‘PEEK’으로 품질을 높여라

인터뷰 - 빅트렉스 남 궁 성 탁 아시아퍼시픽 지사장

2011년 04월호 지면기사  /  글│양 은 정 기자 <ejbbong000@naver.com>

Q. 빅트렉스와 PEEK에 대해 소개해 주시죠.
A. 빅트렉스(Victrex) PEEK 폴리머는 전신인 영국 ICI가 처음 발명해 상용화했습니다. 벌써 30년이 지났습니다. 1997년까지 빅트렉스는 PEEK 파우더만을 생산하고 기초 원재료는 다른 공급자에게서 제공받았습니다. 또 제품 등도 고객들을 통해 제조했습니다. 그러나 1997년 이후 원재료 생산에서 다양한 제품 개발 및 양산, 납품에 이르기까지 모든 프로세스를 진행하고 있고 이에 준하는 인프라를 구축했습니다.
빅트렉스는 고기능 폴리머인 PEEK 애플리케이션과 기술을 제공하는 솔루션 공급자입니다. 생산과 품질 관리는 영국 본사에서, 마케팅은 전 세계에 위치한 지사를 통해 관리하고 있습니다. 지사는 각 국가별 시장 상황과 고객 요구에 맞춰 기술 개발 및 서비스를 제공하고 있습니다.
우리는 최상의 품질을 보증하기 위해 영국에 폴리머라이제이션(polymerisation) 공장과 pre-monomer(DFDPM)/monomer 공장(BDF)을 함께 보유하고 있습니다. 완전히 통합된 PEEK 제조 공정라인을 통해 고객이 원하는, 품질 관리에 맞는 최적의 소재를 공급하고 있습니다. 빅트렉스의 PEEK 폴리머, VICOTE 코팅 및 APTIV 필름 등 첨단 고기능 소재는 다양한 산업에서 적합한 새로운 애플리케이션으로 개발되고 있습니다.
Q. 자동차 시장의 어떤 트렌드가 PEEK를 요구하고 있나.
A. 세계 자동차 산업의 트렌드는 환경 및 안전 표준, 품질과 보증기간 연장에 따른 수명 증대, 생산원가 절감에 있습니다. 업계 기준에 따르면 자동차 분야의 소재는 수년 전만 해도 사용 온도 범위가 100~120°C 에 불과했지만, 애플리케이션에 따라 -50°C ~150°C 이상에서 사용하는 것이 요구되고 있습니다. 예를 들어 스티어링 칼럼, 조향 핸들 축관 하부의 경우 최대 180°C, 터보차저 부품의 경우 220°C까지 견딜 수 있는 소재가 요구됩니다.
150°C 이상에서 일관되고 높은 기계적 특성을 보이는 고성능 열가소성 플라스틱 소재인 빅트렉스 PEEK 폴리머는 이같은 트렌드를 추구하는 자동차 업계의 요건을 충족시킬 수 있습니다.
최근 연구결과 빅트렉스 PEEK 폴리머는 5,000시간 이상 사용 후에도 인성, 인장 및 충격 강도 등의 기계적 강도가 그대로 유지됐습니다. 빅트렉스의 열경화성 플라스틱 소재는 용융점이 347°C 와 387°C 사이이고, 유리전이 온도가 143°C와 162°C 사이로 가장 혹독한 환경에서도 사용이 가능합니다. 



