Nikkei Automotive_2024.6 (p36~47)

특집
자동차 보디의 새로운 조류

동남아시아제국연합(ASEAN) 지역 등 신흥국에서 생산되는 글로벌 차량의 보디 프레임에는 선진국에서 생산되는 차량과는 다른 설계 방법이 요구된다. 선진국처럼 당김 강도가 1.0GPa급 이상인 고장력 강판(High Strength Steel Plate)을 적용하지 않고, 980MPa급 이하의 냉간 프레스 자재를 적재적소에 사용해 엄격해지고 있는 세계의 충돌 안전 기준을 충족시키는 것이 ‘현실적 해답’이 되고 있다. 하지만 최근 일부 신흥국가에서 1.0GPa급 이상의 냉간 프레스 자재에 대응할 수 있는 케이스가 나왔다. 중장기적으로는 신흥국 업체들의 프레스 성형 기술이 선진국을 따라잡을 가능성이 있다.

Part 1. 신흥국에서 생산되는 자동차
보디 설계의 상식 통용되지 않아

신흥국에서 생산되는 혼다의 ‘WR-V’나 ‘어코드(Accord)’는 980MPa급까지의 고장력 강판을 보디 프레임에 적용한다. 현지에서는 1.0GPa급 이상의 고장력 강판 냉간 프레스에 대응할 수 있는 가공 업체가 한정되어 있기 때문이다. 현지 업체가 1.0GPa급 이상의 고장력 강판에 대응할 수 있는 양산 기술을 손에 넣으려면 시간이 걸린다. 당분간은 980MPa급 이하의 냉간 프레스 자재를 적재적소에서 사용하는 것이 신흥국에서 만드는 자동차의 ‘현실적 해답’일 것이다.

혼다의 소형 SUV ‘WR-V’와 ‘베젤(VEZEL)의 차량 분류(차격)는 같지만, 보디 프레임으로 고장력 강판을 사용하는 방법은 다르다. 한편, WR-V와 혼다의 플래그십 세단 ‘어코드’는 차격은 크게 다르지만, 보디 프레임으로의 고장력 강판 사용법은 같다.

WR-V와 베젤의 고장력 강판 사용법의 차이를 구체적으로 살펴보면, WR-V는 당김 강도가 1.0GPa급 이상인 강판을 보디 프레임에 사용하지 않고 전방위 충돌 안전 기준에 대응했다. WR-V의 보디 프레임에 적용한 고장력 강판의 최고 강도는 980MPa급이며, 연강(270MPa급)을 제외하면 590MPa급의 사용 비율이 가장 높다.

이에 반해, 베젤은 1.5GPa급 핫 스탬핑 장비(고장력 강판의 열간 프레스 자재)나, 1.2 GPa급 고장력 강판의 냉간 프레스 자재를 보디 프레임에 적용. 베젤보다 차격이 큰 중형 SUV ‘ZR-V’는 보디 프레임에 1. GPa급 핫 스탬핑 장비나 980MPa급 냉간 프레스 자재가 사용되었다.

한편, 어코드는 WR-V와 마찬가지로 보디 프레임에 적용된 고장력 강판의 최고 강도가 980MPa급이다. 차격이 커지면 차량이 무거워져 충돌 안전 기준에 대응하기 어려워진다. 이 때문에 일반적으로는 1.5GPa급 핫스탬핑 장비나 1.2GPa급 냉간 프레스 자재를 사용하는 케이스가 늘고 있다. 어코드는 WR-V와 마찬가지로 980MPa급 이하 냉간 프레스 자재를 보디 프레임에 적용해 충돌 안전 기준에 대응했다.

-- 생산국에 따라 고장력 강판의 사용법 달라 --
지금까지 살펴본 차량에서 보디 프레임으로 고장력 강판을 사용하는 방법에 차이가 있는 가장 큰 요인은 생산하는 국가가 다르다는 점이다.

WR-V는 혼다의 인도 법인 Honda Cars India의 탑카라 공장(인도 라자스탄 주에 위치한 제2 공장)에서 생산, 어코드는 혼다의 타이 법인 Honda Automobile(Thailand)의 아유타야 공장(타이 아유타야 시의 공업 단지에 있는 제1 공장)에서 생산되고 있다. 이에 반해 베젤은 일본의 스즈카제작소(鈴鹿製作所, 미에 현), ZR-V는 사이타마제작소(埼玉製作所)의 완성차 공장(사이타마 현)에서 생산되고 있다.

엄격해지는 충돌 안전 기준에 대응하기 위해 일본에서 만드는 자동차에서는 1.0GPa급 이상의 고장력 강판을 보디 프레임에 적용하는 차종이 늘고 있다. 경차에 1.5GPa급 냉간 프레스 자재 적용도 시작되었다. 가장 먼저 적용한 것은 스즈키의 신형 경차 ‘스페이시아(SPACIA)’이다.

혼다가 북미에서 생산하는 대형 SUV '파일롯(Pilot)'과 '아큐라 MDX(Acura MDX)', 중형 미니밴 '오딧세이(Odyssey)'는 1.5GPa급 핫 스탬핑 장비를 사용한다. 이 차량들은 무겁기 때문에 980MPa급 이하로 대응하면 차량의 무게를 줄이기가 어려워진다. 그래서 1.5GPa급 핫 스탬핑 장비를 사용해 차량 무게가 증가하는 것을 억제했다.

