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해영 임
5 years ago
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1 자동차경량소재개발동향및완성차업체대응 모세준 연구위원 2012 년 9월 VW은기존차에비해중량을 108kg 절감하고, 연비를 23% 개선한골프 7세대를출시하면서경량화에대한새로운방향을제시하였다. 이를계기로소재혁신을통한차량경량화의중요성이더욱부각될전망이다. 본고에서는비철금속과합성수지중대표적인경량소재들을선정하여소재별산업동향과주요완성차업체들의대응방향에대해살펴보고자한다. 1. 자동차경량화중요성 1) 경량화필요성자동차에서경량화는오랜시간동안지속되어온화두이다. 하지만향후완성차업체들은경량화에대한과제를선택이아닌필수로해결해야할상황에처해있다. 경량화가중요해지는외부적인요인은각국의연비규제강화이다. 미국정부는 1년이상지연되었던연비규제강화법안을작년 8월에확정하면서, 완성차업체들은평균연비를 2025 년까지현재보다 50% 이상개선해야한다. 과거 20여년간연비규제에대한변화가거의없었던것에비하면매우파격적인조치이다. 그리고세계최고수준의환경기준을유지하고있는 EU와선진국수준으로연비규제를강화하는국내상황등을감안하면전세계적인연비규제강화흐름은더욱거세질것으로예상된다. 내부적인요인은자연적인차량중량증가이다. 소비자들의편의 / 안전에대한요구가높아지면서차량부품수가지속적으로늘어나고있어서차량중량은증가할수밖에없는상황이다. 그리고 HEV, EV 등친환경차시장이점차성숙해지고있지만, 2013/0141

이에필요한친환경차전용부품들은매우무거워서기존차보다중량을증가시키는요인으로작용하고있다. 따라서완성차업체들은규제및소비자의욕구를충족시키기위해서기존부품에대한중량절감이절실한상황이다. 향후경량화기술에따른제품성능차이가완성차업체들의경쟁력을좌우하는주요한요소로부각될것으로예상된다.

이중소재를변경하는방법이다른방법에비해중량절감효과가가장크지만재료비상승으로인해원가측면에서불리한단점이있다. 그래서완성차업체들은경제성을고려하여다양한방법을혼용하고있다. 향후획기적인경량화를추진하기위해서는소재변경이불가피하므로점차비철소재의사용비중이늘어날것으로예상된다.

2 이에필요한친환경차전용부품들은매우무거워서기존차보다중량을증가시키는요인으로작용하고있다. 따라서완성차업체들은규제및소비자의욕구를충족시키기위해서기존부품에대한중량절감이절실한상황이다. 향후경량화기술에따른제품성능차이가완성차업체들의경쟁력을좌우하는주요한요소로부각될것으로예상된다. 2) 자동차경량화트렌드자동차경량화를실현하는방법에는크게 3가지가있다. 첫째는기존소재보다가벼운소재로변경하는방법, 둘째는성형및가공기술을개발하는방법, 셋째는기존부품의형태를최적화설계하는방법으로구분할수있다. 이중소재를변경하는방법이다른방법에비해중량절감효과가가장크지만재료비상승으로인해원가측면에서불리한단점이있다. 그래서완성차업체들은경제성을고려하여다양한방법을혼용하고있다. 향후획기적인경량화를추진하기위해서는소재변경이불가피하므로점차비철소재의사용비중이늘어날것으로예상된다. 경량소재를가장적극적으로사용하고있는유럽의 2020 년목표를기준으로보면, 국내자동차의철강사용비중은현재 68% 에서 41% 로 -27%p 낮아지면서비철금속및합성수지의사용비중은각각 12%p 증가할것으로추정된다. 철강소재는대표적인경량소재인비철금속계열알루미늄합금, 마그네슘합금과합성수지계열엔지니어링플라스틱, 탄소섬유강화플라스틱 (CFRP) 으로대체되며비철금속과합성수지는경합의관계를형성하면서발전할것으로전망된다. 자동차소재별구성비중 자동차소재별비중변화 42 자동차경제

3) 업계별대응동향자동차경량화에가장관심이높은업계는철강업계이다. 철강재가기존차량에가장많이사용되고있으면서타경량소재에의해대체위협을받고있기때문이다. 철강업체들은주도적으로경량철강재를개발하기위해오랜기간연구해왔다. 1994 년초경량차체프로젝트 (ULSAB) 를시작으로초경량철강차체를개발하기위한프로젝트들이현재까지이어지고있다.

