랑세스, 엔지니어링 플라스틱 기반 e-모빌리티 솔루션 3종 공개

[이데일리 박순엽 기자] 글로벌 특수화학기업 랑세스가 최신 소재·기술을 적용한 엔지니어링 플라스틱 기반의 e-모빌리티 솔루션 3종을 공개했다고 15일 밝혔다.

랑세스 엔지니어링 플라스틱 사업부는 세계 선두의 폴리아미드(PA)·폴리부틸렌테레프탈렌(PBT) 플라스틱과 열가소성 복합소재 공급자로서, 자동차 경량화, 전기차 배터리 하우징·충전 인프라, 자율주행용 센서 등에 적용 가능한 광범위한 소재 포트폴리오를 보유하고 있다. 이를 토대로 전 세계 유수의 자동차와 e-모빌리티 제조사에 맞춤형 솔루션을 제공한다.

랑세스가 개발한 ADAS 센서 하우징용 솔루션 (사진=랑세스)

최근 출시되는 차량은 첨단운전자보조시스템(ADAS) 탑재율이 높아짐에 따라 각종 센서 수도 점차 늘어나고 있다. 차량 주변을 탐지하는 센서들은 레이더 또는 레이저 같은 전자기파나 초음파, 이미징 기술 등을 기반으로 작동해 신호를 투과하는 하우징의 영향을 크게 받는다.

이에 랑세스는 ADAS 센서·하우징 부품에 요구되는 레이더 투과도와 치수 안정성, 레이저 용접 특성은 물론, 센서를 안전하고 내구성 있게 고정할 수 있는 우수한 기계적 물성을 갖춘 PBT·PA 컴파운드를 개발했다. 랑세스는 최근 사용이 늘고 있는 77~81기가헤르츠(GHz) 영역 주파수 ADAS 센서에 적합한 PBT 컴파운드 제품도 보유하고 있다.

센서 하우징은 설치 위치에 따라 높은 가수분해 안정성이 필요한데, 랑세스의 포칸(Pocan®) XHR 시리즈는 미국 자동차공학회의 SAE/USCAR2 Rev. 6장기 가수분해 시험에서 최고 등급을 달성한 고성능 솔루션이다. 상대적으로 낮은 수준의 가수분해 안정성을 요구하는 곳엔 포칸 HR 시리즈를 적용하면 비용 절감 효과를 누릴 수도 있다.

랑세스의 엔지니어링 플라스틱 컴파운드인 듀레탄 BKV50H3.0로 제작된 배터리 온-보드 충전기 커버(검정색 부품) (사진=랑세스)

또 랑세스는 폴리아미드(PA) 66을 대체하는 폴리아미드 6 기반의 전기차 플라스틱 솔루션도 제공한다. 한동안 PA66은 높은 가격과 공급 부족 문제로 PA6로 종종 대체되긴 했지만, 최근 들어 전통적으로 PA66로 만들어졌던 부품을 PA6로 신규 개발하는 사례가 증가하고 있다.

자동차용 전기 커넥터 시스템의 글로벌 제조사인 독일 레오폴트 코스탈(Leopold Kostal GmbH & Co. KG)이 개발한 배터리 온-보드 충전기의 커버는 랑세스의 듀레탄(Durethan) BKV50H3.0로 제작됐다. 이는 50% 유리 단섬유로 강화했으며, PA6 컴파운드가 전기자동차용 배터리 커버나 열관리 부품 양산에 보편적으로 쓰일 가능성을 보여줬다는 평가를 받는다.

그동안 PA66이 내연기관 냉각 시스템을 위한 플라스틱 소재로 사용된 건 해당 열가소성 수지가 글리콜 기반의 뜨거운 냉각수에 저항성이 높았기 때문이다. 그러나 순수전기 파워트레인은 내연기관보다 열 발생량이 낮은 만큼 PA6 부품으로도 충분한 수준의 장기 열 저항성을 기대할 수 있다는 게 랑세스 측 설명이다.

이에 따라 해당 충전기 커버는 PA6 특유의 높은 강도와 강성으로 우수한 내구성을 발휘하며, 가공이 쉽고 빠른 사출 성형할 수 있어 생산 과정도 경제적이다. 제품에 첨가된 열 안정제에 구리를 포함한 금속 성분이 함유되지 않은 덕분에 냉각 회로 내 금속 부품에 전기적 부식을 발생시키지 않고, 배터리 전해질 등에 내성이 뛰어나 다양한 전기차 부품에 적용할 수 있다.

고전압 커넥터에 적용 가능한 비 할로겐 난연성 PBT 컴파운드 (사진=랑세스)

아울러 랑세스는 고전압 커넥터를 위한 비 할로겐 난연성 PBT 솔루션도 개발했다. 전기차 파워트레인이나 배터리, 전기 모빌리티 충전 시설에 적용되는 플라스틱은 매우 강한 전류나 높은 전압과 함께 고온에 빈번히 노출되는 만큼 높은 수준의 내구성을 요구한다. 예를 들어 플라스틱 커넥터는 전기적 절연 상태를 유지하면서 연면 전류가 발생하지 말아야 한다.

랑세스는 새로운 ‘포칸 BFN HR’ 제품군이 높은 수준의 체적 저항과 절연 강도를 지닌 덕분에 CTI 테스트(IEC 60112)에서 최고 등급인 CTI 600V를 획득할 정도로 우수한 성능을 갖추고 있다고 설명한다. UL94 가연성 시험에서도 최소 두께 0.75mm로 UL94 수직난연시험의 최고 등급인 V-0 인증을 확보했다.

또 착색력·고온에서의 색상 안정성도 뛰어나 전기차에서 많이 사용되는 밝은 주황색을 오래도록 유지할 수 있다는 게 랑세스 측 설명이다. 이러한 다양한 장점으로 포칸 BFN HR 제품군은 고전압 커넥터는 물론, 소형 회로 차단기나 터미널 블록 등 다양한 전기 전자 부품에 적용된다.

랑세스는 다음 달 19일부터 일주일 동안 독일 뒤셀도르프에서 개최되는 세계 최대 플라스틱·고무 박람회 ‘K 2022’에 참가해 경량화 솔루션부터 배터리용 소재까지 엔지니어링 플라스틱 소재의 e-모빌리티 솔루션을 소개할 예정이다.