일본산업뉴스요약

자동차, 새로운 차원의 공방 (4)
철 vs. 알루미늄 vs. 탄소섬유

미 Ford Motors의 픽업트럭「F-150」. 동사에서 가장 잘 팔리고 있는 간판 차종으로, 본체에 알루미늄을 전면 채용하여 화제를 불러 일으켰다. 300Kg이상을 경량화에 성공, 연비향상으로도 이어져, 판매도 호조이다. 발매 후 1주간에 30만대 이상의 예약을 받았다는 미 Tesla Motors의「Model 3」도 알루미늄을 채용했다.


-- 멈추지 않는 경량화 --
「자동차의 경량화의 흐름은 멈추지 않는다」(고베제강소의 가와사키 사장). 알루미늄은 비중이 철의 약 3분의 1이다. 동일한 강도로 할 경우, 약 50%의 경량화가 가능하다. 고베제강은 철강사업이 주력이지만, 경량화를 위한 전략투자의 할당범위인 1천억엔의 절반 이상을 알루미늄부문에 할당하고 있다.

알루미늄의 국내최대급의 UACJ나고야 제작소. 음료 캔 용의 대량생산라인을 자동차용으로 전환, 아주 새로운 마무리 라인으로 만들었다.「국내시장은 2020년에 2~4배로 된다」고 다구치 소장은 그 반응을 느끼고 있다. 동사는 금년 5월에 테슬라와 포드에 본체용 알루미늄 재를 납품하는 미국 메이커를 매수하는 등, 최근 들어서 대규모투자를 계속하고 있다.

「철은 문제 없는가?」. 6월 24일 新日鉄住金의 주주총회. 주주로부터 질문이 쇄도한다. 알루미늄으로 대표되는 타 소재의 차에의 채용이 진행되고 있기 때문이다. 일본의 철강메이커는 지금까지 일본의 자동차메이커와 2인 3각으로, 강도의 향상과 가공의 용이성드을 양립하여 차세대강판을 실용화하여 왔다. 그러나 환경규제강화의 속도도 빠르다. 미국에서는 25년에 승용차로 16년비 50%의 연비효율을 올려야 한다. 엔진개선만으로는 당해낼 수가 없다.

新日鉄住金은 최고급강판을 추가로 20% 경량화시킨 제품을 개발, 20년 이후의 양산을 가시화하여 자동차메이커에 제안을 시작했다. 타카하시 부사장은「우리는 아직 철의 능력의 10분의 1밖에 이용하지 못하고 있다. 극한까지 철이 가진 잠재력을 끌어 낸다」고 알루미늄과 타 소재의 대두에 대항한다.  

-- 양산 가공기술 부족 --
철이냐 알루미늄이냐 만이 아니다. 도요타가 6월에 국내 처음으로 발표한 플러그인 하이브리드차「푸리우스 PHV」. 후부 도어에는 탄소섬유강화 프라스틱을 채용했다. 철보다 강하고 알루미늄보다 가벼운 탄소섬유는 Toray나 Teijin 등 일본기업이 세계시장의 과반을 차지하고 있는 분야이다.

그러나 현실은 그다지 녹녹하지 않다. 탄소섬유를 형으로 만들어 본체나 범퍼 등에 가공하여 양산하는 기술에서 일본은 뒤처지고 있다. 독 BMW는 소형전기차「i3」가 본체에 탄소섬유를 채용,「Carbon Car」의 양산화에 성공했다.

「이대로는 일본은 탄소섬유의 실을 공급하는 지위로 낮아지고 말 것이다」. 기회를 놓치지 않고 움직이기 시작한 것이 三井物産이다. 石川県에 있는 金沢工業大学. 14년에 만들어진 혁신복합재료 연구개발센터(ICC)에서 4월, 탄소섬유에 수지를 스며들게 해서, 열을 가하여 경화시키는「RTM」e으로 불리는 장치가 움직이기 시작했다.

三井物産이 RTM을 독일에서 구입하여 ICC에 가져왔고, ICC는 약 30개사와 공동연구를 시작했다. 혼다출신의 스루자와 소장 밑에, 三井物産과 함께 Toray등의 소재메이커와 장치, 부품메이커의 기술자들이 모여 지혜를 짜냈다. 뜨거워지는 소재간 경쟁. 자동차메이커와 소재메이커가 함께 연대하는 일본 세는 어떻게 승기를 만들어 낼 것인지, 시행착오는 계속된다.

-- 차세대 자동차 소재 --
자율주행 차가 완성 차 메이커와 부품메이커, IT기업 등, 업계의 힘의 관계를 변화시킬 가능성을 가지고 있다. 이 움직임은 소재메이커라도 무관심할 수는 없다. 미 구글 등이 말하듯이 자율주행 차가 보급되고「부딪치지 않는」자동차사회가 도래한다면, 타는 사람을 보호하는 외판이나 골격의 역할이 변할지도 모르기 때문이다.

新日鉄住金의 미즈구치 자동차강판 상품기술실장은「강도설계의 전제가 되는 충돌안전시험의 속도가 바뀔 가능성도 있다」고 한다. 현재는 전면충돌에서 시속 55Kmdlwlaks, 센서기술과 자동브레이크가 진화되면, 기준은 어떻게 될 것인가? 현재의 강판에 요구되는 수리의 용이성이라는 요소도 우선순위가 낮아질지도 모른다.

어느 소재메이커의 간부는「종이자동차가 달리는 일은 없을 것이라고 믿지만, 자동차메이커가 어떻게 생가하고 있는지를 필사적으로 정보를 모으고 있다」고 밝힌다. 자동차의 미래를 보여주는 컨셉카에서는「부드러운」자동차도 등장하고 있다. 전기자동차(EV)의 벤처인 rimOnO(리모노, 동경)가 5월에 발표한 소형자동차「rimOnO」. 외판을 손가락으로 누르면 깊게 들어간다.

말랑말랑한 외장은 일반적인 우레탄에 텐트용의 직물을 입히는 것으로도 대체가 가능하다. 디자인을 담당한 네쯔 이사는 도요타자동차의 디자이너였다. 네쯔 씨는「도로에 멈추고 있을 때, 외판에 기대고 있으면 소파와 같이 휴식이 가능하다」고 말한다.

2007년에 혼다가 동경모터쇼에 에서 발표한 연료전지차「PUYO」. 외판을 실리콘수지로 덮어, 말랑말랑하고 부드러워, 수지의 끝에서 헤드램프가 예쁘게 빛나는「부딪치지 않는 자동차= 완전자율주행 차」가 시야에 들어오기 시작하는 현재, 실현가능성도 높아지고 있다. 사람과 자동차의 새로운 관계를 만드는 일익을 소재가 담당하는 것에는 틀림이 없다.
            
     -- 계속 --