 종업원수 (명) 자체연구소 보유 비율(%) 연구인력 (명) 연간매출액 (백만원) 보유 특허수 (업체당 건) 자동차부품 업계 , 전체 평균 , 전장부품의 비중은 낮게 나왔지만, 산업고도화를 위해 R&D를 투자해야할 부 분에 대한 조사에서 차량 지능화부품(14.2%)이 경량화ㆍ신재료 부품(20.0%)과 동력발생 및 전달장치(18.1%) 다음으로 높게 조사됨 향후 자동차 부품산업 고도화를 위한 전장부품 필요성을 많은 업체에서 인식함 을 확인함(<표 Ⅳ-9> 참조) 199

216 부산지역 자동차부품산업 기술로드맵 최종보고서 <표 Ⅳ-9> R&D자금 수요 분야 조사(자동차부품 업종) 항 목 1순위 2순위 3순위 중복 빈도 % 빈도 % 빈도 % 빈도 % 경량화ㆍ신재료 부품 동력발생 및 전달장치 차량 지능화부품 에너지 효율 향상부품 배기가스 저감 관련 부품 자동차부품 (기타분야) 첨단 전장부품 LNG/LPG선박기자재 초정밀 가공 생산시스템 및 부품 신재생에너지관련 전기전자부품 MEMS/NANO 부품 및 모듈 해양바이오에너지 동력발생장치 동력전달 및 추진장치 열교환기 및 보일러 오염방지기기 Cruiser 선박기자재 해양구조물 기자재 에너지변환기기 전력변환 및 제어시스템 오염물질 저감장치 센서류 구동기 관련 부품 정밀 제어시스템 기반은 부족하지만 향후 산업 고도화를 위해 필요한 부산지역의 자동차 전장부 품 산업을 육성하기 위해서는 전장부품을 개발할 수 있는 기술력 있는 벤처기 업 및 전장 부품의 단위 모듈을 개발할 수 있는 대형 양산 기업의 협력이 필요 200

217 Ⅳ. 전장부품 분야 특히 전장부품은 기술 집약적인 산업이기 때문에 고급 기술력을 가진 기술 인 력을 양성하고, 양성된 기술 인력이 부산지역 외로 유출되는 현상을 막을 수 있는 지역 내 대기업을 육성시키고 지역 외 대기업을 부산 지역으로 이전시키 기 위한 노력이 필요 2) 인력 기반 차량 전장 산업 기반과 관련된 부분 중 중요한 부분 중 하나가 기업체의 애로사 항인 전문인력 양성이라고 볼 때, 부산지역의 고등교육기관(대학, 대학원)을 살 펴볼 필요가 있음 <표 Ⅲ-10>에서 살펴 본바와 같이 2007년 현재 12개 대학(국립3, 사립9)이 소재 되어 있으며, 전국 175개 대학 중에서 6.9%의 점유율을 보여 서울, 경기, 경북, 충남에 이어서 5위였고, 국립대학이 타지역 대비 많은 것이 특징 (일반)대학원의 경우 충남보다 많은 대학원이 위치해 있는 것으로 나타남 <표 Ⅲ-11>에서 자동차 부품과 관련도가 직접관련이 있는 공학계열의 부산 재 학생 현황을 살펴보면 2007년 현재 대학생은 58,151명, 석사과정 학생은 3,105 명, 박사과정 학생은 850명이 재학중인 것으로 나타났으며 공학계열 교원은 1,175명이 이르는 것으로 나타남 경북과 충남에 비해 열위에 있었던 대학 숫자에도 불구하고, 대학생과 석박사 과정 학생은 우위에 있는 것으로 나타나서 공학계열 고급인력은 서울, 경기를 제외하면 국내에서 가장 많이 배출할 수 있는 것을 확인됨 특히 교원의 경우 2위인 경기지역과 큰 차이가 없는 것으로 나타나서 상대적으 로 공동연구 기반이 우수한 것으로 조사됨 <표 Ⅲ-12>에서 전장 분야와 관련된 고급인력의 배출 기반을 살펴보기 위해 부산지역 대학의 공학계열에 재학중인 학생 현황을 전공별로 살펴보면 2007년 현재 부산 지역 공과 대학생 58,151명은 나타남 201