-- 대응 가능한 프레스 가공 업체가 한정적 --
이에 반해 인도나 태국에서는 1.5GPa급 핫 스탬핑 장비나 1.2GPa급 냉간 프레스 자재 등을 보디 프레임에 적용하기 어렵다. 현지에서도 1.5GPa급 핫 스탬핑 장비를 조달하는 것은 가능하지만, 냉간 프레스 자재에 비해 코스트가 높아지고, 성형 공정에서의 이산화탄소 배출량이 증가한다. 보디 프레임을 조립할 때 용접이 어렵다는 과제도 있다. 1.2GPa급 냉간 프레스 자재에 대응할 수 있는 현지의 프레스 가공 업체도 한정적이다.

사정이 이렇다 보니 안정적으로 보디 프레임을 생산하려면 980MPa급 이하의 냉간 프레스 자재를 사용하는 것이 현실적이다. 그래서 혼다는 인도에서 생산하는 WR-V와 타이에서 생산하는 어코드에서 1.0GPa급 이상의 고장력 강판을 채택하지 않았다.

또한 전술한 바와 같이, 980MPa급 이하의 냉간 프레스 자재 사용 비율을 늘리면, 제조 코스트를 낮출 수 있다. 프레스 성형 시에 가열을 하지 않기 때문에, 핫 스탬핑 장비를 사용하는 경우에 비해 보디 프레임의 제조 공정으로부터의 이산화탄소 배출량을 줄일 수 있다는 이점도 있다.

-- 신흥국에서 생산되는 글로벌 차량의 벤치마크로 --
혼다는 현재 여러 국가·지역에서 판매하고 있는 글로벌 차량에 대해 차종 별로 생산하는 공장을 정하고, 해당 공장의 가동률을 높여 제조 원가를 낮추는 전략을 펼치고 있다. WR-V는 글로벌 차종 중 하나이다. 인도의 공장 가동률을 높이는 대책의 일환으로 인도에서의 생산을 결정했다. 해외에서 공장의 가동률을 높이는 움직임은 다른 일본 자동차 업체들도 추진하고 있다. 앞으로 신흥국에서 생산된 차량을 일본에 투입하는 사례는 늘어날 것으로 예상된다.

신흥국의 프레스 가공 업체의 기술이 향상되면 1.0GPa급 이상의 고장력 강판으로 보디 프레임을 만드는 것이 가능해지지만, 단기간에 실현되기는 어렵다. 프레스 가공 업체들이 자사의 가공 설비를 갱신하기 위한 대규모 설비투자를 해야 하고, 새로운 양산 기술을 손에 넣을 필요가 있기 때문이다.

예를 들면, 타이에서는 1.2 GPa급 냉간 프레스 자재로 보디 프레임을 만드는 케이스가 나오고 있지만, 현시점에서 대응할 수 있는 것은 일부 프레스 가공 업체에 불과하다. 신흥국의 프레스 가공 업체의 성형 기술은 국가에 따라 차이가 있어, 신흥국 전체의 기술이 향상되는 것은 중기적인 목표가 된다. 사정이 이렇다 보니 980MPa급 이하의 냉간 프레스 자재를 사용하는 WR-V나 어코드의 보디 프레임은 당분간 신흥국에서 만드는 글로벌 자동차의 벤치마크(지표)가 될 것이다.

Part 2. 키워드는 저(低)하이텐화
‘고강도'의 설계 방법을 채택하지 않아

혼다 신형 어코드는 이전 모델과 마찬가지로 980MPa급 이하의 고장력 강판을 보디 프레임에 적용했다. ‘저하이텐화’(고장력 강판의 강도를 낮추는 것)가 보디 설계의 키워드. 자동차 전체의 고장력 강판 사용률을 크게 올리지 않고, 세계의 충돌 안전 기준에 대응하는 것이 목적이다.

Part 3. 공급 업체를 육성
1.0GPa급의 ‘장벽’을 뛰어넘어

미쓰비시자동차는 타이에서 생산되는 자사의 신형 ‘트라이톤(Triton)’의 보디 프레임에 1.2GPa급 고장력 강판을 적용했다. 타이의 프레스 가공 업체와 공동으로 성형법을 개선해 1.0GPa급의 ‘장벽’을 뛰어넘었다. 1.2GPa급 고장력 강판은 타이에서 생산되지 않기 때문에 일본의 강판 제조사로부터 가공성이 좋은 강재(鋼材)를 조달했다.

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Nikkei Automotive_2024.6 목차

Close-up
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Cover Story
자동차 보디의 새로운 조류
Part1 신흥국에서 만드는 자동차 -보디 설계의 상식이 통용되지 않다-
Part2 키워드는 ‘저 하이텐(High Tensile Strength Steel Sheets)화’ -'강도 전제'의 설계 기법을 채택하지 않는다-
Part3 서플라이어를 키우다 -1.0GPa급의 '벽'을 넘다-

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