3 3) 업계별대응동향자동차경량화에가장관심이높은업계는철강업계이다. 철강재가기존차량에가장많이사용되고있으면서타경량소재에의해대체위협을받고있기때문이다. 철강업체들은주도적으로경량철강재를개발하기위해오랜기간연구해왔다 년초경량차체프로젝트 (ULSAB) 를시작으로초경량철강차체를개발하기위한프로젝트들이현재까지이어지고있다. 이를통해철강소재개발및성형기술들이급속히발전하였으나추가적인경량효과를실현하기에는한계에봉착한상황이다. 따라서화학업체들과비철금속업체들은자동차용부품개발에적극적으로진출하면서철강재를대체하기위해노력하고있다. 특히유럽시장은철강, 비철금속, 화학소재등에대한기술력이고루발전되어있어서대체소재의상용화가가장앞서있다고할수있다. 독일랑세스등유럽선진화학업체들은고성능플라스틱사업부에대한투자를강화하여자동차용플라스틱개발에박차를가하고있다. 그리고유럽완성차업체들은경량소재에대한경제성을종합적으로판단하여부품별최적화된소재를적용하려노력하고있다. 이로인해자동차경량화개발의주도권이기존소재업체에서완성차업체로전환되고있다. VW의경우다양한경량소재의대량생산기술을개발하기위해철강업체, 비철금속업체, 화학업체및성형가공업체들이모두참여한프로젝트를주도하여경제성이높은경량차체를개발하였다. 이프로젝트를통해원가상승에대한부담으로고급차의전유물이었던경량화기술을일반차량으로확대적용할수있는기반을마련하였다. 향후소재업체간개발및공급경쟁이심화되면서경량소재의가격도하향안정화되면서차량적용이늘어날것으로기대된다. 따라서완성차업체들은차량부품별경량화계획을종합적으로수립하여개발을주도해야지만경량소재의확산에효과적으로대응할수있을것으로예상된다. 관련업계대응동향 2013/0143

2. 비철금속경량소재 1) 알루미늄합금알루미늄은중량이철의 1/3로가벼우면서부식이거의없는특성을지니고있어서자동차에적합한소재이다. 하지만철에비해 2~3배비싸고성형이어려워서아직까지자동차적용범위는제한적이었다. 알루미늄은원재료인보크사이트에서알루미나를추출, 합금으로재가공되어수송, 건설, 포장등의분야에서광범위하게사용되고있다.

4 2. 비철금속경량소재 1) 알루미늄합금알루미늄은중량이철의 1/3로가벼우면서부식이거의없는특성을지니고있어서자동차에적합한소재이다. 하지만철에비해 2~3배비싸고성형이어려워서아직까지자동차적용범위는제한적이었다. 알루미늄은원재료인보크사이트에서알루미나를추출, 합금으로재가공되어수송, 건설, 포장등의분야에서광범위하게사용되고있다. 원재료인보크사이트는매장량이철광석만큼이나많지만일부국가에집중되어있다. 그리고순수알루미늄을제련하는방법은전기분해법이유일하기때문에전기비용이많이발생되는특징이있다. 따라서경쟁력있는알루미늄을생산하기위해서는보크사이트및전력이풍부해야한다. 일반적으로알루미늄제조원가를구성하는전기및원재료비용은 60% 에육박하므로이런비용이저렴한국가또는업체들이세계경쟁력을확보할수있다. 역사적으로알루미늄합금은미사일, 항공기등군수산업에서주로사용되어미국, 러시아업체들의시장지배력이높았다. 그리고유럽은수력발전이풍부한노르웨이를중심으로발달하였다. 하지만최근에는중국업체들이자국의풍부한원재료를바탕으로급격히생산량을늘리면서중국의생산비중은 40% 까지높아졌다. 중국업체들은합금기술력은낮지만세계순수알루미늄시장의공급을주도하고있는상황이다. 반면기존선진업체들은생산량을유지하면서고기능합금제품을개발하는데집중하고있다. 국내에는알루미늄제련설비가없어서전량수입하여가공하는중소형가공업체들이난립하고있다. 건설, 포장재가공분 알루미늄합금산업및자동차활용 44 자동차경제

