Green NCAP, LCA 등 새로운 규제 확대
탄소중립 공법과 고기능, 경량화 소재 개발
알루미늄, CFRP 지속적인 모니터링 필요
현대제철 연구개발본부 이동렬 팀장은 18일 서울 코엑스에서 열린 제 1회 금속재료 GVC 컨퍼런스에 참석, '전기차 대외 환경 변화에 따른 자체 소재 적용 동향'에 대한 주제발표를 통해 승객과 수송의 지역 간 이동을 위한 다양한 미래 모빌리티 도입의 필요성과 철강사의 역할을 제시했다.
이 팀장은 "모빌리티 대변혁의 시대에 주요 검토 대상은 철강 소재의 주요 수요처인 전기차를 대상으로 하고 있다"며 "당사는 이에 대한 대응 우선순위로 전기차(EV: Electric Vehicle )와 목적기반 모빌리티(PBV:Purpose Built Vehicle), 선진항공모빌리티(AAM:Advanced Air Mobility) 분야 과제들을 중점적으로 개발·육성해나가고 있다"고 첫 운을 뗐다.
그는 탄소중립과 향후 철강 산업 전망에 대해 정부가 친환경차 보급 확대를 위한 제3차 자동차 정책 기본 계획과 탄소중립 녹색성장 전략 등을 수립한 가운데 철강 부문에서는 수송과 CCUS에서 사회적 이행이 요구되고 있다고 현황을 밝혔다.
그는 "정부가 이미 수송 부문에서 2030년까지 전기·수소차를 450만대 보급을 위한 구매 촉진을 추진과제로 삼고 있다"며 "탄소중립 목표 달성을 위해 모빌리티 부문의 안전성능 강화와 친환경성 평가체계(Green NCAP)의 도입으로 친환경차 전환은 가속화할 것으로 예상된다"고 설명했다.
이 팀장은 전기차 적용 확대는 가파른 성장세를 보일 것이라며 앞으로는 차량 충돌성과 열폭주 대응 솔루션 능력을 갖춰나가야한다고 강조했다.
이 팀장에 따르면 전기차는 배터리 추가로 인해 내연기관 대비 17~25%까지 차량 중량이 증가되기 때문에 충돌 에너지가 상승한다. 전기차 화재 발생와 배터리 열폭주 현상도 증가 추세에 있는 만큼 제조사의 연구 개발 유도를 통한 전기차 화재 안정성에 대한 확보가 어느 때보다 필요한 시기다.
차량 충돌 안전 평가도 점차 강화될 예정이다. 실제로 방재시험연구원은 전기차 하부 충돌(연석 및 방지턱)에 대한 시험을 도입할 예정이며, 국토부의 경우 Green NCAP(New Car Assessment Program) 평가 기술 개발에 본격적으로 착수한 상태다.
Green NCAP란 자동차 충돌기준 등 법적기준보다 높은 수준의 테스트를 실시하고 결과를 공개하여 제작 차량의 안전도 향상을 유도하는 평가프로그램으로 미국과 유럽 등 선진국에서 다수 실시하고 있다.
또 아직은 체계화되지 않은 자동차 LCA(Life-cycle assessment)도 곧 완성도를 높여가면서 자동차의 LCA 기준 목표를 달성하기 위한 철강사들의 역할은 더욱 중요해질 것이라는 게 이 팀장의 생각이다.
그는 “내연기관 차량에서 차량당 철강 소재 비율이 절반 이상을 점유하고 있는 만큼 철강사의 역할이 중시될 것”이라며 “이를 부응하기 위해서는 탄소중립 공법과 고기능, 경량화 소재를 개발에 서둘러야 한다"고 제언했다.
또 "SSAB의 HYBRIT와 아르셀로미탈의 XCrab 등 세계 유수 철강기업들이 탄소 중립 공정을 개발하고 있다"며 "현대제철 역시 하이에코스틸(HyEco Steel)을 통해 친환경 저탄소 원료 공급과 철강 생산단계 배출량을 감축할 수 있도록 계획을 수립했다"고 말했다.
이 팀장은 전기차 충돌 안정성을 위한 핫스탬핑과 초고강도 강판 적용 사례에도 주목했다.
그는 "철강 소재는 알루미늄과 CFRP에 비해 소재 제조 단계에서 CO₂ 배출량이 가장 낮다는 장점이 있으며, 폭스바겐과 벤츠 등 글로벌 자동차들은 탄소대응 LCA을 고려해 핫스탬핑 부품 적용 확대하고 있는 추세"라고 설명했다. 그러면서 "핫스탬핑강은 대쉬판넬, 센터플로어, 배터리케이스 스틸 등에 다양하게 확대되고 있다"고 덧붙였다.
알루미늄 소재와 탄소 섬유강화 플라스틱(CFRP:Carbon Fiber Reinforced Plastic) 기술 동향과 차체 적용 가능성과 모니터링의 필요성도 함께 제시했다.
그는 "최근 글로벌 OEM사의 고급차 중심 및 알루미늄 적용 통합형 차체 개발이 적용 확대되고 있다"면서 "특히 프론트와 리어 쇽타워 등 주조 분야에서의 차체 적용 확대가 예상된다"고 설명했다.
또 "알루미늄의 경우 탄소 배출량이 상당하지만 유럽의 경우에는 수력을 이용해 저탄소로 프라이머리 알루미늄(Primary Aluminum) 주조가 가능하다”면서 “따라서 유럽 제조사인 벤츠, BMW, 캐딜락 등은 경량화 효과를 통해 알루미늄 다이캐스팅 부품 적용 계획을 세우고 있다”고 부연했다.
다만, CFRP의 향후 전망에 대해서는 낙관적이지 못할 것으로 내다봤다.
그는 "LCA 측면에서 볼때 제조 시 탄소배출량 대비 차량 경량화 효과가 미흡하다“면서 ”실제로 고성능차 위주로 적용된 CFRP 적용 비율은 지속 감소하고 있는 추세"라고 밝혔다.