현대차의 신기술 '무도장 복합재 성형 기술'

ST1 / 현대차

자동차를 만드는 과정 중 빼놓을 수 없는 것이 바로 도장 공정이다. 하지만 도장 공정은 상상 이상의 에너지를 소비된다. 

대체로 자동차 한 대를 완성하는 데 걸리는 시간이 하루 정도 걸린다면, 도장 공정은 이 시간의 절반 가까이 차지한다. 

시간뿐만이 아니다. 도장 공정 중 발생하는 이산화탄소 배출량도 전체 제조 공정의 약 40%를 차지한다. 재료를 포함해 전력과 가스 사용 등의 비용도 한 차종당 연간 수백억 원이 드는 것으로 전해진다. 

현대자동차그룹에서 새롭게 개발한 제조 혁신 기술 '무도장 복합재 성형 기술'이 자동차 업계의 주목을 받는 이유다. 

무도장 복합재 성형 기술로 제작한 보닛(선행개발 견본품) / 현대차

무도장 복합재 성형 기술은 플라스틱 복합재를 활용, 별도의 도장 작업 없이 차량 외관 부품을 생산할 수 있는 차세대 제조 공법이다.

현대차는 지난 6월 '무도장 복합재 성형 기술' 양산에 성공했다. 이를 새로운 전동화 비즈니스 플랫폼으로 주목받고 있는 ST1의 루프 스포일러에 적용했다. 

현대차는 '무도장 복합재 성형 기술'로 ST1의 루프 스포일러를 만들어 제조 시간은 줄이고, 성능은 더욱 높일 수 있었다. 

‘노 페인팅, 노 프레스, 노 웰딩(No Painting, No Press, No Welding)’으로 대표되는 무도장 복합재 성형 기술은 LFI(Long Fiber Injection) 공법을 활용한다.

현대차

시간·비용은 줄이고, 성능·생산성은 UP

무도장 복합재 성형 기술은 열에 녹는 열가소성 수지로 만든 1차 성형품을 만든다. 

이런 1차 성형품에 열을 가하면 딱딱하게 굳는 열경화성 소재인 폴리우레탄(PU)과 유리섬유로 이루어진 2차 보강층을 결합해 최종 제품으로 탄생한다.

도장 복합재 성형 기술을 활용하면 제조 시간과 에너지 소비량을 줄여 지속 가능성을 높일 수 있다. 

또 다채로운 컬러를 구현할 수 있으며 광택, 컬러 선명도, 오렌지필 등 고급차 수준 이상의 종합적인 도장 품질을 자랑한다. 이후 외부 충격에 의한 표면 긁힘이나 마모에도 색상을 유지할 수 있다. 

현대차

차량의 외장 부품뿐만 아니라 주요 차제 부품 제조 비용도 무도장 복합제 성형 기술로 낮출 수 있다. 차체 생산 방식으로 널리 쓰이는 프레스 성형 대비 금형 제작 비용을 절감할 수 있기 때문이다. 

무도장 복합재 성형 기술은 차체 제작/도장 공정을 최소화해 탄소 배출도 저감하고 보다 유연한 생산성 확보가 가능하다. 그야말로 제조 공정의 혁신이라고 할 수 있다. 

현대차 관계자에 따르면 무도장 복합제 성형 기술을 보닛에 적용하는 방침을 검토 중이다. 

더 나아가 전원 공급선을 일체화한 테일게이트, 태양광으로 발전하는 솔라 시스템 차체 패널, 디스플렝리 일체형 차체 패널 등에도 해당 기술을 적용하기 위해 연구 중이다.