알루미늄으로 연비, 성능, 안전을 잡아라!

노벨리스, OEM 요구에 아시아 투자 확대

글│한 상 민 기자 <han@autoelectronics.co.kr>
2014년 01월호 지면기사

글로벌 자동차 업계에 공급되는 알루미늄 판재의 약 50% 정도를 점유하고, 117개 플랫폼의 자동차에 판재를 공급하고 있는 노벨리스가 아시아 를 비롯 글로벌 투자를 확대했다. 차량 경량화, 연비와 성능 향상을 위한 OEM의 수요 증대 때문이다. 노벨리스가 연평균 25%의 시장 확대가 기대되는 자동차시장에 적극 대응하고 있다.

.

성장하는 아시아 시장

노벨리스는 지난 40여 년 동안 차량용 알루미늄 분야의 혁신을 주도하며 새로운 합금과 프로세스 및 마감기술을 개척함으로써 카 메이커의 차세대 모델 개발에 일조해 왔다. 아우디, BMW, 크라이슬러, 페라리, 포드, GM, 재규어, 랜드로버, 메르세데스 벤츠, 포르쉐, 볼보, 현대 등의 모델에 차체구조 부품과 패널에 제품을 공급하고 있다. 노벨리스는 현재 글로벌 자동차 업계에 공급되는 알루미늄 판재의 약 50% 정도를 담당하고 있고, 117개 플랫폼의 자동차에 판재를 공급하고 있다.
노벨리스의 손창욱 팀장은 “차량 경량화 요구 증대로 후드, 펜더, 특히 경량화 효과가 큰 도어에 대한 알루미늄 수요가 늘고 있으며, 적용 클래스도 프리미엄 카에서 중, 소형차로 확대되고 있다”며 “차체(BIW)도 알루미늄으로 대체되고 있는데 노벨리스는 전체 BIW 공급량의 50% 이상을 점유하고 있다”고 말했다.


예를 들어, 현대의 제네시스(구형), 에쿠스가 후드에 알루미늄을 적용했고, 미드클래스에서는 르노삼성의 SM5, BMW 5시리즈, 아우디 A6 등이 알루미늄을 채택하고 있다. 재규어 XJ, 레인지로버나 전기차 테슬라는 BIW까지 거의 모든 부분을 알루미늄화 했다.
국내에서 100만 톤 증설을 마친 노벨리스는 연평균 25% 성장이 예상되는 전 세계 자동차 알루미늄 시장, 특히 중국 시장에 포커스하고 있다. 최근 노벨리스는 북미에 자동차 전용 라인을 추가하는 등 연간 24만 톤, 독일 40만 톤, 한국 35만 톤, 브라질 30만 톤 규모의 생산체제를 갖췄고, 중국에서는 12만 톤 규모의 차량용 알루미늄 열처리 라인을 올해 안에 구축한다. 중국에 보낼 코일은 울산공장에서 생산한다.
노벨리스의 최승우 부장은 “노벨리스의 차별점은 25년 이상의 연구와 개발을 통해 자동차 부문의 알루미늄 기술을 확보한 점”이라며 “노벨리스는 동일한 품질과 기술력의 알루미늄 제품을 북미와 유럽, 아시아 각 대륙의 생산기지를 통해 공급하는 유일 회사”라고 말했다.
아시아 시장은 거대한 성장 잠재력을 보유하고 있다. 알루미늄 도입이 막 시작됐고, 특히 중국은 향후 5년 간 연평균 25% 이상의 성장률이 기대된다. 때문에 노벨리스는 중국 창저우에 차량용 알루미늄 압연 제품 수요 충족을 위한 새 공장을 건립 중이다. 1억 달러 규모의 투자가 바로 아우디, 다임러, GM, JLR, 포드, PSA 등 글로벌 고객들의 요구로 이뤄지게 됐다. 
최 부장은 “올해 말이면 중국에서 알루미늄 BIW가 생산되기 시작할 것이고, 이에 따라 노벨리스는 유럽과 북미 그리고 아시아에 현지 생산시설을 갖춘 유일한 글로벌 기업으로 자리매김할 것”이라며 “이는 또한 업계 최초로 중국에 차량용 알루미늄 판재 생산시설을 건립하는 것”이라고 말했다.