218 부산지역 자동차부품산업 기술로드맵 최종보고서 전장분야와 관련도 높은 기계공학, 자동차공학, 전기공학, 전자공학, 제어계측 공학, 전산학, 응용소프트웨어공학, 정보/통신 공학, 그리고 기전공학의 재적학 생은 32,354명으로 부산지역 공학도의 55.6%를 차지함 전국적으로 비교해 볼 때 2007년 전장분야 관련 학과의 재적학생은 299,741명 으로 관련학과에서 부산지역의 비중은 10.8%로 나타남 3) 산업 기반 2004년 부산지역 자동차 부품업체의 주요 생산품을 보면 자동차산업의 개발 방향과 배치되는 생산 구조를 가지고 있음 특히, 자동차의 지능화에 직접적으로 관련 있는 자동차 전기전장 부품에 대한 생산품 비중이 상대적으로 낮고, 이는 고부가가치를 창출하는 첨단 분야에 대 한 투자와 진출이 늦고 기술 경쟁력에서 떨어지고 있음을 반증함 또한, 노동 집약적인 부품산업에서 기술집약적인 부품산업으로 방향 전환을 모색하고 기술력을 바탕으로 한 기업을 집중 육성하여 기술개발 방향을 유지해 야 함 4) 정책 동향 앞서 언급된 u-automobile 계획(206억 규모)외에 기존 부산지역의 관련 정책 동향은 다음과 같음 부산시 자동차부품산업 육성정책의 추진현황 년 : 부산시 10대 전략사업으로 선정 년 : 부산 자동차 부품산업 육성 5개년계획(안) 확정 년 : 자동차 부품 산업 육성사업 실행 계획 수립 년~2003년 : 자동차 부품 협동화 단지 조성 외 9개 사업 추진 년 : 부산시 지역진흥사업 2단계사업 선정, 국비 322억 확보 202

219 Ⅳ. 전장부품 분야 자동차 부품 기술 지원 센터 설립, 핵심기술 개발 및 종합 기술 지원 사업 지원 년 : 부산광역시 10대 전략사업 수정계획 보고 지역산업기반구축사업 - 사업 기간 : 2004년~2008년(5년간) - 사업비 : 183억원(국비 110억원, 시비 73억원) - 지사자동차부품협동화단지 입주업체 최근접 기술지원체제 구축 - 인접 산업단지(신호, 녹산 등) 자동차부품업체 기술지원체제 구축 - 부산 및 동남광역권 자동차부품업체 클러스트화 추진 - 국제적인 자동차부품시험인증기관 설립 - 고부가가치 자동차부품 기술개발 지원을 위한 종합적인 기술지원센터 건립 - 특화분야 : 자동차부품 전자파시험 및 경량소재공정시스템 하이테크 부품소재연구지원센터 설립 - 사업 기간 : 2004년~2008년(5년간) - 사업비 : 284억원(국비 127억원, 시비 127억원, 민자 30억원) - 사업주체 : 부산광역시 - 운영주체 : (재)부산테크노파크(위탁운영 : 한국기초과학지원연구원) - 21세기 지역맞춤형 부품소재 산업의 원천기술 개발 및 인프라 지원 - 세계적인 전문분석 지원 기관의 확립 - 대형연구장비 개발 및 설치를 통한 국가적 연구지원 인프라구축 - 동남권역의 MSC(multi-science center)로서 지역의 과학 대중화 선도 - 특화분야 : 부품소재산업 핵심원천기술 개발, 부품소재 전문분석 지원 자동차부품 고부가가치 핵심기술개발사업 - 사업 기간 : 2004년~2008년(5년간) - 사업비 : 255억원(국비 179억원, 민자 76억원) - 규모 : 4개분야 25과제 지원 - 사업주체 : 한국산업기술평가원, 부산전략산업기획단 203

