생활 쓰레기도 자원...현대모비스, 지속 가능 등 3대 소재 개발 전략 공개

[오토헤럴드 김흥식 기자] 현대모비스가 미래 모빌리티용 신소재 개발에 속도를 올리며 다양한 연구개발 성과를 내며 오는 2030년 전후로 강화될 것으로 예상되는 글로벌 환경규제에도 선제적으로 대응하고 있다. 고성능ㆍ고효율 소재기술로 미래 모빌리티 경쟁력을 높이고 원자재 분야에서 발생하는 무역분쟁이나 국제 정세에도 유연하게 대처하고 있다는 평가가 나온다.

현대모비스는 자동차 핵심부품의 원천이 되는 소재 역량 강화를 위해 글로벌 환경 규제에 대응할 수 있는 지속가능한 소재, 모빌리티를 선도하는 혁신소재, 가상 검증 방식 구현을 통한 디지털 재료 등 3대 소재 개발 전략을 27일 밝혔다.

현대모비스 R&D기반기술연구실장 김미로 상무는 “ESG 대응을 위한 친환경 소재개발과 함께 디지털 기술로 패러다임이 전환되고 있다”며 “소재를 다원화하고 대외 의존도를 낮춘 혁신소재를 개발해 모빌리티 경쟁력을 높여 나갈 것”이라고 밝혔다.

현대모비스의 소재 개발 전략은 최근 수년간 중요성이 더욱 강조되고 있는 소재ㆍ부품ㆍ장비(소부장)의 독자적인 경쟁력 확보와도 맥락이 일치한다. 펜데믹 상황에도 안정적인 공급망을 구축한 바 있는 현대모비스는 최근 신소재 연구개발 분야에서도 독자적인 성과를 내고 있다.

지속가능 소재… 플라스틱 재활용, 바이오 소재 등 개발

현대모비스 연구원들이 재활용 소재로 개발한 칵핏모듈의 내구성을 평가하고 있다.

현대모비스는 지속가능한 소재를 개발해 글로벌 환경규제에 대응한다는 방침이다. 지속가능한 소재는 재료를 재활용하거나 바이오 소재를 활용하는 방식이다. 재활용 소재는 플라스틱 부품에 주로 사용한다. 생활 폐기물이나 폐차에서 재활용이 가능한 부품을 회수하고, 이를 분쇄 가공한 뒤 첨가제를 넣어 재생소재를 만들게 된다.  

현대모비스는 최근 차체 하단의 긁힘을 방지하는 로어암(Lower Arm) 보호커버를 이 같은 방식으로 개발하는데 성공했다. 이 제품은 재활용 플라스틱 함량이 50%에 이르지만 기존 제품과 동일한 물성(物性)을 갖췄다.

유럽연합은 오는 2030년부터 신차에 들어가는 플라스틱에 재활용 소재를 25% 사용하도록 법제화를 추진하고 있다. 현대모비스는 이 보다 6년 앞서 기준치 2배를 뛰어넘는 신소재 개발에 성공했다.

운전석(칵핏)모듈과 램프, 에어백 등 플라스틱 소재를 많이 활용하는 부품에 적용할 수 있는 30여 종의 신소재도 개발하고 있다. 친환경 바이오 분야에서도 목재를 활용해 이산화탄소 배출은 줄이고, 내후성(열이나 자외선에 변색이나 분해되지 않는 성질)을 강화한 친환경 소재 개발에 공을 들이고 있다.    

희소 금속 줄이고 성능은 개선… 니켈프리 등 개발 박차

현대모비스는 고가의 니켈 함유량을 줄인 전력변환부품 인덕터 개발에 성공했다. 사진은 신소재 개발담당 연구원이 인덕터의 전기적 특성을 평가하고 있는 모습이다.

현대모비스는 전동화와 전장부품 등 고부가가치 제품 중심으로 포트폴리오를 전환하며, 니켈과 같은 희소금속은 적게 쓰면서도 성능은 개선한 신소재 개발에 박차를 가하고 있다.  현대모비스는 최근 전기차용 전력변환 핵심부품인 인덕터에 고가의 니켈금속을 줄인 신소재를 개발했다.

인덕터는 니켈을 혼합한 금속분말을 사용해 만드는데 현대모비스는 니켈 함유량을 기존 50%에서 30%대로 줄이는데 성공했다. 최근 10년 사이 니켈 가격이 6배가량 급등한 가운데 원자재 가격변동성은 최소화하고, 전자기 물성은 확보한 신소재로 평가받고 있다.

현대모비스는 세계 최초로 니켈을 전혀 사용하지 않은 ‘니켈프리’ 신규 소재도 개발해 평가에 돌입한 것으로 알려졌다. 그 밖에도 고속충전용 배터리 냉각기술, 전자파 차폐 소재, 자율주행 센서 표면 코팅기술 등 전동화와 전장부품 전 분야의 경쟁력을 제고할 신규소재 개발에 주력하고 있다.

소재기술 디지털 전환…100명 이상 재료공학 연구개발 인력 확보

현대모비스 연구원이 재활용 소재로 제작한 핵심부품을 엑스레이로 분석하고 있는 모습이다

현대모비스는 디지털재료 기술에도 공을 들이고 있다. 전통적인 소재 분야에 IT기술을 융합하는 방식이다. 자동차부품에 들어가는 다양한 소재특성을 가상으로 모사하고 예측해 정합성을 향상시키고 있다.

인공지능으로 새로운 소재를 탐색하기도 한다. 그 동안 확보한 데이터를 정량화해 소재 특성을 자동으로 판정하기도 한다. 재료기술 분야의 정보플랫폼을 바탕으로 소재 개발에 획기적인 변화가 예상된다.

한편 현대모비스는 신소재 개발 역량 강화를 위해 자동차부품사로서는 이례적으로 100여명 이상의 재료공학 연구개발 인력을 보유하고 있다. 최근 디지털 재료분야로의 연구개발 범위가 확대됨에 따라 다양한 전공자들의 채용도 활발하게 추진하고 있다.

이 같은 연구개발 성과에 따라 현대모비스는 지난해 국내 기업 연구시설로는 이례적으로 과학기술정보통신부로부터 안전관리 우수연구실에 선정되기도 했다. 연구실 운영에 필요한 표준모델을 구축하고, 연구개발 관리능력이 뛰어난 시설로도 인증을 받았다. 

김흥식 기자/[email protected]