[메가경제=정호 기자] 모빌리티 선행기술과 제품경쟁력 강화에 주력하고 있는 현대모비스가 신소재 연구개발 단계에서부터 다양한 성과를 창출하고 있다. 고성능·고효율의 신소재를 적용해 상품성 향상을 견인하는 것은 물론, 글로벌 환경 규제에 대한 선제적인 대응도 가능할 것으로 기대된다.
현대모비스는 전기차 구동모터의 출력을 향상시키는 신소재 필름, 목재를 가공해 플라스틱을 대체하는 친환경 소재 등 신소재 분야에서의 다양한 연구개발 성과를 2일 소개했다. 현대모비스는 인공지능으로 가상의 환경을 모사하거나 신소재 물성(物性)을 탐색하는 연구 기법도 함께 공개했다.
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| ▲ <사진=현대모비스> |
현대모비스의 신소재 연구개발은 △핵심부품 경쟁력에 기여하는 혁신소재, △지속가능한 친환경 소재, △인공지능을 활용한 디지털 재료개발 프로세스 구현이라는 3가지 축을 중심으로 진행되고 있다.
원천기술인 신소재 분야에서의 연구개발 성과는 제품경쟁력 강화와 원자재 수급난 해소에도 기여하는 한편, 특히 친환경 소재를 적용한 핵심부품은 글로벌 수주에도 긍정적인 영향을 미친다. 유럽 등 선진시장 고객사들은 재생소재 사용 비중과 이에 따른 온실가스 감축 효과를 부품사 선정의 주요 지표로 활용하기 때문이다.
■ 전기차 모터 출력 높이는 필름, 플라스틱 대체 가능한 바이오소재 등 다양한 성과
우선 현대모비스는 전기차 구동모터의 출력을 높일 수 있는 ‘폴리에테르에테르케톤(PEEK)’ 필름 개발에 성공했다. 혁신소재로 불리는 이 필름은 전기모터 내부에 촘촘히 감은 구리선(코일)을 감싸 비정상적인 전류의 흐름이나 발열을 차단하는 기능을 수행한다.
그 동안에는 아라미드로 불리는 합성섬유를 사용했지만, 신소재를 적용하면 코일의 점적률과 열효율이 개선돼 모터의 출력이 향상된다. 이 필름은 기존 소재보다 표면이 균질해 코일 삽입 과정에서 마찰이 줄어 공정 효율이 개선된다. 현대모비스는 180도 이상의 고열에도 견딜 수 있도록 내구성을 확보했다.
현대모비스는 신소재 ‘맥신(MXene)’을 적용한 전자파 차단 흡수재 개발에서도 성과를 거두고 있다. 맥신은 전기전도성이 높은 나노물질로 꿈의 신소재로 불린다. 현대모비스는 전장부품의 고주파·고집적화·고전력화 트렌드에 따라 미래 유망 소재인 맥신을 자동차부품에 선제적으로 도입한다는 방침이다.
지속가능한 친환경 소재 개발도 현대모비스가 공을 들이는 분야다. 주요 국가들이 친환경 소재 사용을 법제화함에 따라 이를 선제적으로 대응하고 있다. 실제로 유럽연합은 2030년부터 신차에 들어가는 플라스틱의 25%를 재생 플라스틱으로 사용할 것을 의무화하기도 했다.
현대모비스는 목재를 가공한 ‘리그노셀룰로스’라는 바이오 소재를 업계 최초로 적용할 방침이다. 목재를 분쇄해 물리화학적 처리를 거쳐 특정 성분만 추출하는 방식이다. 이후 다른 재료와 혼합해 범퍼커버와 같은 플라스틱 부품이나 고무제품을 만들 수 있다. 국내에서는 흔한 소나무를 사용한다.
현대모비스는 리그노셀룰로스를 개발하며 제품 경량화를 실현하고, 총 8건의 특허를 출원하기도 했다. 국제 산림관리기구의 인증을 거친 목재만 활용하며, 플라스틱 사용 저감에 큰 도움을 줄 것으로 기대된다.
현대모비스는 기능성 신소재 개발에 인공지능 활용을 확대하고 있다고 설명했다. 가상의 연구개발 환경을 구축하면 재료의 내구성이나 강도, 변형 등을 쉽게 예측할 수 있다는 장점에서다.
이러한 일환으로 현대모비스는 전기가 통하는 고무를 활용한 기능성 신소재를 개발하고 있다. 인공지능이 어느 지점에 어떤 압력으로 눌리는지 예측 분석하는 기술이다. 향후 충돌사고를 대비한 에어백의 충격 감지센서나 차량 내부의 탑승객 감지시스템, 각종 조작계 버튼 등의 용도로 발전시킨다는 방침이다.
이 밖에도 장기간 외부 환경에 노출되는 부품의 부식이나 노화를 예측하고, 복잡한 고분자 물질의 특성을 탐색하는 재료 연구분야에 인공지능을 적극 도입해 신소재 개발에 앞장서고 있다.
한편 현대모비스는 국내 부품사 가운데는 이례적으로 100여 명에 이르는 신소재 개발 전문 인력을 보유하고 있다. 또한 국내 주요 대학과 에너지 화학 전문기업들과의 협업도 확대해 차량용에 특화된 신소재 개발에 공을 들이고 있다.
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