5 야는소수의중대형업체들이경쟁하고있으며, 자동차및산업설비가공분야는다수의소형업체들이경쟁하고있다. 알루미늄을가공하는방법에는 3가지가있는데두드려서판재를만드는 압연, 압력으로밀어서길게뽑아내는 압출, 틀안에녹여붓거나두드려서만드는 주단조 가있다. 중소형업체들은주로설비투자가적은주단조분야에집중되어있다. 알루미늄을주로사용하는분야는수송, 건설, 포장산업이다. 이 3대산업의수요비중은 70% 에이른다. 건설분야는화려한외관과실용성으로건설자재로활용되고있으며, 재활용및얇은박형성형이가능하여호일, 캔등소비재포장에많이사용되고있다. 수송분야는항공기위주에서철도, 자동차로사용이확대되고있다. 기존수요산업성장과수송분야활용범위확대로세계알루미늄소비는 2015 년까지연간 8.4% 성장한 5,900 만톤에이를것으로전망된다. 특히자동차용수요는평균증가율을상회한연간 10.7% 성장하면서전체수요를견인할것으로예상된다. 세계알루미늄시장은중국이생산량을급격히확대한 2007 년이후공급과잉이지속되고있다. 또한중동업체들도원유에집중된경제구조를탈피하기위해알루미늄설비에적극적으로투자하고있어서공급과잉구조는쉽사리해소되기어려운상황이다. 이로인해알루미늄가격은하향안정화되고공급자주도권이약화될가능성이높으므로완성차업체들은적용을확대하기수월해질것으로예상된다. 현재국내자동차에활용되고있는알루미늄합금부품으로는엔진 / 변속기케이스및휠에한정되어있다. 자동차용알루미늄합금사용의 84% 가이부품들에해당한다. 이런부품에주로적용되는이유는재생알루미늄을사용할수있고가공이상대적으로쉬운주단조법이사용되기때문이다. 향후사용이늘어날부품은차체판넬류이다. 알루미늄합금으로차체판넬을대체하기위해서는넓은알루미늄강판, 다양한디자인을구현할수있는프레스가공법, 알루미늄간또는이종판재간을접합할수있는용접기술이필요하다. 이런기술들은알루미늄합금에서고난이도기술에해당하므로차체판넬을강철에서알루미늄합금으로대체하기위해서는소재, 가공, 생산기술이종합적으로발전되어야한다. 향후자동차용알루미늄합금은주단조에서압연 / 압출가공법위주로발전하여차체부품의사용이빠르게증가할것으로예상된다. 아우디등고급브랜드업체들은전체차체및프레임에알루미늄합금을적용한경험이있으며, 알루미늄판재업체와협력하여적용차종을확대하려하고있다. 그리고도요타그룹은전세계생산기지에안정적인알루미늄소재를공급하기위해계열종합상사를이용하여공급망을구축, 점차확대하고있다. 2013/0145

2) 마그네슘합금 국가별마그네슘기술수준비교 마그네슘은금속중가장가벼운금속으로철 뿐만아니라알루미늄합금을대체할수있는경 량소재이다. 또한다른금속이갖지못한진동감쇠, 전자파차단등의고유특성을보유하고있어서통신기기, 구동부품케이스등에많이활용된다. 반면가격이알루미늄보다 1.8배높고부식에취약하면서가공범위가제한되는단점이있다.

