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최종편집 2020-09-30 00:44 (수)
전기차 시대, 초경량 소재를 주목하라
전기차 시대, 초경량 소재를 주목하라
  • 박민수 기자
  • 승인 2020.08.10 15:17
  • 댓글 0
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NICE평가정보 '초경량소재 필요성확대' 보고서
전기차보급 확대에 따른 수요급증 전망
국내 원천소재 기술력 아직 미비
다양한 경량소재가 적용된 자동차[사진=포드 2015년]
다양한 경량소재가 적용된 자동차[사진=포드 2015년]

【뉴스퀘스트=박민수 기자】 전기차의 급속한 보급과 함께 전기차를 중심으로 한 자동차 산업의 구조 전환을 앞두고 초경량 소재에 대한 필요성과 관심이 집중되고 있다.

전문가들은 초경량 소재 산업은 미래차 등 전방산업에 대한 파급효과가 큰 산업이라고 입을 모은다.

NICE평가정보(주)는 최근 '전기차 중심 산업으로의 전환에 따른 초경량소재 필요성 확대'라는 보고서를 통해 초경량 소재를 주목하라고 주문했다.

초경량소재는 제품의 경량화, 고급화 및 고성능화 수요에 대응해 기존 소재보다 가볍고 기능이 개선된 소재를 의미한다.

NICE평가정보(주)의 김효장 선임연구원은 "초경량소재의 대표적인 적용 분야는 미래차를 포함한 수송기기 분야로, 자동차 연비의 개선과 환경 규제 대응, 안전성 향상을 목표로 고강도강, 알루미늄 마그네슘, 복합소재 분야의 원천소재 기술과 가공성 향상을 위한 기술개발이 이뤄지고 있다"고 소개했다.

김 연구원은 또 "초경량소재 산업은 자동차, 항공기, 선박 등 수송기기와 전자제품, IT 융합 분야의 고기능성 제품 수요증가에 따른 고부가가치화 및 경쟁력 확보에 직결되는 핵심 기반산업이며, 전방산업과의 연관효과가 높은 산업"이라고 강조했다.

그러나 초경량 소재 산업은 현재  대규모 설비 구축과 기술개발에 높은 초기 투자비용이 필요하고 자동차, 반도체, 스마트폰 등 수요 대기업에 종속된 구조를 형성하고 있는 한계를 지니고 있다는 지적이다.

보고서에 따르면 최근 여러 경량소재를 혼합해 차량 경량화 효과를 극대화하는 멀티 머티리얼 믹스(Multi-MaterialMix(MMM)) 기술과 이에 필요한 이종소재 접합 기술이 부각되고 있다.

MMM 기술은 다양한 물성을 갖는 경량 소재들을 차체에 혼용하므로 경량화가 용이하며, 주요 부품별로 강도, 강성 등 요구 성능에 대응하는 적합한 부품들을 선별하여 적용이 가능하기 때문에 최적화된 차체 구조를 통해 목표로 하는 성능을 얻을 수 있는 장점이 있다는 것이다.

또한 가격이 비싸고 우수한 물성을 갖는 소재는 부분적으로 적용함으로써 도출 성능 대비 원가를 절감하는 효과도 큰 것으로 평가됐다.

김 연구원은 "최근 전기차 시장 활성화는 초경량소재 적용을 더욱 촉진할 것으로 전망된다"고 강조했다.

차량 10% 경량화에 의한 효과[출처=현대모비스 2018년]
차량 10% 경량화에 의한 효과

정부는 올해 7월 발표한 한국판 뉴딜 종합계획을 통해 저탄소·친환경 등 그린 경제로의 전환 가속화를 위한 계획으로 전기차, 수소차 등 그린 모빌리티 확대 정책을 제시한 바 있다.

그린 모빌리티 정책은 건기차 113만대, 수소차 20만대 보급, 전기차 및 수소차 충전 인프라 설치 등의 내용을 담고 있다.

이에따라 전기차·수소차 보급 확대는 전기차의 주행거리와 전비(전기차 연비), 수소차의 내구성 향상이 전제돼야 하므로 초경량소재의 적용을 한층 더 가속화 시킬 것으로 전망된다.

세계 전기차 시장규모는 2017년 435억 달러에서 25.6% 증가해 2018년 546.6억 달러를 기록한데 이어 이후 매년 30% 성장하여 2024년 2,633억 달러의 규모를 형성할 것으로 예상된다.

2018년 기준 세계 시장은 아시아-태평양 시장의 비중이 가장 크고(59.6%), 다음으로 유럽
22.3%, 북미 18.2% 순으로 나타났다.

전 세계 시장의 55%를 차지하는 중국은 아시아-태평양 시장에서 전체의 90% 이상을 차지하고 있는 등 시장을 선도하고 있는 것으로 파악된다.

국내 전기차 시장규모 역시 2018년 7,283억원 규모에서 연평균 36.4% 성장해  2024년에는 4
조 6,740억 원의 시장을 형성할 것으로 전망된다.

국내 시장은 세계 시장 내 약 1.2% 규모 수준을 차지하고 있는 것으로 분석된다.

그러나 김 연구원은 " 초경량소재는 자동차, 항공, 선박, 전자 등 전방산업의 핵심 기반산업으로 파급효과가 매우 큰 산업이지만 국내 원천소재 기술력은 아직 미비한 상황"이라고 지적했다.

초경량소재는 미래차 등 수송기기를 위한 화학·신소재 분야 내 다기능 소재에 속하는 품목으로, 주로 수송기기 분야의 연비 향상을 목적으로 기술개발이 수행돼 왔다.

초경량소재 산업은 자동차, 항공기, 선박 등 수송기기와 전자제품, IT 융합 분야의 고기능성 제품 수요증가에 따른 고부가가치화 및 경쟁력 확보에 직결되는 핵심 기반산업이며, 전방산업과의 연관효과가 높은 산업이다.

김 연구원은 "그러나 대규모 설비 구축과 기술개발에 높은 초기 투자비용이 필요한 산업이며, 자동차, 반도체,스마트폰 등 수요 대기업에 종속된 구조를 형성하고 있어 선진국 대비 자체 개발소재는 낮은 기술력과 브랜드 가치를 지닌 중소기업 중심의 산업이라는 한계를 지니고 있다"고 지적했다.

또한, 원소재 가격 비율이 높고, 경기 변동에 민감한 내수 충족형 산업구조를 가지고 있으므로 원소재 자급화가 필요하고, 국내 일부 대기업은 세계 수준의 합금 정련, 제련기술을 보유하고 있으나, 이를 활용하는 대부분 산업은 단순가공형 저부가가치 산업으로 구성되어 있어 고부가가치 핵심 경량소재의 대외 의존도는 높은 편이라는 것이다.