220 부산지역 자동차부품산업 기술로드맵 최종보고서 - 자동차부품업체의 현장애로기술 지원 및 신제품 연구개발에 의한 고부가가치화 실현으로 기술 및 품질의 국제경쟁력 강화 - 산학연 공동 제품개발체제 구축을 통한 업계의 애로기술타개, 첨단기술 보급으로 산업의 기술력 향상21세기 지역맞춤형 부품소재 산업의 원천기술 개발 및 인프라 지원 - 특화분야 : 현가모듈의 경량화, 부품 경량화, 생산 및 설계기반, 친환경엔진부품 첨단기계 핵심부품소재 기술개발 (지역산업) - 사업 기간 : 2004년~2008년(5년간) - 사업비 : 348억원(국비 244억원, 민자 104억원) - 부산지역 기계부품소재 산업의 첨단화 및 고부가가치화를 위해 기업 및 연구기관 이 보유하고 있는 기술의 상용화를 위한 연구개발 지원 - 첨단기계 핵심부품소재 분야의 원천 핵심기술 확보 부품소재(기계 자동차 부품) 종합기술 지원사업 - 사업 기간 : 2004년~2009년 - 사업비 : 억원(국비 99.61억원, 시비 43억원, 민자 63.35억원) - 중소기업 현장에서 발생되는 문제에 대응 및 자체 해결 능력이 부족한 기계 관련 중소기업에 대학이나 연구소등 인력 및 장비 인프라를 가진 기관과 연계를 통한 산학연 협력관계 강화 - 부산지역내 중소기업의 기술적 자생력 축적으로 향후 부품소재 선도기업으로 육성 자동차부품 기술지원센터 건립 (지역산업) - 사업 기간 : 2004년~2008년 - 사업비 : 183억원(국비 110억원, 시비 73억원) - 자동차부품협동화단지 입주업체 및 부산권내 자동차부품 중소기업에 대한 기술혁 신 주도 - 부산 자동차부품 중소기업의 기술혁신, 품질 및 신뢰성 향상을 위한 거점기관으로 지역 부품산업의 생산기술 혁신역량 강화를 위한 기술지원 인프라 구축 204

221 Ⅳ. 전장부품 분야 기계, 자동차부품/조선기자재산업현장 기술 인력 양성을 위한 가변 트랙형 - 사업 기간 : 2004년~2008년 - 사업비 : 억원(국비 억원, 시비 10.35억원 민간 35.05억원) - 부산지역 전략산업(기계.자동차/조선기자재) 현장기술인력 양성 - 학생수준 및 산업체 요구에 적합한 교육시스템 운영 - 현장실무교육 강화를 위한 현장실무교육센터 운영 - 산업체 교육/기술지원 활성화를 위한 지역공단내 산학멀티몰 구축 운영 광역경제권 선도산업 육성사업 - 사업 기간 : 2009년 사업 시작 후 27개월 - 사업비 : 2,000억원 (5+2 광역경제권 선도산업 총예산) - 동남권의 수송기계(그린카) 및 융합부품소재(안전편의부품) 산업의 R & D 및 비 R & D 과제에 투입 205

222 부산지역 자동차부품산업 기술로드맵 최종보고서 2. 로드맵 대상분야 선정 가. 전장부품 분야 분류 2008년 작성된 부산지역 자동차부품 RTRM에 의하여 로드맵 대상 전장부품분 야를 전문위원회의 의견에 따라 기존의 2가지 분야에서 전력 및 구동기술분야 를 추가하여 3가지 분야로 분류함 1) 안전 차량 기술 분야 보행자 보호용 hood lifting 차체 구조 및 제어 시스템 개발 - 보행자와 충돌 시 보행자 보호하는 후드 리프팅 기술은 기존의 고정체로만 인식되 던 차체에 대한 개념을 탈피하여 충돌 시 보행자의 관점에서 상해를 능동적으로 경감하기 위한 기술임 타이어 공기압 모니터링을 위한 TPMS - 정확도 ±0.1(bar)로 타이어의 정상적인 팽창 압력에서 벗어났는지를 측정하고 디스 플레이하는 기술임 ECU 내장형 전동식 프리텐셔너 안전벨트 - 전동식 안전벨트에서 110N 이상의 인입력을 300ms 이내에 인가하고 해지할 수 있는 기어 및 제동 mechanism 개발 - ECU를 포함해 2kg 내외(경량화), 중형 및 소형차 적용이 가능하여 가격 경쟁력을 확보할 수 있는 전동식 안전벨트 기구부 개발 차선이탈경보 및 방지 장치 - 정해진 속도 이상으로 주행할 때 차가 차선에서 벗어나면 경고음으로 주의를 환기 시키는 장치로 졸음 및 부주의한 운전을 막아 안전운전에 큰 역할을 하는 부품 스마트에어백 제어장치 - 사고의 심각도, 승객의 위치와 무게, 벨트의 착용여부 등에 따라 4-6단계로 에어백 의 출력을 조절함으로써 에어백의 위험성을 최소화하면서 승객보호에 만전을 기하 206