6 2) 마그네슘합금 국가별마그네슘기술수준비교 마그네슘은금속중가장가벼운금속으로철 뿐만아니라알루미늄합금을대체할수있는경 량소재이다. 또한다른금속이갖지못한진동감쇠, 전자파차단등의고유특성을보유하고있어서통신기기, 구동부품케이스등에많이활용된다. 반면가격이알루미늄보다 1.8배높고부식에취약하면서가공범위가제한되는단점이있다. 따라서마그네슘은특수한기능을수행하는부위에적절히사용될경우경량화이상의가치를제공할수있다. 가격이비싸서철강보다는알루미늄을대체하는데이용될것이다. 마그네슘은지구상의여러자원에포함되어있어서추출하는방식이다양하다. 원재료는돌로마이트, 마그네사이트, 바닷물등이이용되므로원료조달및추출하는과정의경제성에따라원가경쟁력이좌우된다. 초기마그네슘은마그네슘합금또는알루미늄합금에첨가되어미사일, 항공기등에사용되었다. 이로인해알루미늄합금을제조하는업체들이마그네슘합금도같이생산하는경우가많았고, 알루미늄합금의선진국인미국, 러시아, 유럽에서마그네슘합금기술이발달하였다. 하지만현재마그네슘시장은원료산지에서저가의추출법을활용하고있는중국이독점적으로공급하고있다. 중국은전세계마그네슘공급의 80% 를장악하고있는데이는세계 2위의마그네사이트매장량과추출에필요한석탄이풍부하기때문이다. 따라서기존선진업체들은순수마그네슘보다부가가치가높은합금을개발하고전자및자동차용부품을개발하는데주력하고있다. 국내에는포스코가유일하게마그네슘제련사업에 2012 년에진출하여 2018 년까지규모를현재 1만톤에서 10만톤으로확장할계획이다. 돌로마이트가풍부한강원도의입지를활용한것이다. 이곳에서순수마그네슘을생산하여전라남도순천공장에서판재를가공하고있다. 세계마그네슘수요는마그네슘합금의성장으로 2015 년연평균 4.3% 성장한 88만톤에이를것으로예상된다. 특히자동차 (60%) 및전기전자 (20%) 산업이 80% 를소비하고있다. 국내시장은전기전자산업에주로활용되고있어서전기전자 65%, 자동차 32% 비중을보이고있다. 그만큼국내시장은마그네슘합금을활용한자동차부품개발력이선진국에비해뒤처져있다고할수있다. 공급측면에서보면, 타금속에비해사용량이적어중국을제외한국가들은자국소비위주의생산을하고있다. 반면 46 자동차경제

업체들이난립한중국은과도한경쟁으로생산량조절이어려워서공급량을연간 8% 늘릴것으로추정된다. 이로인해세계공급과잉은현재 8만톤에서 2015 년 23만톤으로확대될것으로예상되며, 알루미늄과의가격격차는점차축소될것으로기대된다. 자동차에서사용되는부품은스티어링휠코어, 시트프레임, 실린더헤드커버등에사용된다. 진동을흡수하는특성을이용하면서주조로쉽게가공이가능하기때문이다.

