자동차의 디자인 확정부터 생산 시작까지 소요시간이 현 30개월에서 2010년 18개월로 단축될 전망이다(“Beyond Cost Reduction”, BCG 보고서). 이같은 상황을 고려할 때, 개발 단계에서 서플라이어의 조기 참여 여부가 중요한 관건이 될 것으로 예상된다.
합케 사장은 “바스프의 혁신적인 소재와 동시공학 노하우가 자동차 제조업체에 더욱 중요해졌다”며 “바스프는 자동차 부품에 첨단 CAE 설계와 도구를 적용해 OEM이 개발 기간을 단축할 수 있도록 지원하고 있다”고 소개했다.
세계 자동차 메이커들은 연비 향상과 배출가스 저감, 생산비용 절감을 위해 금속 부품을 점차 폴리아마이드(Polyamide) 소재로 대체해 자동차 무게를 줄여 나가고 있다. 차량 중량이 10% 줄어들면 연료 소비는 5~7%까지 감소하게 된다. 또한 자동차 무게가 1 kg 줄어들 때마다 자동차 수명 주기 동안 CO2 배출량이 25.3 kg 줄어들게 된다.
합케 사장은 “고객 선호도의 변화, 환경 이슈에 대한 인식 향상, 정부 차원의 규제가 자동차 산업에서 변화와 혁신을 이끌어 왔다”면서 “한국 자동차 업계는 신기술의 얼리 어댑터(Early adopter)로서 아시아 자동차 업체 중 폴리아마이드를 가장 많이 사용하고 있다”고 말했다.
바스프는 현재 루프레일에서부터 대시보드, 에어백, 시트, 댐핑 시스템 및 범퍼 스티프너까지 오늘날 차량에 널리 쓰이는 복합 첨단 플라스틱 제품들을 공급하고 있다.
중량 감소:
플라스틱 파워트레인 부품
폴리아마이드 소재는 자동차 업계 트렌드를 일정 부분 충족시키며 다양하게 적용되고 있다. 바스프는 1972년 세계 최초로 폴리아마이드를 이용해 포르쉐의 플라스틱 흡기 매니폴드를 개발한 바 있다. 또 보통 알루미늄으로 만들어지던 트럭 엔진을 위한 오일 팬을 4년 이상의 개발기간을 통해 열가소성 물질로 만드는 데 성공했다.
알트호프 부사장은 “바스프의 강화 플라스틱인 ‘울트라미드(Ultramid)’로 만들어진 플라스틱 흡기 매니폴드는 전세계 자동차의 1/3에 장착돼 있으며, 40%의 중량 감소와 최고 30%의 비용절감 효과를 제공한다”고 말했다. 그는 또 “열가소성 물질로 만든 오일 팬은 오일을 30% 더 담을 수 있어 오일 교환까지의 기간을 1.5배 연장하고 알루미늄 팬보다 절반가량 가볍다”고 소개했다.
중량 감소: 플라스틱 바디 부품
자동차의 금속 부품을 플라스틱 소재로 대체하기가 특히 어려운 부분이 바디 패널 등 자동차 외관이다. 기존의 생산 라인을 변경해야 하기 때문이다. 그렇기 때문에 플라스틱 바디 패널은 소위 온라인 도장 과정이 가능해야 한다. 즉, 플라스틱 소재의 패널은 처음부터 도장 공정을 거쳐야 하고, 이외의 모든 공정에서도 금속 패널과 똑같이 처리될 수 있어야 한다.
알트호프 부사장은 “무엇보다 10년이 넘는 부품 수명 주기 동안 단 한번이지만, 180 ℃의 온도에서 30분 정도를 견딜 수 있어야 한다는 점이 플라스틱 소재 바디의 가장 어려운 난관”이라며 “바스프의 울트라미드 TOP 3000은 온라인 도장이 가능한 소재로서 강철보다 40% 가벼울 뿐 아니라 보다 높은 온도도 견딜 수 있다”고 소개했다.
비용 절감: 통합 프로세스
자동차 코팅 과정에서는 코팅 시간 절감이 곧 더 많은 자동차 생산과 투자비 절감을 의미한다. 바스프 코팅 사업부가 협력업체와 함께 개발한 “통합 프로세스Ⅱ(Integrated Process Ⅱ)”는 바디 도장에 소요되는 시간과 비용을 줄여준다. 이 프로세스는 기존 코팅 시스템에 통합되며, 하도 기능을 상도 과정에 통합시켜 하도 작업과 하도 건조 단계를 없앤다. BMW 그룹의 영국 옥스퍼드 공장은 Mini 생산에 이 기술을 접목시켜 2005년부터 연간 20만 대에서 24만 대로 생산량이 늘었고, 일반적으로 증산할 때와 비교해 투자비를 25% 절약할 수 있었다고 한다.
안전성: 보행자 보호
유럽에서는 2005년 10월부터 보행자 안전 증대가 자동차 산업의 핵심 이슈로 자리잡았다. 이 규제에 대응하기 위해, 바스프는 오펠(Opel)과 협력해 LBS(범퍼 스티프너)를 개발했다. 울트라미드 CR의 낮은 범퍼 스티프너는 충돌 시 일정한 방식으로 휘기 때문에 충격이 흡수되어 보행자를 심각한 부상으로부터 보호한다.
알트호프 부사장은 “바스프 내부에서 개발한 통합 시뮬레이션(Integrative Simulation) 방법을 통해 충돌 요건에 부합하는 폴리아마이드 제품을 제공한다”고 말했다.
배출 저감: 촉매제
바스프는 연료첨가제, 윤활유 패키지, 브레이크 액, 자동차 촉매를 제공한다. 한국 촉매시장에는 합작회사인 희성촉매주식회사(HCC)를 통해 참여하고 있다.
알트호프 부사장은 “바스프의 현대식 삼원 촉매는 가솔린 엔진에서 발생하는 탄화수소, 일산화탄소, 산화질소의 90% 이상을 없앨 수 있다”고 소개했다.
적용사례
보통 자동차 한 대에 약 300개의 커넥터가 장착되며 무게는 약 22 kg 정도가 된다. 한국단자공업(KET)은 자동차의 중량을 줄일 수 있는 새로운 타입의 커넥터를 개발하기 위해 바스프의 PBT인 울트라듀(Ultradur) 하이 스피드(High Speed)를 선택했다.
알트호프 부사장은 “이를 통해 한국단자공업은 제품 생산 주기 단축과 함께 디자인이 보다 간결해졌으며 엷은 벽의 신종 부품이 사용돼 자재 사용이 크게 절약됐다”고 소개했다.
합케 사장은 “바스프는 전세계의 생산공장, 영업 지점 및 R&D 시설을 통해 각 고객이 위치한 각각의 시장에 솔루션을 즉각 제공함과 동시에 세계적인 혁신 기술과 첨단 기술을 모두 제공하고 있다”면서 “글로벌 파트너십을 확대할 수 있는 탄탄한 기반을 갖추고 있다”며 긴밀한 협력관계 구축을 제안했다.
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