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전 세계적으로 지구온난화의 환경 문제가 갈수록 심각해짐에 따라 첫번째로 이산화탄소 배출량을 줄이기 위해 법적 규제를 강화하고 있으며, 1990년대 후반부터 자동차 제조업체는 이러한 규제에 대응하기 위해 차체의 경량화를 위한 기술개발을 가속화하고 있는데요. 보다 가볍지만 안전하고 연비가 효율적인 차량 제조가 숙제로 지속되고 있습니다. 또한 얼마전 환경에 민감한 뉴질랜드 정부에선 새로운 전기자동차 구매시 최대 $8,625를 소비자에게 환급해 주는 발빠른 정책을 발표해 화제가 되기도 했습니다.
차량의 경량화라는 주제는 더 이상 자동차 제조사들만의 고민거리가 아니라 일반 소비자에게도 구매시 고려해야 할 대상이 되었습니다. 지난 수십년간 전세계 자동차 제조사들은 끊임없는 노력을 하고 있으며 여전히 차량 경량화가 중요한 이유, 자동차 중량의 60% 이상을 차지하고 있는 철(鐵)에 종류 그에 따르는 제한된 수리공정를 알아보려 합니다.
일반적으로 강도란 간단히 말하면 부서지기 어려운 것 즉, 어느 정도의 힘에 견딜 수 있는가와 같이 주로 재료의 성질을 말할 때 사용되며, 견딜 수 있는 힘의 크기로 객관적으로 측정해 나타낼 수도 있습니다. 자동차용 강판으로 주로 사용되어 왔던 연강(Mild Steel)은 인장강도 340MPa 미만의 철 소재로 성형범위가 넓은 것이 특징입니다. 반대로 말씀드리자면 인장강도에 수치가 높아질수록 일반적인 방법으로는 성형이 어려워집니다.
현재 운행중인 보급형 자동차에 가장 많이 쓰이는 대표적인 신 소재로는 고강도, 초고강도 강판들이 있습니다. 초고장력 강판(인장강도 60kg급 이상)의 비율은 51%로, 기존 모델(21%) 대비 2.4배 가량 늘었으며, 일반 강판 대비 무게는 10% 이상 가벼우면서도 강도는 2배 이상 높은 초고강력 강판입니다.
- VHSS (Very high strength steel ) 280 ~380 MPa
- EHSS ( Extra high strength steel ) 280~ 800 MPa
- UHSS ( Ultra High Strength steel ) 800 MPa
여기서 1 MPa 는 145 Psi. 이 단위는 1 제곱 인치 넓이에 1 파운드힘이 누르는 압력. (1 제곱 인치당 파운드는 약 6894.757 Pa)
그런데 무작정 초고강도강을 쓸 수는 없습니다. 무엇보다도 보급화되어 있는 방법으론 프레스 성형이 불가능하며 일반적인 용접기술로 수리를 진행했을 시, 열에 의해 철에 성질이 변화되어 강성을 잃어버려 허용되지 않습니다. 사고가 났을 때 일반 강판은 판금하고 용접하면 되지만 초고강도강은 너무 단단해서 전문적인 장비를 갖추고 있지 않는 일반 공업사에서는 진행이 불가능합니다.
또한 잘못된 수리는 사고 발생시 차량의 제조사에서 약속한 안전등급을 훼손시킬 수 있고 인명 피해와 직결되기 때문에, 이러한 재료들이 사용되었을 경우에는 그에 맞는 올바른 방법으로 수리가 이루어져야 합니다.
최근 새로운 자동차 모델의 출시에는 늘 이전 모델보다 경량화에 성공했다는 이야기가 자주 언급됩니다. 자동차 경량화가 쉬운 전략은 아니지만, 경량화 시에 생기는 연비 절감, 동력 성능 향상, 환경 보호 효과 등의 긍정적 파급효과가 많아 제조 업체들의 필수 조건이 되어가고 있는 만큼 어떤 신기술이 자동차에 적용될지 지켜보는 것도 기대되는 일이지 않을까 싶습니다.