7 업체들이난립한중국은과도한경쟁으로생산량조절이어려워서공급량을연간 8% 늘릴것으로추정된다. 이로인해세계공급과잉은현재 8만톤에서 2015 년 23만톤으로확대될것으로예상되며, 알루미늄과의가격격차는점차축소될것으로기대된다. 자동차에서사용되는부품은스티어링휠코어, 시트프레임, 실린더헤드커버등에사용된다. 진동을흡수하는특성을이용하면서주조로쉽게가공이가능하기때문이다. 마그네슘을가공하는방법은 95% 이상이주조이며, 쉽게부스러지는특성으로두드려서가공하는판재, 단조등의방법은사용하기까다롭다. 점차판재류에대한가공기술이발전하면서판넬부품에적용하려는노력이증가하고있으나부식이쉬워서내부부품에제한적으로시도되고있다. 따라서금속특성, 가공방법의한계등여러가지제약조건들로인해광범위하게사용되기에는오랜시간이소요될것으로예상된다. 최근 GM은차체판넬에적용하기위해선행개발을완료하였지만양산화가능여부는미지수이다. 현실적으로적용가능한부품은실내크래쉬패드안에들어가는구조물인 카울크로스멤버 와파워트레인의 엔진블록, 변속기하우징 등이있다. 경쟁완성차업체들은이런부품들에마그네슘합금을적용하고있는상황이지만국내완성차업체들은원가, 생산기술등의문제로상용화가늦어지고있다. 그만큼높은가공기술이요구되는부품이다. 전세계적으로도마그네슘합금을이용해대형자동차부품을공급할수있는업체들은캐나다메리디안등소수에한정되어있다. 결과적으로마그네슘합금은적용범위가넓지는않지만일부대형부품에적용하여경량화효과를높일수있는소재이다. 마그네슘합금산업및자동차활용 2013/0147

3. 합성수지경량소재 1) 엔지니어링플라스틱 합성수지 ( 플라스틱 ) 종류구분 일반적으로일컫는 플라스틱 은원유를분해하 여얻은기초유분을중합 ( 단분자를두개이상으로 결합하는과정 ) 하여고분자로합성한 합성수지 를의미한다. 수지의종류및합성의방법이다양해서밸류체인이매우복잡한특징이있다.

8 3. 합성수지경량소재 1) 엔지니어링플라스틱 합성수지 ( 플라스틱 ) 종류구분 일반적으로일컫는 플라스틱 은원유를분해하 여얻은기초유분을중합 ( 단분자를두개이상으로 결합하는과정 ) 하여고분자로합성한 합성수지 를의미한다. 수지의종류및합성의방법이다양해서밸류체인이매우복잡한특징이있다. 보통석유화학업체들이원유에서기본수지를생산하고이를소재업체들이혼합하여재가공하는과정을거치게된다. 이렇게얻어진플라스틱은거의전산업에활용되고있다. 자동차분야에서는플라스틱이차량 1대당약 10% 내외로사용되고있다. 플라스틱은열에약하고깨지는특성이있어서이런특징이보완될수록고기능, 고가의플라스틱으로구분된다. 이런기준으로구분된제품은 범용플라스틱 과 엔지니어링플라스틱 으로나눠지고, 엔지니어링플라스틱은다시견디는온도와강도에따라 범용엔지니어링플라스틱 과 수퍼엔지니어링플라스틱 로구분된다. 수퍼엔지니어링플라스틱은특수한목적으로소량사용되고있으며, 자동차경량화로활용될수있는소재는범용엔지니어링플라스틱이다. 엔지니어링플라스틱은내열성, 강도가우수하여기존금속의영역을대체할수있는소재로각광받고있다. 또한금속과달리투명한성질을가진소재도존재하여유일하게유리를대체할수있는소재이기도하다. 범용엔지니어링플라스틱 ( 이하엔지니어링플라스틱 ) 의종류는매우다양하지만일반적으로많이사용되는것은 5종류이다. PC( 폴리카보네이트 ), PA( 폴리아미드, 상품명나일론으로통칭 ), PBT( 폴리부틸렌테레프탈레이트 ), POM( 폴리아세탈 ), mppo( 변성폴리페닐렌옥사이드 ) 가이에해당한다. 엔지니어링플라스틱은유럽 / 미국 / 일본계대형석유화학업체들이독과점을하고있으며, 중동업체들이풍부한원유와자금력으로대형화되면서지배력을높이고있다. 미국계업체듀퐁 ( 나일론을최초개발 ) 등은소재, 가공에대한원천기술을보유하고있으며, 유럽계업체바이에르 / 바스프 ( 독일 ), DSM( 네덜란드 ), 로디아 ( 프랑스 ) 등은특수소재에대한기술이우수하다. 일본계업체인미쓰비시, 도레이, 테이진등은소재응용기술에서앞서있다고평가된다. 한국업체들도소비량이많은일반소재에 48 자동차경제

