포스코, 아르셀로미탈, 신일본제철, JFE, 현대제철 등 全세계 17개 철강회사가 공동으로 미래형 차량에 맞는 친환경 輕量車體 개발에 성공했다.
국제철강협회(World Steel Association) 산하 자동차분과 위원회인 월드오토스틸(World Auto Steel)은 5월18일 벨기에 브뤼셀에서 지난 3년간의 개발 끝에 기존보다 35% 가벼운 車體 개발에 성공했다고 발표했다. 월드오토스틸은 한국의 포스코, 현대제철을 비롯, 아르셀로 미탈(룩셈부르크), USS(미국), 안산강철(중국), 신일본제철, JFE(이상 일본), 세베르스탈(러시아), 타타스틸(인도) 등 全세계 17개의 철강회사로 구성되어 있는 조직이다.
이번에 개발된 미래 철강車體(Future Steel Vehicle, FSV)는 배터리, 전기모터 등으로 구성된 전기차를 위한 것으로, 무게가 188kg이다. 이는 2020년 기준 안전규제를 만족하는 내연기관 車體 무게의 65%에 불과하다.
FSV는 롤러사이에 鋼材를 넣고 성형하는 롤포밍, 高熱間 성형 후 냉각시키는 HPF, 맞춤식 재단 용접공법인 TWB 등 최신 철강제조 공법이 적용됐으며, 평방m당 1,000t의 압력을 견딜 수 있는 초고강도 鋼種을 50% 이상 사용한 초경량 초고강도 車體다.
월드오토스틸은 철강제작 중 탄소발생을 최소화하기 위해 불필요한 공정을 줄이고, 특정 생산품에 있어 제조공법에 따라 온실가스가 얼마나 배출되는지를 비교할 수 있는 모델로서 미국, 유럽, 일본 등지에서 널리 사용되는 「캘리포니아大 산타 바바라 캠퍼스 온실가스 배출 비교모델」을 적용함으로써 全 壽命 週期에서 온실가스 배출을 약 70% 줄이는 것을 확인했다.
全 壽命 週期 평가(Life Cycle Assessment, LCA)란, 자동차로 인한 에너지소비와 온실가스 배출을 자동차社와 철강社들이 自社 철강재의 생산에서 자동차생산, 자동차 사용, 폐차 후 古鐵의 회수에 이르기까지 모든 시간 동안 평가하는 것으로, 온실가스 배출량을 감소시키는 수단으로 활용되고 있다. 배기가스 규제를 차량의 사용기간에만 국한하면 燃比 향상과 배기가스 저감을 위해 온실가스 배출이 많은 저밀도소재의 사용이 확대돼 全 壽命기간을 고려하면 오히려 차량의 온실가스 배출을 증가시키는 결과를 가져오게 되기 때문이다.
FSV 개발로 인해 철강재가 온실가스 배출을 줄일 수 있는 가장 경쟁력 있는 소재임이 입증됐다. 현재 주요 素材 1kg 생산時 탄소발생량을 비교해보면, 철강은 2~2.5kg, 알루미늄은 11.2~12.6kg, 탄소섬유 강화플라스틱은 21~23kg으로 철강재의 온실가스 배출량이 월등히 낮다.
따라서 자동차산업은 온실가스배출 감소를 위해 대체소재를 개발하기보다는 전기차 같은 더 진보된 파워트레인(차량의 구동력 발생을 위한 장치) 개발과 함께 초경량 철강 車體를 적용해 온실가스 배출량을 최소화할 것으로 전망된다.
포스코는 그동안 국제철강협회가 車體 경량화를 위해 추진해왔던 ULSAB(Ultra Light Steel Auto Body), ULSAB-AVC(Advanced Vehicle Concept) 프로젝트부터 최신의 FSV 프로젝트까지 핵심적인 멤버로 참여하고 있으며, 현대제철도 이번 FSV 프로젝트부터 참여하고 있다.