경량화의 다양한 혜택

자동차는 그동안 안전, 편의사양 증대로 중량이 늘어왔지만, 최근 들어 전 세계적인 연비, 환경규제, 연비에 대한 소비자 민감성으로 다시 줄어드는 추세에 있다. 예를 들어 미국의 기업평균연비규제(CAFE)는 2011년 27.2 mpg이던 것이 2016년 35.5, 2025년 54.5 mpg를 목표하고 있고, 유럽은 2020년까지 이산화탄소 배출량을 95 g/km로 규제하고 있다. 한편, 미국 소비자의 2008년 신차 구매 시 연비 최우선 비중은 54% 정도였지만 2011년에는 83%로 크게 늘었다.


이같은 주변환경 변화로 인해 알루미늄은 후드, 도어, 테일게이트, 펜더, 루프를 비롯, 모든 BIW와 구조물에 적용되고 있다.
손 팀장은 “더커 월드와이드(Ducker Worldwide)에 따르면 예전에는 열교환기, 휠, 엔진헤드, 블록에 알루미늄을 많이 써 대당 300파운드(100~120 kg)를 사용했는데, 2010년부터 2020년까지는 후드, 도어, 펜더, 스트럭처, 루프에 알루미늄이 사용되고 2025년에는 대당 550파운드(250kg)가 사용될 전망”이라고 설명했다.
알루미늄을 차에 적용하면 차가 가벼워져 연비, 퍼포먼스가 증대된다. 또 가벼워진 만큼 새로운 안전, 편의 시스템을 장착할 여유가 증대되고 재활용률도 높아진다.
리카르도(Ricardo)에 따르면 중량을 10% 저감하면 가솔린 엔진은 일반적으로 연비가 3.3% 향상된다. 또 차가 가벼워짐에 따라 엔진 다운사이징이 가능해져 6.5%까지 연비를 향상시킬 수 있다. 디젤의 경우 3.9%, 다운사이징 엔진은 6.3% 향상된다. 전기차나 플러그인 하이브리드도 6.3% 향상된다.
충돌안전성도 향상될 수 있다. 다이내믹 리서치(Dynamic Research)에 따르면 같은 사이즈에서 알루미늄 채용으로 20% 가벼워진 SUV의 충돌 테스트 결과 총상해율이 15% 저감된 것으로 나타났다. 알루미늄 채용으로 4.5인치 커진 SUV의 경우엔 26%까지 저감됐다. 
최 부장은 “알루미늄은 철에 비해 1/3 정도 가볍지만 물리적 강성은 좀 떨어진다. 때문에 같은 성능을 주기 위해 두께를 두껍게 하기도 하는데 이럴 경우에도 경량화 효과는 40~50% 정도”라고 말했다.
100% 알루미늄 차체를 적용한 세계 최초의 SUV인 레인지로버는 노벨리스가 혁신적인 자동차 모델의 개발 과정을 어떻게 지원하고 있는지를 보여주는 좋은 사례다.
손 팀장은 “JLR 레인지로버는 BIW에도 알루미늄을 적용한 풀 알루미늄 바디 모델이다. 그 결과 스틸 BIW에 비해 39%, 180 kg을 저감했다. 종전까지 레인지로버의 총중량은 2,580 kg이었지만 차체를 알루미늄으로 대체하며 300 kg을 저감했고, 파워트레인도 120 kg을 저감함으로써 총 420 kg을 줄였다”고 설명했다.
테슬라 전기차도 주행거리와 퍼포먼스를 늘리기 위해 풀 알루미늄 모델을 만들었다.   
철재를 대체하는 알루미늄의 최대 단점은 비용이다. 때문에 비용에 민감할 수밖에 없는 볼륨 메이커, 중소형 모델의 알루미늄 채택률이 낮다. 그러나 이같은 상황도 갈수록 호전되고 있다.  
최 부장은 “한 연구에 따르면 철재를 알루미늄으로 전량 교체하면 비용은 kg 당 1~1.5 달러 상승한다. 대당 500~600달러(소재)가 상승하는 셈”이라며 “소재 비용으로만 우리 돈으로는 60~70만 원이 증가하는 것이지만, 중량이 줄어든다는 점, 또 차를 운행하면서 얻는 연비의 이점 등 전체적인 가격을 따진다면 이같은 비용 문제는 크게 달라질 것”이라고 말했다. 

<저작권자(c)스마트앤컴퍼니. 무단전재-재배포금지>

PDF 원문보기

본 기사의 전문은 PDF문서로 제공합니다. (로그인필요)
다운로드한 PDF문서를 웹사이트, 카페, 블로그등을 통해 재배포하는 것을 금합니다. (비상업적 용도 포함)

  • 100자평 쓰기
  • 로그인


TOP