대한기술력은우수하지만, 특수용도소재의기술은수요확보어려움등으로선진국대비뒤처져있다. 특히전기전자용소재위주로발달되어자동차용소재개발에대한많은투자가필요하다. 세계엔지니어링플라스틱수요는 2010 년 879만톤수준에서연간 5.4% 성장하여 2015 년 1,143 만톤에이르고, 이중자동차용소비비중은 24% 에서 33% 로확대될것으로예상된다.

9 대한기술력은우수하지만, 특수용도소재의기술은수요확보어려움등으로선진국대비뒤처져있다. 특히전기전자용소재위주로발달되어자동차용소재개발에대한많은투자가필요하다. 세계엔지니어링플라스틱수요는 2010 년 879만톤수준에서연간 5.4% 성장하여 2015 년 1,143 만톤에이르고, 이중자동차용소비비중은 24% 에서 33% 로확대될것으로예상된다. 그리고공급지배력은비철금속과달리중국등신흥국보다는선진국이높다. 이는합성수지생산에대규모시설투자및고난이도의기술력이필요하기때문에신흥국업체들이진입하기가어렵기때문이다. 최근중국의수요산업이성장하면서선진업체들이중국에시설투자를급격히늘리고있어서지리적으로아시아의공급량은늘어나고있다. 현재자동차에사용되는엔지니어링플라스틱은전체중량의약 2% 에불과하고 PA, PC, POM이주류를이루고있다. 하지만 PA의세부종류만 20여가지에이르므로사용되는소재종류는매우다양하다고할수있다. 이중자동차경량화에효과가높은소재는 PC, PA로판단되는데, 이는 PC, PA가대형부품에적용될수있는반면기타소재들은소형부품에적용되기때문이다. 따라서경량화를위해서는 PC, PA에대한기본소재를안정적으로공급받아야하고부품별특성에맞게다양한소재를컴파운딩하여성형하는기술력이필요할것으로판단된다. PC는투명한특성으로사용비중은낮지만유리를대체할수있다. 경쟁업체들이선행적으로썬루프, 리어글라스등을이소재로대체한경험이있으나내구성등의문제로보편화에는시간이소요될전망이다. 그리고가장많이사용되는 PA는프런트 엔지니어링플라스틱산업및자동차활용 2013/0149

엔드모듈, 엔진주변부품에활용되고있으며, 향후외장차체판넬 ( 펜더, 테일게이트등 ) 에적용되어경 량화효과를높일수있다. PC 에비해양산화가능성이높으므로단기간보편화될것으로예상된다. 2) 탄소섬유강화플라스틱 (CFRP) 철 vs 탄소섬유특성비교 탄소섬유강화플라스틱 ( 이하 CFRP) 은합성수지 에탄소섬유를혼합한복합재이다.