223 Ⅳ. 전장부품 분야 려는 안전장치 액티브 헤드레스트 - 후방 충돌 예측시 탑승자의 머리 위치 및 헤드레스트와의 거리를 감지하여, 헤드레 스트의 위치를 운전자의 머리 방향으로 빠르게 이동시켜 머리와의 간격을 줄임으 로써 목 부위의 상해를 최소화 하는 안전장치 충돌예지 시스템 - 차량 전방에 선행 차량, 도로상 장애물, 마주오는 차량 등과의 충돌 위험을 검출하 여 운전자에게 경보음을 주거나, 브레이크, 시트벨트, 헤드레스트를 제어하여 충돌 로 인한 상해를 경감시켜 주는 시스템 2) 보안 및 편의 기술 스마트 키 시스템 - TIRIS(Texas Instruments Radio Frequency Identification System) - 키패드 시스템 및 지문 인식 시스템 웰컴 시스템 - 스마트 키를 소지한 운전자가 차량으로 접근하면 아웃사이드 미러가 펼쳐지며 램 프에 불이들어오며 손잡이의 조명과 크롬가니쉬 무드조명, 풋램프 등 다냥한 빛을 내며 오너 운전자를 반겨주는 감성 자극 시스템 센서 감지 시스템 - 양쪽문과 사이드 패널에 장착된 초음파 센서를 통해 실내를 감시하는 시스템 실내 감지 센서 및 룸미러 센서 시스템 HUD(Head Up Display) 시스템 - 운전석 정면에 부착되어 운전자가 특별히 계기판을 주시하지 않고서도 차량의 각 종 상태를 확인할 수 있도록 만든 장치 207

224 부산지역 자동차부품산업 기술로드맵 최종보고서 텔레매틱스 - 무선통신기술, 인공위성 위치표시 시스템(GPS), 인터넷 기술을 결합하여 mobile car(인터넷 접속 서비스, 이메일 송수신 서비스, 여행정보 및 각종 부가정보 제공 서비스, 최적운행경로 설정 서비스, 차량 위치 확인서비스, 사고 자동 통보 서비스, 원격진단 서비스 등)를 구현한 시스템 플렉시블 LCD - 유리 기판 대신 플라스틱 필름을 사용하여 만드는 기판으로 얇고, 가벼우며 휘어져 서 유연하고 깨지지 않는 특징으로 운전자의 안전성과 편의성을 보다 향상시켜주 는 디스플레이 시스템 3) 전력 및 구동기술 HEV용 고효율엔진 - 엔진과 배터리의 동력을 직렬 또는 병렬 방식으로 사용하여 구동되는 엔진으로 발전시스템을 비롯한 동력시스템을 효율적으로 적용하기 위한 기술개발 필요 고효율/고전력밀도 모터기술 - 고출력, 고토크, 고회전, 고효율 성능을 가진 가볍고 크기가 작은 고출력 밀도의 모터개발 회생제동 시스템 - 제동시에 마찰로 소모되는 차량의 운동에너지를 전기에너지로 변환시켜 이를 배터 리 또는 초고성능 축전지(Ultra Capacitor)에 에너지를 저장하여 구동시에 재활용 하는 기술 배터리 모니터링 기술 - IPU는 전압, 전류부하 및 고전압 배터리의온도를 연속적으로 모니터링하고 필요에 따라 배터리 냉각시스템을 구동하면서 전체적인 관리를 함 208

