글 | 윤범진 기자_bjyun@autoelectronics.co.kr

포레시아 인테리어(Faurecia Interiors)는 2008년부터 경량 바이오 소재 NAFILean^®(Natural Fibers for Lean Injection Design) 제품을 통해 자동차 업계를 견인하면서 이를 기반으로 CO₂ 배출량이 더 적은 제품을 개발하고 있다. 이러한 제품은 CO₂ 풋프린트가 핵심이 될 미래 자동차와 OEM에게 필수다.  

포레시아의 인테리어 제품들, “지구를 위한 인테리어(Interior for the Planet)” 이니셔티브의 지속가능한 솔루션은 3대 원칙을 기반으로 한다. 그 원칙이란 ▶비용에 영향을 미치지 않으면서 더 적게 사용하고 ▶재활용할 수 있는 소재를 통합하며 ▶석유화학 솔루션의 대안을 제시한다는 것이다. 궁극적으로 포레시아는 2030년까지 소재의 CO₂ 풋프린트를 87%까지 줄이는 것이 목표다.

NAFILean^® 밸류체인  


바이오 복합재  

포레시아의 로렌스 뒤프란카텔(Laurence Dufrancatel) 혁신 소재 매니저는 “2008년 바이오섬유를 통합하기 시작하면서 우선순위는 두 가지였는데, 하나는 CO₂ 배출량을 줄이고 또 하나는 석유 의존도를 낮춰 원유가격 변동으로부터 우리를 보호하는 것”이라며 “포레시아의 CO₂ 중립 목표는 지속가능한 소재 혁신으로 인테리어 부품에 대한 제2의 물결을 일으키고 포레시아 제품에 대한 보다 전체론적인 시각을 제공하는 것이었다”고 말했다.

포레시아의 소재 혁신은 2008년 초고유가 시대부터 시작됐다. 이는 포레시아가 100% 플라스틱 부품의 대안을 내놓지 않으면 안 되게 만들었고, 점점 더 많은 비중의 비 플라스틱 복합재를 통합한 인테리어 부품을 개발하게 했다. 특히, 최근 몇 년간은 환경문제가 더욱 절실해지고 다양한 산업 및 소비자들이 지속가능한 제품을 우선시하는 트렌드에 따라 그 속도가 더욱 빨라지고 있다.

플라스틱 제품의 바이오 복합재로 적합한 식물은 아마, 대나무 등 많다. 하지만 포레시아의 자동차 인테리어 부품에 사용할 수 있는 삼(hemp)은 OEM의 성능 및 안전 요건을 충족한다. 포레시아는 프랑스 동부 부르고뉴 프랑쉬 꽁떼 지역 농업협동조합인 인터벌(Interval)을 통해 바이오 복합재에 필요한 물량을 공급받는다. 포레시아는 천연섬유의 수급과 가공을 쉽게 할 목적으로 인터벌과 합작사 APM(Automotive Performance Materials)을 설립했다.

삼은 자동차 환경에서 요구하는 성능과 안전성을 보장할 뿐 아니라 농업에도 적용된다. 삼은 살충제나 살균제가 필요 없으며 별도의 관개시설도 필요 없다. 뿌리가 깊이 뻗어 토양에 미세 균열을 만들어내 농부들은 더 비옥해진 토양에서 2모작 작물의 수확량을 10~15% 증산할 수 있다. 포레시아는 농업협동조합과 협력해 천연섬유를 제품에 통합함으로써 모든 단계에서 관계자들에게 혜택이 돌아가는 밸류체인을 만드는 데 이바지했다.

포레시아는 천연섬유의 수급과 가공을 쉽게 할 목적으로 인터벌과 합작사 APM을 설립했다.


CO₂ 배출 절감 
 

NAFILean^® 제품군은 2011년 단일 제품에서 현재 4개 제품으로 확대됐고 차세대 제품이 개발되고 있다. 각 제품은 CO₂ 배출량을 감축하고 무게를 줄이면서 더욱 다양한 용도로 활용할 수 있는 가능성을 열고 있다.