10 엔드모듈, 엔진주변부품에활용되고있으며, 향후외장차체판넬 ( 펜더, 테일게이트등 ) 에적용되어경 량화효과를높일수있다. PC 에비해양산화가능성이높으므로단기간보편화될것으로예상된다. 2) 탄소섬유강화플라스틱 (CFRP) 철 vs 탄소섬유특성비교 탄소섬유강화플라스틱 ( 이하 CFRP) 은합성수지 에탄소섬유를혼합한복합재이다. 합성수지에혼 합하는섬유의종류에는탄소섬유이외에유리섬유, 아라미드섬유등이있고이런섬유의종류에따라복합재의강도와탄성이결정지어진다. 유리섬유강화플라스틱은기존자동차에많이활용되고있고, 탄소섬유강화플라스틱은차세대경량소재로각광을받고있다. 탄소섬유는철보다 75% 가벼우면서강도와탄성은 7~10 배우수한특성을지니고있다. 따라서이를합성수지와결합하여사용할경우철을대체할수있는가장이상적인소재이다. 두가지의원료가섞이는소재이므로각원료별별도의생산공정을거치게된다. 보통합성수지를생산하는화학업체들이탄소섬유분야에진출한다. 탄소섬유의품질이 CFRP 의특성을좌우하고합성수지는생산성을높이는데에주요한역할을한다. CFRP 는우수한특성과경량성으로항공우주분야와스포츠레저용품에주로사용되어왔다. 일본업체들이 70년대부터상용화를실현하고집중적으로투자하여현재세계최고의기술력을보유하고있다. 최근터키, 사우디등신흥업체들이진출을계획하고있지만기술, 공급능력차이는쉽게좁혀지기어려울것으로예상된다. 이는일본업체들이기술특허를독점하고있고난이도높은공정기술분야의축적된경험이많기때문이다. 현재일본계도레이, 테이진, 미쓰비시레이온 3사가전체시장의 69%, 미국계헥셀, 졸텍이 26% 를점유하고있다. 국내업체들은선진업체와의기술력차이는크지만태광산업이 2012 년부터양산체계를구축하였고효성, GS칼텍스가생산설비를구축할계획이다. 세계 CFRP 수요는현재 4.6만톤에서 2015 년 9.6만톤으로연평균 20% 이상의성장이예상되지만절대수요량은미미한상황이다. 스포츠레저용품, 항공기등기존수요에풍력발전기날개, 자동차구조부품등의신규수요가빠르게성장할것으로예상하고있다. 하지만세계경기침체지속으로경기에민감한수요의성장은불확실성이크다고할수있다. 그래도기대를하고있는수요는 BMW가주도하 50 자동차경제

고있는자동차구조부품수요이다. 전체차체골격 (BIW) 에 CFRP 를적용한 i3/8 시리즈가올해부터시장에출시되므로시장의반응에따라서자동차수요에대한기대가달라질것으로예상된다. 사우디, 터키등후발업체들의신규생산능력도 2015 년 3.3만톤증가하여세계공급량은 12.5 만톤에이를것으로전망된다. 수요에비해생산능력이과도하여 2.9만톤의공급과잉이예상된다.

11 고있는자동차구조부품수요이다. 전체차체골격 (BIW) 에 CFRP 를적용한 i3/8 시리즈가올해부터시장에출시되므로시장의반응에따라서자동차수요에대한기대가달라질것으로예상된다. 사우디, 터키등후발업체들의신규생산능력도 2015 년 3.3만톤증가하여세계공급량은 12.5 만톤에이를것으로전망된다. 수요에비해생산능력이과도하여 2.9만톤의공급과잉이예상된다. 신규수요에대한기대감에비일본계업체들의투자는경쟁적으로늘어나고공급과잉이지속되면서 CFRP 가격은약세를보일전망이다. 하지만기존소재와의가격차이가워낙커서수요처를확대하기에는시기상조이다. CFRP 가격을 1992 년이후연평균 2.5% 하락하여현재톤당 2.1만달러수준에이르고있는데이는철강가격의 30배, 알루미늄가격의 23배높은수준이다. 향후 2015 년 1.9만달러로지속적인하락세가예상되지만경제성을확보하는데는오랜시간이소요될것으로예상된다. 완성차업체들은 CFRP 를 4억원이상의슈퍼카에주로적용하였으며, 고급브랜드차종에는상징적인의미로일부외장트림에적용하였다. 이는가격이비싼이유도있지만성형시간이길고수작업이많아서대량생산이어려운이유도있었다. 소재공급업체들은대량생산을위해성형시간을기존 160분에서 1분이하로단축하는공법을개발하고있으며, 완성차업체들은이들과제휴하여공동개발을추진하고있다. BMW는 CFRP 전문기업 SGL의지분을인수하여경영에참여하고 JV를설립하여 i시리즈생산을위한파트너관계를형성하였다. 벤츠와도요타는일본도레이와, GM은일본테이진과협력하여개발을진행하고있다. 이런공동개발노력과대량생산기술이축적된다면일반브랜드차종의후드등외 탄소섬유강화플라스틱산업및자동차활용 2013/0151

