일본산업뉴스요약

자동차 골격 부품, 수지로 30% 가볍게
프랑스 발레오, 차량의 연비 성능 향상

프랑스 자동차부품 기업 발레오가 수지제 골격 부품을 개발했다. 차량의 프론트에 설치되는 ‘라디에이터 서포트’라는 부품을 금속제에서 수지제로 바꿨다. 일정 강도를 유지하는 공법을 채용하였고 중량을 약 30% 가볍게 했다. 전동화, 연비 성능을 높이는 효과를 어필해 완성차업체의 채용을 목표한다.

차량의 프론트 부분에 설치되는 라디에이터 서포트는 본넷을 지탱하는 강성을 유지하는 역할을 담당한다. 열교환기를 장착하거나 엔진에 공기를 넣는 기능을 갖는다. 지금까지 강도를 이끌어내기 위해 금속제가 주로 사용되었지만 발레오는 수지화한 부품을 경쟁 타사에 앞서서 양산해 나간다.

수지에 20밀리 이상 긴 유리 섬유를 천 상태로 꼬아서 성형하고 있다. 모든 부분이 강도가 균일해지는 제조법을 채용했다. “플라스틱의 경량을 활용하면서 철 수준의 강도도 겸비하고 있다”(발레오 재팬의 다키타(瀧田) 매니저).

유리 섬유의 배합을 연구해 금속제와 동등한 안전성을 확보했다. 라디에이터 서포트는 차량의 전방을 보호하는 골격 부품으로, 충돌 시의 충격을 흡수하는 기능이 요구되는 중요한 부품이다. 그 위에 본넷 안의 각종 부품이 장착된다.

수지의 특성을 활용함으로써 설계 자유도를 높일 수 있다. 금속제 라디에이터 서포트에서는 따로였던 볼트와 브래킷을 일체화시켜 부품 수를 줄였다. 제조 라인에서의 조립 공정도 줄이는 효과를 기대한다. 서멀시스템개발부의 노세(能瀬) 씨는 “소재 가격 자체는 금속제보다 비싸지만 종합적으로 보면 비용은 싸진다”라고 어필한다.

독일 메르세데스 벤츠가 2018년 가을에 미국에서 발매한 SUV ‘GLE’의 신형 모델에 채용했다. 신형 GLE는 6월에 일본에서도 투입. “일본의 완성차업체에 공급하고 싶다”(다키타 매니저).

유럽에서는 ‘CAFE 규제’가 도입된다. 유럽에서는 1km당 이산화탄소(CO₂) 배출량을 21년에 95g으로, 15년 대비 30% 가깝게 줄여야 한다. 내연기관의 개량 등 모든 개선책을 통해 연비 성능의 향상을 추진한다.

“부품의 중량을 줄임으로써 모든 것을 개선할 수 있다”(노세 씨). 차체를 가볍게 함으로써 연비 성능도 끌어올린다.

자동차는 CASE(커넥티드, 자율주행, 셰어링, 전동화)에 주목이 집중된다. 부품업체 사이에서도 모터, 배터리, 자율주행을 지원하는 ADAS(선진운전지원시스템) 등의 첨단 영역 개발이 가속된다. 한편, 연비 성능, 배기가스 억제 등의 환경 기능을 높이기 위한 중요한 테마가 ‘경량화’가 된다.

가솔린 엔진, 전동차 모두 탑재가 증가하는 부품에 대해, 기존 부품을 얼마나 가볍게 할 수 있는가가 차량 성능을 좌우한다고 할 수 있다. 고장력강판(하이텐)과 더불어 알루미늄, 수지 등이 유력한 대체 소재가 된다.

그러나 과제는 비용이다. 현 단계에서 신소재를 채용하면 조달∙제조 비용이 상승한다. 부품업체에게 있어서는 수주를 획득한 후에 일찍이 양산 효과를 이끌어내 안정적인 공급을 할 수 있는지가 관건이 된다.

-- 본넷 뒤에서 벌어지는 치열한 공방 --
자동차 구조가 크게 변한다. 내연기구는, 전기자동차(EV) 등의 전동차는 모터나 차량탑재 배터리가 된다. 연료전지차는 수소 탱크를 탑재한다.

항공기에서 채용되는 데이터를 날려 움직임을 조종하는 ‘by wire’도 커넥티드 기술의 하나로서 주목을 받는다. 그러나 와이어 하네스나 차축 등의 부품의 존재가 희미해지게 된다.

자율주행이나 전동화와 같은 큰 조류가 있는 한편 골격 부품을 비롯한 본넷 뒤의 공방전도 치열해진다. 자동차의 성능을 최대한으로 이끌어내기 위해 가장 중요한 것은 무게다. 1g이라도 가볍게 해야 한다. 원가 경감과 함께 부품업체가 주력하고 있는 부분이다.

철을 대체하는 소재로서 탄소섬유강화플라스틱(CFRP)이나 알루미늄 등의 활용을 검토하고 있다. 자동차의 안전, 신뢰성을 유지하는 골격 부품이 채용될 것인가? 부품∙소재업체의 경쟁력을 시험하는 장이 된다.

CASE시대에 피라미드 구조의 자동차업계에서 존재감을 발휘하기 위해서는 타업종을 포함한 주도권 경쟁을 이겨내야 한다. 발레오도 HV시스템, 자율주행 등을 전개하면서 보넷 뒤에서 펼쳐지는 쟁탈전을 유리하게 추진하고 싶다.

 -- 끝 --