Q. 자동차에 적용된 애플리케이션들은.

A. 크게 금속대체와 고내열성 강화제의 두 가지 용도로 구분할 수 있습니다. 금속대체 애플리케이션의 예로는 트러스트 와셔가 있습니다. 자동 변속기에서 기어 단계를 분리하는 역할을 하는 트러스트 와셔의 경우, 혹독한 조건 때문에 고가의 니들 베어링이 사용되는데 빅트렉스의 PEEK 폴리머가 금속을 대체합니다. 플라이휠, 버스 자동 변속장치의 유성기어 장치, CVT 등의 트러스트 와셔로 응용되고 있습니다. 또 에어백 압력 센서 하우징에도 이용됩니다. 하이브리드 카 등 전기차 도입에 따라 자동차의 전자화가 가속화되면서 커넥터나 센서 등의 전자 부품 수요가 증가하고 있습니다. 연성회로 기판 및 와이어, 케이블 보호 등에 PEEK이 사용됩니다.
고내열성 강화 측면에서는 기어가 대표적입니다. PEEK은 기능 집약적 설계로 크기를 줄이고 경량화할 수 있고 원가절감을 하는 동시에 동일한 수명을 유지할 수 있도록 합니다. 전형적인 주차 브레이크 어셈블리와 비교해 대폭 경량화가 가능할 뿐만 아니라 자동차 인테리어의 센터 콘솔 주변 설계를 보다 유연화하기 때문에 전기/전자식 주차 브레이크에도 사용이 가능합니다. 펌프에서는 플라스틱 특유의 탄성, 밀착성 향상으로 인해 이송 효율을 증대시키고, 낮은 관성 모멘트로 동작의 기민성을 가능하게 합니다. 또 소음에서도 탁월한 효과를 낼 수 있습니다.
Q. 서플라이어 사례를 소개하면. 
A. 메탈다인(Metaldyne)은 매스밸런스 샤프트 모듈기어에, TI Automotive는 커넥터 부품에 PEEK를 적용해 세계 자동차시장에서 인정받고 있습니다. 메탈다인은 매스밸런스 샤프트 모듈 기어에 PEEK 폴리머를 채용해 자동차 성능 향상 및 연비저감, 소음 감소 효과를 이끌어 냈습니다. PEEK 기어는 전통적인 금속 기어에 비해 약 70%의 무게와 관성을 감소시키고, 이를 통해 3~9% 정도의 동력 소비를 감소시켜 연비를 개선시킵니다.
TI Automotive는 커넥터 부품에서 고온에서의 강성 유지와 시스템 경량화를 위해 PEEK을 활용하고 있습니다. 여러 소재의 비교 결과, PEEK은 기계적 압력 및 진동 저항성이 탁월해 하중에 의한 변형과 파괴 강도에서 우수한 성능을 나타냅니다.


Q. 한국시장은 어떤가.
A. PEEK 폴리머는 기계적 강도, 내구성, 내열성, 내화학성 등 기능성이 뛰어납니다. 이같은 장점에 의해 새로운 용도 및 수요처 개발이 활발하게 진행되고 있습니다. 또 한 번에 사출성형이 가능해 금속 대비 원가절감이 가능하고, 어셈블리가 용이하며, 공정 단순화, 교체 비용 감소 등의 이점이 커 장기적 수요 전망이 매우 밝습니다. 그러나 기존의 전통적 소재인 금속에 익숙한 기업들이 생산설비를 플라스틱 소재에 맞춰 변경해야 하기 때문에 시장의 확대가 느린 편입니다. 또 각 기업에서 해당 애플리케이션에 대해 대외비 또는 NDA(Non-disclosure agreement)로 진행하다 보니 PEEK 폴리머에 대한 정보가 공유되지 않는 문제가 있습니다.
Q. 지역별 PEEK 채용률이 다른데.
A. PEEK의 채용률은 SUV나 고급차 등 자동차의 규모 혹은 기술력과 관계되는 것이 아닙니다. 기술혁신에 대한 의욕이라고 볼 수 있습니다. 유럽, 일본과 같은 선진국의 OEM들과 서플라이어들은 기술혁신에 대한 높은 의욕을 바탕으로 빅트렉스의 PEEK 폴리머를 채택하고 양산 적용하는데 주저하지 않습니다.
현대자동차는 실적 향상과 함께 기술 혁신에 적극 나서며 세계의 OEM들과 어깨를 나란히 하고 있습니다. 빅트렉스 코리아는 지난 2009년 세계경기 침체기를 제외하면 2007년부터 지속적으로 두 자릿수 이상의 성장을 기록해 왔습니다.

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