12 부판넬등에적용될수있을것이다. 하지만 CFRP 의기술발전및가격인하속도를감안하면완성차 업체는중장기적인안목으로준비를해야할것으로판단된다. 3. 시사점 자동차에경량소재를적용하기위해서국내업체들이강화해야할사항은네가지로요약할수있다. 첫째, 완성차업체는주도적으로 종합적경량소재개발로드맵 을수립하여다양한소재활용에대한통합적인연구가필요하다. 완성차업체가경량소재를적용하여소비자에게연비개선등의가치를제공할수있지만문제는원가상승이다. 따라서 TCO(Total Cost of Ownership) 관점에서효과를극대화할수있는경량소재적용이중요하다. 완성차업체는다양한종류의경량소재를복합적으로조합하여원가상승을최대한억제할수있어야하며, 개발된부품을여러차종에적용할수있는방안이필요하다. 둘째, 완성차업체는비철금속, 화학업체등원소재생산업체와협력하여안정적인공급처를확보하고자동차용소재공동개발을강화해야한다. 자동차에사용되는비철소재는종류가다양한반면사용량이많지않은특성이있다. 하지만소재공급망중한가지만문제가생겨도차량생산에미치는영향은크기때문에생산지역별공급소재업체를확보하고, 이들과의협력체계를강화할필요가있다. 그리고자동차용소재는사용되는부품과목적에따라세부적인성분이커스터마이징되어야하므로완성차업체와소재업체간소재공동개발이뒷받침되어야한다. 셋째, 완성차업체는다양한소재를종합적으로사용하기위한생산기술을확보해야한다. 비철금속, 합성수지등을철강과조합하기위해서는 이종소재접합기술 이선행되어야하며, 파워트레인부품들은완성차업체가자체제작하는경우가많고핵심기술을내포하고있어서완성차업체는관련가공기술을확보할필요가있다. 선진완성차업체들은 CFRP, 알루미늄을활용한차체기술, 마그네슘합금을이용한파워트레인핵심부품가공기술을내재화하는경우가있다. 넷째, 소재업체들은자동차용부품에특화된소재및가공기술을육성할필요가있다. 소재업체들은수요처가다양하기때문에개발역량이분산되어있고, 자동차부품가공업체들은중소형규모로인해생산기술및소재개발에대한여력이낮은상황이다. 향후자동차용소재시장의성장성이높은만큼소재업체들은자동차용부품개발을위한역량을집중육성하고부품가공업체들은소재업체, 완성차업체와협력하여경쟁력을강화할필요가있다. 52 자동차경제

3-2. 미국 1) GM 2) Ford 3-3. 일본 1) Toyota 2) Honda 3) Nissan 3-4. 한국 1) Hyundai/Kia Ⅱ. 자동차경량화소재별시장전망과개발동향 1. 국내외자동차용플라스틱시장전망과개발동향 1-1. 개황 1) 개념및분류 (1) 개

3-2. 미국 1) GM 2) Ford 3-3. 일본 1) Toyota 2) Honda 3) Nissan 3-4. 한국 1) Hyundai/Kia Ⅱ. 자동차경량화소재별시장전망과개발동향 1. 국내외자동차용플라스틱시장전망과개발동향 1-1. 개황 1) 개념및분류 (1) 개 Ⅰ. 자동차경량화최근이슈와자동차산업환경, 연비규제동향 1. 자동차산업의패러다임변화에따른경량화동향 1-1. 자동차산업의패러다임의변화 1) 강화되는환경규제 2) 확대되는친환경차시장 3) 부품의모듈화 1-2. 자동차경량화의최근이슈 1) 성능향상 2) 차체구조합리화 3) 제조공법개선 2. 국내외자동차연비관련규제및정책동향 2-1. 주요국연비기준및정책동향 1) 글로벌주요자동차시장연비규제강화