오리지널 NAFILean^® 제품은 기존 제품 대비 평균 25% 가볍고 CO₂ 배출량을 약 28% 감소시킨다. NAFILean Stiff^®와 NAFILite^®는 기존 제품군에서 개발돼 이러한 환경 친화적인 제품에 더 나은 용도를 제공한다. NAFILean Stiff^®는 다양한 환경에서 사용할 수 있는 더 단단한 부품을 만들면서도 여전히 CO₂ 배출량을 52% 감축한다. NAFILite^®는 마이크로 셀 구조로 돼 있어 사용 단계 전 무게가 29% 가볍고 CO₂ 배출량을 43% 줄인다. 100% 재활용 플라스틱 매트릭스를 사용하는 NAFILean R^®은 관련 CO₂ 배출량의 108%를 감축한다.

뒤프란카텔 매니저는 “사실상 CO₂ ‘마이너스’ 제품이다. 이는 중요한 혁신 프로젝트이며, 이런 애플리케이션을 위한 시장에 출시된 최적의 솔루션”이라며 “차세대 NAFILean^® 제품이 개발되고 있는데, NAFILean Perf^®는 무게와 CO₂ 배출을 각각 41%, 58% 줄였다”고 말했다.
그러면, 어떤 차량에 NAFILean^® 제품이 적용됐나.
포레시아와 APM 팀은 바이오 복합재를 플라스틱 제품에 통합함으로써 얻을 수 있는 이점으로 OEM을 설득하는 데 긴 시간이 걸렸지만, 지금은 르노 클리오, 알파로메오 줄리아, 푸조 508, 랜드로버 벨라를 포함해 17종의 모델에 NAFILean이 사용되고 있다. 대수로는 약 1,300만 대에 이른다.
뒤프란카텔 매니저는 “우리는 소재와 관련 CO₂ 배출을 87%까지 줄이는 목표를 달성하기 위해 많은 혁신 트랙을 확인했다. 일부는 조기에 결실을 보게 될 것이며 일부는 향후 개발될 것”이라고 말했다.

오리지널 NAFILean^® 제품은 도어패널, 인스트루먼트 패널 등의 기존 제품보다 평균 25% 가볍고 CO₂ 배출량을 약 28% 감소시킨다.


신제품  
 

현재 NAFILean^® 제품은 사출 공정을 통해 제조된다. 포레시아는 압축기술을 위한 새로운 범위의 인테리어 부품인 천연섬유 폴리프로필렌(Natural Fiber Polypropylene, NFPP) 제품군을 개발하고 있으며, 그중 1세대는 이미 대량생산되고 있다. 압축에는 고유한 문제가 있지만 다른 식물(예: 아마, 케나프)을 사용해 천연섬유 복합재를 개발할 수 있으며 포레시아 솔루션 사용을 확장할 기회도 제공한다.

NFPP 제품군은 최대 50%의 중량 감소를 제공하며 최대 45%의 바이오 기반 함량으로 이러한 제품과 관련된 CO_² 배출을 절반으로 줄일 수 있다. 포레시아는 이제 재활용 함량이 50%인 새로운 세대의 제품을 개발 중이다.

포레시아는 2023년까지 경량화 소재, 디자인 뿐 아니라 NAFILean^® 및 NFPP에 더 많은 재활용 함량과 더 많은 바이오 섬유를 통합할 계획이다. 중기적으로 2025년까지 눈에 보이는 부품을 다루고, 더 많은 재활용 함량을 포함하며, 생산공정과 재활용성을 개선하고, 제품을 위한 린(lean) 아키텍처 작업을 진행할 계획이다. 또, NAFILean^® 및 NFPP 제품군을 기반으로 하는 것뿐만 아니라, 모든 인테리어 부품에 대한 지속 가능한 소재를 혁신할 방침이다.

뒤프란카텔 매니저는 “우리는 재활용을 촉진하기 위해 바이오 함량, 재활용 함량 및 단일소재(monomaterials)를 통합해 음향 및 소프트 트림에 적용하고 있다”며 “Seat for the Planet의 일환으로 FAS(Faurecia Seating)과 협력해 자동차 시트의 가죽 대체품을 공동으로 개발하고 커버와 바이오폼(biofoam)의 CO₂ 풋프린트를 줄이고 있다”고 말했다.

포레시아는 플라스틱의 화학 및 기계적 재활용 시스템을 개발하는 초기 단계에 있다. 이는 CO₂ 배출량을 대폭 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 이와 같은 새로운 비즈니스 모델을 통해 자체 제품의 재활용 및 재처리에 가치를 더할 수 있다. 이런 모든 혁신 트랙에서 제품 및 공정의 CO₂ 배출량을 줄이는 것은 물론, 비용에 거의 영향을 미치지 않으면서 경쟁력과 제품의 차별화 포인트를 개선하고 있다.