‘점점 더 가볍게’ 車경량화 소재로 뜨는 알루미늄

[헤럴드경제=조민선 기자]11월 초 파리기후협약 발효를 앞두고 자동차 업계에선 이미 차체 경량화가 화두로 떠오른 지 오래다. 이와 관련해 전통적인 차 프레임 소재인 철 외에 경량화 소재로 비철 소재인 알루미늄이 각광받는 분위기다.

지난 13일 글로벌 첫 공개된 BMW의 중형 세단 ‘신형 5시리즈’는 이전 모델 대비 차체 크기를 키우면서도 무게를 100kg이나 감량해 화제가 됐다. 신형 5시리즈는 합금 형태의 알루미늄을 도어, 루프 등에 대거 적용해 차체 경량화에 성공했다. 캐딜락의 대형 세단인 ‘CT6’도 차체의 도어, 루프 등에 64%가량 알루미늄 소재를 적용했다. 그 결과 대형 세단임에도 불구하고 공차 중량은 1950kg에 불과하다. 동급의 벤츠 ‘S클래스’나 BMW ‘7시리즈’와 비교해 100kg이나 가볍다. 

BMW 신형 5시리즈의 프레임 작업 현장
13일 글로벌 첫 공개된 신형 5시리즈

재규어랜드로버의 경우 거의 대부분 차종에 알루미늄 소재를 적용하는 브랜드다. 경량화와 강성을 모두 확보한 ‘알루미늄 인텐시브 바디’를 자체 제작해 적용한다.

볼보의 ‘V90’은 보닛과 펜더에 알루미늄을 써 차체 무게를 100~150kg 줄였다.

국산차 브랜드 중엔 현대차의 친환경차 브랜드 아이오닉 차종에 알루미늄 소재가 일부 적용됐다. ‘아이오닉 하이브리드’의 경우 후드와 테일게이트 등에 알루미늄을 적용해 기존 철 소재 적용과 비교해 40%가량 차체 무게를 줄였다. 그 결과 아이오닉 하이브리드의 평균 연비는 동급 국내 최고 수준인 22.4km/ℓ를 찍을 수 있었다. 

캐딜락 CT6

이 같은 경량화 추세는 앞으로 더욱 강화되는 분위기다. 강화되는 탄소배출 규제 속에 차체 중량을 줄이는 것이 중요해졌기 때문이다. 특히 알루미늄은 중량이 철의 3분의 1에 불과해 경량화에 가장 효과가 큰 소재로 꼽힌다. 

재규어 F-페이스

EU나 각국 정부 차원에서도 경량화는 국가적 아젠다(agenda)로 설정할 정도로 중요한 이슈다. 지난 2012년부터 올해까지 EU는 ’대량생산 적합 전기차 경량화 기술개발(ALIVE)‘ 프로젝트를 추진해왔으며, 폴크스바겐, 다임러, 르노 등 22개 브랜드가 참여해 닛산의 전기차 ‘리프’의 무게를 기존 대비 36% 줄이는 목표로 작업해왔다. 그 결과 유럽은 2020년께 자동차의 철강 사용 비중은 68%->41%로 27% 낮아지고, 알루미늄 등 비철금속 및 복합재료의 사용 비중은 14%가량 증가할 것으로 추정된다. 미국의 경우 미국 정부와 자동차 3사가 (기존 대비)연비가 3배 높은 패밀리 중형 세단 개발을 목표로 ‘차세대자동차개발협약(PNGV)’을 체결한 상태다. 

아이오닉 EV

무엇보다 친환경차 시대가 빨리 다가오면서, 경량화는 더 중요한 목표로 떠오를 전망이다. 기존 내연기관 대신 배터리를 탑재하는 전기차는 차체 무게를 줄이는게 주행거리 연장의 최대 관건이기 때문이다.

현대차 관계자는 “전기차의 경우 차의 주행거리 향상이 가장 큰 목표인데, 현재 기준으론 배터리를 많이 탑재하면 할수록 주행거리가 늘게 돼 있다”며 “차체의 무게를 최소화 해 배터리를 최대로 늘리면서 연비도 향상시키는게 전기차 개발의 가장 큰 미션”이라고 밝혔다.

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