225 Ⅳ. 전장부품 분야 나. 로드맵 대상 제품군 선정 2004~2008년 수행된 지역산업(공통 중점)기술개발사업에 신청된 자동차분야 과제 및 제품 분야를 분석하여 아래와 같이 3개분야에 대상 제품군을 선정함 1) 안전 차량 기술 분야 보행자 보호용 Hood lifting 차체 구조 및 제어 시스템 개발 - 보행자 보호용 Hood lifting 차체 구조 및 제어 시스템 제품 개발 완료 - 40km/h의 차량과 보행자의 충돌에 의한 상해의 15% 이상 감소할 수 있는 Hood lifting 구조 및 제어 시스템 개발 - Hood에 의한 보행자의 상해 감소를 위한 보행자 보호용 에어백 개발 <그림 Ⅳ-16> 보행자 안전시스템을 적용한 경우의 보행자의 피해 감소율 타이어 공기압 모니터링을 위한 TPMS(Tire Pressure Monitoring System) - 타이어로 인한 사고의 85%는 타이어 공기가 조금씩 빠져나가는 것을 운전자가 미처 감지하지 못하다가 뒤늦게 발견하게 됨으로써 발생되는데 공기압을 사전에 모니터링 하는 시스템을 TPMS을 개발 - 수신 모듈은 Working frequency MHz, Sensibility -100dBm(in shielding room) 미만, Power supply 9~12V, Working temperature range -20~85 C, Unit outline size mm의 성능을 가짐 209

226 부산지역 자동차부품산업 기술로드맵 최종보고서 - 송신 모듈은 Transmitting frequency MHz, Transmitting power 0dBm 초과, Monitored pressure range 100~350KPa(1~3.5Bar), Pressure accuracy 10KPa (0.1Bar), Monitored temperature range -40~125 C의 성능을 가짐 <그림 Ⅳ-17> 타이어 압력 모니터링을 위한 TPMS ECU 내장형 전동식 프리텐셔너 안전벨트 - 사고 발생 시 운전자의 안전을 보장하기 위한 센서 내장형 전동식 안전벨트 시스템 개발 - 전동식 안전벨트에서 110N 이상의 인입력을 300ms 이내에 인가하고 해지할 수 있는 기어 및 제동 mechanism 개발 - ECU를 포함해 2kg 내외(경량화), 중형 및 소형차 적용이 가능한(장착성) 가격 경쟁 력을 확보 할 수 있는 전동식 안전벨트 기구부 개발 210

227 Ⅳ. 전장부품 분야 <그림 Ⅳ-18> 전동식 안전벨트 차선이탈경보 및 방지 장치 <그림 Ⅳ-19> 차선이탈 경보장치 211

228 부산지역 자동차부품산업 기술로드맵 최종보고서 스마트에어백 제어장치 <그림 Ⅳ-20> 스마트에어백 제어장치 액티브 헤드레스트 - 사고 발생이 불가피할 경우 운전자의 후두부 충돌 상해를 최소화 할 수 있는 센서 내장형 전동식 헤드레스트 시스템 개발 - 운전자 머리 위치 및 헤드레스트와의 거리 검지를 위한 센서 모듈 개발 - 헤드레스트 구동을 위한 전동모터를 포함한 기구부 및 제어 시스템 개발 <그림 Ⅳ-21> 액티브 헤드레스트 212

