자동차 산업의 경량화 기술 혁신 전략과 소재 개발 및 자동차 관련 부품 시장의 발전 동향 doc_id PCY_201611100158088281_3

관련 소식에 근거하면 탄소섬유 복합 재료 자동차는 이미 에너지 및 환경문제를 해결할 수 있는 전략적 제품으로 되고 있다고 한다. 하지만 저탄소섬유의 생산원가 절감은 탄소섬유 자동차가 개념으로부터 상품화를 실현하며 현재 글로벌 자동차 기업이 직면하고 있고 시급히 해결해야 할 과제인 동시에 기업 간의 실력을 경쟁하고 있는 “전쟁터”이기도 하다. 일본은 현재 글로벌 탄소섬유 산업 실력이 제일 강한 나라에 속하고 있다. 장기적인 발전에 중점을 두고 지속적으로 연구개발을 실행한 일본 탄소섬유 기업은 유 럽, 미국기업을 초월하여 전 세계 70%의 비중을 차지하고 있다. BMW의 탄소섬유 생산 납품 업체는 일본의 미쯔비시 레이온이다. 실질적인 환경보호 재료로써 탄소 섬유는 전 세계의 주목을 끌었으며 탄소섬유 경쟁은 일본을 무대로 하여 이미 시작되었다. 국가의 차원에서 구축해야 할 자동차용 철강 연구개발 및 응용기술 혁신 시스템은 국가 핵심 실험실, 공정기술 연구센터 등이며 산업 차원에서는 자동차 경량화 기술 혁신 전략 연맹을 통하여 업 스트림 및 다운 스트림의 공동기술 연구개발을 추진해야 하고 기업 차원에서는 업 스트림 및 다운 스트림이 기술 분야에서의 관련성과 호환성을 탐색하고 기업 혁신 인재 육성을 강화해야 하며 기업 기술 교류를 강화해야 한다. 현재 자동차산업은 경량화에 관한 심층적인 개혁을 진행하고 있으며 철강기업, 철강제품에 관한 다양한 수요를 제시하고 있다. 이번 개혁에 대해 중국 강철사업은 어떻게 대응할 것인가? 이 문제에 관하여 자동차, 철강 두 산업의 차원에서 시작하여 자동차 경량화의 실현방식, 재료의 선택, 응용 등 분야에서 비교적 심층적인 연구를 시작했으며 중국 관련 철강기업이 개혁의 기회를 활용하여 자동차 제조기업과 공동으로 산업 구조 조정의 발전을 실현하는데 참고자료로 될 것을 희망한다. 자동차 업계 전문가의 분석에 근거하면 4가지 차원에서 자동차의 경량화를 실현 할 수 있다고 한다. 첫 번째는 디자인의 경량화이다. 예를 들면 경량의 자동차 형식 및 조립품 구조 형식을 선택하고 전동(Transmission)장치의 길이를 감소하여 중량을 감소시키는 것이며 초경량 서스펜션 구조(Suspension structure)와 전체 차량 바디가 중량 같이 부담할 수 있는 차량 바디 구조 등을 이용하는 것이다. 관련 통계에 근거하면 승용차 바디, 샤시(서스펜션 시스템 포함), 엔진 3대 부품은 대략 한 대 자동차 총 중량의 65%정도를 차지하며 바디 구조에 대한 사이즈 개선, 형태 개선, 토폴로지(Topology)개선을 진행하면 자동차 바디 프레임, 바디 철강 판의 중량을 감소시킬 수 있다고 한다. 두 번째는 경량 재료로 철강 재료를 대체하는 것이다. 예를 들면 알루미늄 합금, 마그네슘 합금, 강화 플라스틱, 유리 섬유, 탄소섬유 복합 재료 등이 있다. 세 번째는 제조 공법을 개선하는 것이다. 예를 들면 복합 구조를 이용하여 조인트 부분을 감소시키고 부분 강화를 하며 레이저로 용접하고 열 성형 등 제조 공법을 이용하는 것이다. 네 번째는 현재 재료 특히 철강의 강도 등 성능을 향상시켜 재료의 중량을 감소시키는 것이다. 중국 희토 학회의 전문가 루센리(盧先利)의 소개에 근거하면 본인은 현재 보강(包鋼), 보강(寶鋼), 안강(鞍鋼) 등 기업은 국가 희토 전문 자금을 이용하여 희토가 철강에서의 응용 과제를 연구하고 있다고 한다. 루센리(盧先利)는 희토가 재료의 성능을 대폭 향상시킬 수 있다고 주장하며 예를 들면 번시(本溪)철강이 트럭의 스포크(Spoke steel) 철강에 희토를 첨가한 후 동 제품의 피로저항 성능, 강도, 인성 등이 뚜렷하게 향상되었다. 