현대·기아차, 친환경 전기차 시대 '다이어트' 열중하는 까닭

차체경량화, 주행거리↑ 배출가스↓ 주행성능↑…글로벌 미래차 경쟁 '열쇠'

구조최적화·신소재적용·부품통합 등 경량화 기술 중장기 로드맵 마련

현대·기아자동차의 신소재 적용을 통한 차량경량화 로드맵 그래픽 ⓒ현대자동차

친환경 전기자동차 시대가 도래 하면서 '차량 경량화' 기술이 글로벌 자동차 시장 경쟁에서 성패를 좌우하는 핵심요소로 떠오르고 있다.

7일 업계에 따르면 자동차의 안전·편의 장비가 늘고 전기차·하이브리드차에 구동 배터리가 탑재되면서 차량의 중량 증가 상쇄에 대한 중요성이 높아지는 상황이다.

업계는 차량 경량화의 대표적인 강점으로 연비증가와 주행거리 개선을 꼽는다. 1회 충전 주행거리 향상이 시급한 전기차의 상품성을 높이는 방안이 될 수 있다는 것이다.

실제 한국자동차연구원에 따르면 무게 1500kg의 5인승 승용차량의 무게를 10% 줄이면 연비는 4~6% 증가한다.

반면 현대차 코나 일렉트릭 64킬로와트시(kWh) 모델 기준으로 중량이 100kg 늘어나면 최대 주행가능거리는 27.5km 감소하게 된다.

아울러 차체 무게가 줄면 배기가스 배출량도 감소한다. 엔진에 가해지는 부담이 적어지는 덕분이다. 실제 무게 1500kg의 승용차량을 10kg 경량화 할 경우 배기가스인 이산화탄소와 질소산화물은 각각 4.3%, 8.8% 감소하는 것으로 나타났다. 세계 각국이 배출가스 규제를 강화하는 시점에서 중요성이 부각되는 부분이다.

이밖에도 차량 경량화는 자동차의 가속성능 증가, 제동거리 단축, 핸들 조향능력 향상, 섀시 수명 증가, 사고 시 충돌에너지 감소, 배터리 용량 증대, 편의사양 추가 여력 확보 등 다양한 이점을 지녔다는 평가다.

현대·기아자동차의 자동차용 소재 경량화 방향 그래픽 ⓒ현대자동차

이에 현대·기아자동차도 글로벌 미래차 경쟁에서 차량 경량화는 '선택'이 아닌 '필수'라고 판단하고 구조최적화, 신소재·공법 개발 등 경량화 관련 기술 확보에 주력하고 있다.

실제 지난해 3월 출시된 8세대 쏘나타는 설계 단계부터 플랫폼, 내·외장, 섀시, 전자장비 등 전 시스템에 경량화 기술을 적용해 전 세대 대비 무게를 약 59kg 줄였다.

이후 출시된 모델들에도 부위별로 두께가 다른 초고장력 강판 성형, 알루미늄 및 초경량 접착제 등을 활용해 경량화 했다는 게 회사의 설명이다.

현대·기아차는 이에 그치지 않고 차량 경량화 중장기 로드맵을 세워 차량 전 분야에 걸친 경량화 기술 개발 및 양산을 이뤄나가겠다는 방침이다. 섀시나 차체 등 강성이 중요한 부품에 적용할 초고장력강 등의 금속재료를 개발하고, 내장·루프·보닛 등은 고분자 신소재를 개발하는 전략을 병행한다.

아울러 전기차용 알루미늄 플랫폼 및 배터리 차체 일체형 구조를 통한 경량화를 지속 연구하고, 전자 부품들은 최대한 기능을 통합해 하나의 부품이라도 줄여 무게를 절감해 나간다는 계획이다.

전현주 한국자동차연구원 연구원은 "자동차 경량소재 시장은 지속 성장해 올해 696억 달러(75조8500억원) 규모에서 5년 뒤에는 993억 달러(108조2200억원) 규모로 증가할 전망"이라며 "정부는 경량 소재의 대량생산을 위한 기업 인프라 조성, 세제해택 등 종합적인 지원전략을 펼쳐야 할 것"이라고 강조했다.