229 Ⅳ. 전장부품 분야 사고예지 시스템 - 차량 전후방 센서를 이용하여 사고 발생이 예지될 경우 운전자 및 탑승자의 충돌 상해를 최소화 할 수 있는 시스템 개발 - 차량 전방 또는 후방의 차량 및 장애물 등을 검지하기 위한 차량 주행상황 인식 센서(레이더, 비전, 초음파) 모듈 개발 - 차량 주행상태정보 인식 및 분석을 통해 차량 제동장치를 비롯하여 시트벨트 및 헤드레스트 능동제어 하기 위한 제어기 개발 <그림 Ⅳ-22> 사고예지시스템 2) 보안 및 편의 기술 차량 탑재용 멀티미디어/차량정보 통합 네트워크 개발 - 고성능 멀티태스킹 OS 기반 멀티미디어 네트워크(MOST)시스템 개발 및 검증시스 템 구현 - 전장품 네트워크 인터페이스 개발 운전자정보 통합디스플레이 모듈 개발 - 차량 내 진단정보 및 주행정보 제공 - 고안전 차량 연계 기술 개발 213

230 부산지역 자동차부품산업 기술로드맵 최종보고서 <그림 Ⅳ-23> 차량내 진단 정보 및 주행정보 통합 디스플레이 탑승자 편의 인포테인먼트 시스템 - Dual View Display 및 RSE(Rear Seat Entertainment) System 개발 - Dual Ensemble DMB System 개발 유비쿼터스 연계시스템 기술 개발 - 디지털 컨버전스 및 포터블 기기 연동(USB, ipod, AUX) 기술 개발 HUD(Head Up Display) 시스템 자동차용 키패트 시스템 - 터치스크린 기술 및 키패드 기술을 통한 키리스(Keyless) 엔트리 시스템 기술 개발 214

231 Ⅳ. 전장부품 분야 <그림 Ⅳ-24> 키리스엔트리 시스템 <그림 Ⅳ-25> 차량 운전자정보시스템 예 BMW 7 Series 215

232 부산지역 자동차부품산업 기술로드맵 최종보고서 3. 전장부품분야 마크로 기술로드맵 1) 기술로드맵의 작성 기준 산업기술 경쟁력 제고를 위해서 사업화 가능성이 높거나 조기에 세계 최고 수 준의 경쟁력 확보가 가능한 기술을 우선적으로 선택하였음 이를 위하여 국내외 산업기술 동향을 분석하고 유망기술(emerging technology) 중 사업화 가능성이 큰 기술, 틈새시장 침투 잠재력이 큰 기술, 조기에 세계 최 고의 경쟁력 확보가 가능한 기술 등 핵심 산업기술을 도출하였음 따라서 부산의 전략산업인 자동차부품산업에 대한 인프라 조성을 위한 방향, 지역전략산업진흥계획 수립을 위한 정책적 방향, 장기적 비전 기반의 특성화된 육성전략 및 종합적 지원 추진체계로 활용될 수 있게 접근하였음 지역 산업체를 중심으로 하여, 산자부의 자동차부품산업 육성 정책 방향과 연 계 하여 지역역량 중심 및 네트워크로 위험을 최소화 하며 시장 중심으로 점진 적인 유도를 할 수 있도록 하였음 기존의 연구 결과 및 통계자료를 최대한 활용하였음 - 선진국 자동차 부품산업의 기술 환경, 시장 규모, 산업동향에 관한 통계자료와 기술 자료를 최대한 이용 - 한국산업기술재단이 작성한 국가기술지도와 과학기술부에서 작성한 국가기술지 도에 수록된 내용 중 부산지역 전략 품목과 관련이 있는 부분을 최대한 활용 부산지역 자동차부품업체의 전문가들의 의견을 수렴하여 부품업체의 기술 수 준, 기술개발 방향 및 기술개발 장애 요인 등을 분석하였음 216

