삼성硏 "향후 플라스틱車 대세.. 업계 공동개발 강화해야"

[이데일리 이진철 기자] 장기적으로 차체 등 자동차의 주요 부품 소재가 철강에서 탄소섬유복합재로 대체될 것이란 전망이 나왔다. 이에 따라 자동차기업은 차세대 신차 개발시 소재 혁신이 필수적이라는 점에서 화학소재기업과의 공동 개발을 강화해야 할 것으로 분석됐다.

김동민 삼성경제연구소(SERI) 선임연구원은 12일 보고서에서 "최근 원가를 낮추거나 물성을 개선한 신공정·신소재 개발이 확대되고 있어 향후 자동차 제작시 화학소재 사용량이 대폭 확대될 것"이라며 "철강을 대체하는 경량소재로 엔지니어링 플라스틱, 탄소섬유복합재 등 고분자복합재의 사용이 확대될 전망"이라고 밝혔다.

김 연구원은 "고유가와 환경규제 등에 따라 경량화가 자동차 업계의 핵심 이슈가 되면서 화학소재 사용 확대가 필수 대안으로 부상하고 있다"고 말했다. 이어 "고효율 엔진 개발, 얇은 고강도 강판 제작, 경량금속 대체 등 다양한 시도가 이루어지고 있으나, 플라스틱으로 대체하는 것이 가장 효과적인 대안"이라고 주장했다.

실제로 글로벌 자동차브랜드들은 내장재 뿐만 아니라 엔진 부품, 차체 등 높은 수준의 강도와 내열성이 필요한 부위에 고분자복합재를 채용한 다양한 콘셉트카들을 내놓고 있다.

현대차(005380)는 유리와 판넬을 고분자복합재로 만들어 무게를 60kg 줄인 `카르막`을 2007년 제네바 모터쇼에서 공개했다. 폭스바겐도 2011년 카타르 모터쇼에서 탄소섬유를 사용한 무게 795kg, 연비 111km/ℓ의 콘셉트카 `XL1`을 선보였다.

이는 탄소섬유가 차체에 쓰이는 강판보다 강도는 10배 높고, 무게는 4분의 1 정도로 가벼워 자동차의 경량화를 위한 최적 소재이기 때문이다. 배터리 무게를 400kg으로 가정했을 때, 탄소섬유복합재를 적용해 차체의 무게를 30% 줄이면 주행거리는 150km에서 200km로 33% 증가하는 것으로 분석된다.

다만 탄소섬유는 강판에 비해 가격이 비싸 지금까지는 항공기 동체 등 특수용도로 주로 사용되고 있다.

김 연구원은 따라서 "현재 탄소섬유의 가격은 1kg당 30달러 수준으로, 자동차 부품 소재로 사용하려면 10달러 이하로 낮출 필요가 있다"고 지적했다.

그는 "앞으로 완성차업체와 탄소섬유업체의 합작회사간 기술개발 경쟁이 본격화될 것"이라며 "정부는 연구개발(R&D) 투자를 확대해 소재기업의 장기 기술 개발을 장려할 필요가 있고, 완성차와 소재 기업의 기술개발 컨소시엄을 활성화하는 것도 좋은 방안이 될 것"이라고 강조했다.

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