만약 자동차용 철강의 연구개발에 희토 응용 연구를 강화 한다면 자동차 경량화에 비교적 큰 작용을 일으킬 수 있을 것이다. 그 외에 3세대 자동차 철강의 응용을 추진하는 문제도 해결해야 한다. 제3세대 자동차 철강의 강도, 연장 율 등은 대폭적으로 향상되었지만 아직 자동차, 부품제조에 대량적으로 응용하지 못하고 있다. 자동차 공장은 아직 동 유형의 철강 자재에 적합한 부품을 찾지 못했으며 디자인 노하우, 공법에도 자신감이 없으며 장비, 모형 도 조정할 필요가 있다. 동 종류의 철강 응용은 국가, 산업, 기업이 협력하여 추진해야 한다. 최근에 중국 경제의 신속한 발전과 GNP가 신속하게 증가함에 따라 국민들의 생활수준이 지속적으로 개선되었고 중국 자동차산업의 신속한 발전을 추진했다. 중국 자동차산업협회의 통계수치에 근거하면 2013년 중국의 연간 누계 자동차 생산량은 2,211.7만 대에 달하였는데 전년 동기 대비 14.8% 증가했고 자동차 판매량은 2,198.4만 대이며 전년 동기대비 13.9%증가했으며 생산 및 판매의 동기 증가율은 2012년 대비 각각 10.2% 및 9.6% 증가했다. 신속하게 성장하고 있는 중국의 자동차 소비시장은 자동차 전자, 자동차 유지 보수 등 관련 시장을 발전을 추진했다. 매년 신규로 증가되는 자동차 필름에서 자동차 필름은 주로 승용차 분야에 사용되며 수입필름(3M, LLumar, ATI)은 가격이 비교적 높고 국내 현재 자동차 필름 생산회사가 비교적 적으며 품질이 안정적이지 못하다. 자동차 보호막은 20년 전부터 이미 외국에서 광범위하게 사용되었지만 중국 자동차 필름시장의 발전은 중국 자동차시장이 발전함에 따라 발전되었고 현재 아직 외국을 따라가는 단계이며 중국의 자동차 필름시장은 대부분 외국 브랜드가 점유하고 있다. 주요 브랜드는 3M, LLumar, ATI, GLOBAL WINDOW FILMS, BEKAERT, JHONSON 등이 있다. 현재 자동차 보호막은 이미 4세대 제품까지 발전되었다. 1세대 자동차 태양막은 일반적으로 “염색막”이라고도 하는데 폴리에스테르 막에 염색제를 코팅하여 태양광 및 자외선을 차단하는 효과를 실현하며 동 제품은 설치가 간단하고 광 차단효과가 좋지만 열을 차단하지 못하고 퇴색 및 접착 이탈하기 쉬우며 사용수명이 짧다. 2세대는 금속 반사막이며 “폭발 방지막”이라고도 한다. 동 태양막은 폴리에스테르 막에 알루미늄, 티타늄 등 금속을 코팅하여 폭발 방지기능을 향상시켰고 열 차단 기능도 개선되었지만 광 투과율이 높게 되면 열 차단성능이 낮고 열 차단성능이 높게 되면 광 투과율이 낮다. 3세대 자동차 태양막은 “열 흡수막”이며 열과 햇빛 차단기능이 양호하며 더욱 중요한 것은 폭발 방지 기능이 강화된 후에도 막이 비교적 얇으며 폴리에스테르 층에 열 흡수제품을 코팅한 후 양호한 열 차단효과가 있으나 수명이 짧고 1년 정도 사용한 후 성능이 약화되는 단점이 있다. 4세대는 “스마트 스펙트럼 선택 박막”이다. 자성 제어로 금속을 코팅하여 막의 열 차단성능을 강화하는 것은 현재 세계에서 제일 대표적이고 첨단적인 박막 제작 기술이며 극도로 높은 열 차단효과가 있어 효율적으로 자동차 내의 온도를 감소시킬 수 있고 에어컨 효율을 향상시킬 수 있으며 자동차 유리가 파손될 때 유리조각이 발산되는 것을 방지하여 의외사고가 차량 내 사람이 상처받는 것을 방지하며 자외선 차단 비율이 99%에 도달하여 자외선의 피해를 받지 않게 하고 또한 특별히 강한 강도 및 인성, 높은 투명도, 안정적인 재질 등 특징이 있다. 4세대 자동차 보호막은 미래 자동차 보호막 시장의 발전추세로 될 것이다.