233 2) 전장부품분야 기술흐름도 217 Ⅳ. 전장부품 분야

234 부산지역 자동차부품산업 기술로드맵 최종보고서 3) 포트폴리오 218

235 Ⅳ. 전장부품 분야 4. 마이크로 기술로드맵 가. 안전 자동차 기술 1) 정의 및 개요 기계, 전자, 통신, 제어를 기초로 하여 차량의 안전성을 획기적으로 향상시킴으 로써 안전한 교통 환경을 확보하며, 교통사로로 인한 사회적인 인적, 물적 손실 을 최소화 하는데 필요한 기술 차량 및 주변의 정보를 수집하여 차량 및 탑승자에게 발생할 수 있는 사고를 회피하거나 상해를 경감시키는 기술임 차량의 안전에 대한 인식이 수동적인 안전(passive safety)에서 능동적인 안전 (active safety)으로 변화함 - driver record, intelligent safety belt와 같은 안전 시스템 및 sensor, actuator와 같은 요소 부품의 개발을 목표로 함 차량의 안전도 향상을 위해 상황인지 기술 고도화에 대한 요구가 증가하고 있 으며, 센서융합 기술과 인프라 및 차량간 통신기술 등이 안전차량기술분야의 핵심기술로 부상하고 있음 2) 범위 및 분류 (1) 차량 제어 기술 자동주차지원시스템 - 자동으로 주차하여 운전자의 편의성을 향상시키는 시스템 인프라 협력 자율주행(자동운전) - 능동형 차량제어기술에 추가하여 인프라로부터의 도로정보를 활용하여 목적지까 지 안전하게 자동으로 주행할 수 있는 시스템 219

236 부산지역 자동차부품산업 기술로드맵 최종보고서 긴급제동 정보제공 시스템 - 후방차량의 운전자가 전방차량의 제동상황을 늦게 인지한 경우, 전방차량에 충돌 할 수 있는 사고의 저감을 목적으로 하는 시스템 커브진입 위험속도방지 시스템 - 전방코너의 상태를 검지하여 속도가 빠르면 경보를 발함과 동시에 적정속도까지 자동 감속할 수 있는 시스템 - 도로 현상에 대한 운전자의 판단 착오나 오 조작에 의하여 발생하는 코너에서의 대형차와의 정면충돌 사고나 단독 사고를 줄이기 위하여 개발된 것으로 전방 코너 의 구부러진 정도를 감지 및 자동차가 지나치게 속도를 낼 때 경고와 적절한 차속 까지 감속시키는 기능을 가짐 충돌경보/회피 시스템 - 전/후/측방의 차량이나 장애물을 감지하여 충돌가능성이 있는 경우에는 운전자에 게 경보를 제공하고 충돌이 예측되는 상황에서는 자동적으로 충돌을 회피하거나 충돌의 피해를 경감할 수 있도록 차량을 제어할 수 있는 시스템 <그림 Ⅳ-26> 장애물 검출을 통한 차속제어 220

237 Ⅳ. 전장부품 분야 차선 유지보조 시스템 - 운전자의 부주의로 인한 차선이탈을 방지하여 교통사고의 가능성을 미연에 방지하 고 운전자가 안전하게 주행할 수 있도록 하는 시스템 - 차선 이탈을 인식하는 방법으로는 차선을 인식하는 센서(CCD카메라)나 차량상태 를 감지하는 센서(방향지시등, 스위치, 브레이크 스위치, 조향각 센서, 차속 센서, 요 각속도 센서 등)를 이용하여 차선의 이탈을 예측하는 방법이 있음 - 차선 이탈을 경고하여 운전자가 원래의 주행 노선으로 되돌아가지 않을 경우에 자동 조향에 의하여 자기 차량을 차선의 중앙으로 복귀시키는 방법이 있음 차량 사각 장애물 검지/경보 시스템 - 차량주변에 산재하여 있는 사각지역의 시인성을 향상시키고 안전사고의 위험성이 있을 시에는 운전자에게 그 상황을 경보할 수 있는 시스템 나이트 비전 시스템 - 야간주행 시 헤드라이트가 전방의 사물을 비추기 전에 적외선 카메라로 그 사물을 미리 식별해 주는 시스템 <그림 Ⅳ-27> 나이트 비전 시스템 Hood lifting 시스템 - 보행자가 차량과 충돌할 경우 전방 센서를 통해 이를 감지하고 순간적으로 후드를 들어 올리거나 보행자 에어백을 팽창시켜 보행자의 머리 및 다른 신체부위가 직접 적으로 차량의 단단한 부분과 부딪치는 것을 피하여 상해를 줄여주는 시스템 221