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화학이야기

LG Chem MAGAZINE – VOLUME 03 자동차소재, 그 무궁무진한 잠재력

2017년 3월 21일

LG Chem MAGAZINE – VOLUME 03 자동차소재, 그 무궁무진한 잠재력 – 지난달 LG Chem MAGAZINE VOLUME 02 에서는 기초소재의 특징 및 장점을 몇 가지 키워드로 소개해드렸습니다. 이번달 VOLUME 03 에서는 기초소재 중에서도 자동차소재를 위주로 소개해 드리려고 합니다! LG Chem MAGAZINE VOLUME 04를 기대해주세요.

#자동채 소재
#자동채-하단 설명 참조

#자동차소재
자동차 소재의 진화

자동차용 소재의 진화가 빨라지고 있다. 자동차용 소재는 강도와 비용, 내구성, 안전 신뢰성 등 까다로운 요구로 특별한 문제가 없으면 잘 바뀌지 않는다. 그러나 글로벌 완성차 기업들이 미래에도 지속가능한 사업모델을 만들고 경쟁우위를 지키기 위해 소재 변화를 추진하면서, 자동차 소재의 변화 방향에 대한 관심이 높아지고 있다.

자동차 소재의 진화가 가시화될수록 국내 관련 산업계에서는 재료 및 기술의 융복합이 중요한 과제로 부상하고 있다. 소재에서는 이종 소재의 융복합 재료가, 기술에서는 이종 업종의 기술 협업을 통한 새로운 소재의 성형 및 가공기술 개발이 요구되기 때문이다. 정부 차원에서도 원천기술 개발 및 산학연 협력 R&D 지원을 위한 지속적인 노력이 필요할 것이다. ‘자동차 소재의 진화, 혁신의 동력은 기술의 융복합(임지수,이윤하)’ 발췌

LG경제연구원 REPORT ‘자동차 소재의 진화, 혁신의 동력은 기술의 융복합(임지수,이윤하)’발췌

#경량소재
#경량소재-하단 설명 참조

#경량소재
혁신의 동력은 기술의 융복합

소재의 변화 방향에서 가장 큰 이슈는 경량화이다. 소비자 인식의 변화와 정부의 환경규제 강화로 연비가 중요해지는 상황에서, 전자/안전 기기의 장착으로 자동차는 더욱 무거워지고 있어 경량소재의 적용은 더 이상 피할 수 없는 과제이다. 차를 가볍게 만들기 위해 검토되는 소재는 고장력강판과 알루미늄, 마그네슘, 탄소섬유강화플라스틱이 대표적이다. 이들은 가격과 강도, 성형가공성 측면에서 장단점이 뚜렷하게 나뉘어져 있어, 어떤 소재가 경량소재를 주도할지 예단하기는 어렵다. 다만 단일소재의 기술 개선을 통한 해법의 여지가 크지 않아, 이종 소재를 접합·복합화 시킨 융복합 재료를 통한 문제 해결 노력이 한층 강화되는 추세이다.

두번째 이슈는 친환경, 특수 기능소재의 적용이다. 자동차가 이동수단 뿐 아니라 주거공간으로서의 가치도 커짐에 따라 환경 친화적이면서 인체에 무해하고, 다양한 편의 기능을 수행할 수 있는 소재부품에 대한 니즈가 커지고 있다. 이에 따라 친환경과 고급 이미지를 충족시킬 수 있는 바이오 기반 소재, 자동차의 공조와 디스플레이, 외관 등을 향상시키기 위한 다양한 소재들이 개발 적용되고 있다.

LG경제연구원 REPORT ‘자동차 소재의 진화, 혁신의 동력은 기술의 융복합(임지수,이윤하)’발췌

#탄소소재
#탄소소재-하단 설명 참조

탄소소재
Application의 지속 확대

탄소섬유 기업들이 공통적으로 주목하고 있는 분야는 자동차 산업이다. 도레이의 시산에 의하면 자동차 차체의 17%를 탄소섬유로 대체하면 30%의 경량화가 가능하며, 연비는 20% 개선될 수 있다고 한다. 한편 자동차 경량화 분야는 철강 및 석유화학 기업들도 관심이 높은 분야로 향후 소재 간 경쟁이 치열하게 전개될 것으로 예상된다

기술의 발전과 시장 환경의 변화에 따라 새로운 수요처가 생기고 있다. 그 방향은 기존의 소재를 탄소소재가 대체하거나 아니면 새로운 제품을 위한 소재로서 등장하는 것이다. 여기서 가장 큰 신규 수요는 에너지와 환경 분야이다. 에너지 효율 개선에 대한 니즈는 탄소소재를 특수분야였던 항공우주 분야를 넘어서 프리미엄급 자동차 분야에 적용하고 있는 상황이다. 이외에도 에너지 저장 시스템용 나트륨-황 전지의 황(sulfur) 전극용이나 연료전지의 백금촉매담지체, 기체확산층 등에 탄소소재가 들어감에 따라 탄소소재의 수요처는 점점 확대될 전망이다.

LG경제연구원 REPORT ‘미래의 유망소재(홍정기,문희성)’, ‘소재 기술 혁신의 Enabler 탄소소재(문희성)’발췌

#플라스틱
#플라스틱-하단 설명 참조

#플라스틱
플라스틱 고객 니즈 고도화로 인한 혁신 요구 증대

수요 산업의 성숙화로 인해 고객들의 니즈가 고도화되면서, 소재 업체들이 기존에 보유하고 있던 소재 및 기술만으로는 고객들의 니즈를 충족시키기가 상당히 어려워지고 있다.예를 들어 과거 자동차 산업에서는 충격에 대응하기 위해 고강도를 구현할 수 있는 철강 소재가 사용되었다. 하지만 각국의 연비 규제 및 소비자들의 고연비 차량 선호로 인해 플라스틱을 중심으로 하는 경량화 소재가 각광을 받기 시작했으나, 안전성의 문제로 이제는 단순히 가벼운 것을 뛰어 넘어 가벼우면서도 고강도인 소재가 요구되고 있다.

이런 환경 변화에 따라 소재 업체들은 철강, 플라스틱 등 자신들이 보유하고 있는 소재 만으로는 고객들의 니즈를 만족시켜주기 어려워졌다. 탄소섬유와 플라스틱의 복합재료 등이 자동차 소재에서 최근 각광을 받고 있는 이유이다. 또한 지금까지 자동차 내장재에는 가볍고 싼 플라스틱이 주로 사용되었다. 하지만 이제는 각국의 친환경 규제 및 소비자들의 친환경성 요구를 충족시키기 위해 가볍고 싸면서 친환경적인 소재가 요구되고 있다. 따라서 기존에 플라스틱을 공급하던 업체들은 자신의 기술 기반에 바이오 소재 기술을 더해 바이오플라스틱을 개발하고 동일한, 혹은 더욱 저렴한 가격으로 공급하기 위해 혁신을 지속하고 있다. 이렇듯 수요 산업의 성숙화는 수요 업체들뿐 아니라 소재 업체들의 사업 방식에도 큰 영향을 주고 있으며, 소재 산업의 경계없는 경쟁 을 촉진시키고 있다.

LG경제연구원 REPORT ‘변신에 나선 소재 기업들,경계없는 경쟁 시작되고 있다.(이윤하)’발췌

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레드램프의 빛을 견디다 LUPOXGO
자동차에 색을 입히다. NBAGO
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