현대제철, 친환경차 시장 선점 위한 기술 개발 강화

[이뉴스투데이 박현 기자] 현대제철이 친환경차 시대 전환을 맞아 적극적인 행보를 나타내고 있다. 친환경 자동차 강판 시장을 선점하기 위해 개발과 투자에 적극 나서면서 경쟁력을 강화하고 있다.

최근 글로벌 완성차업체들은 친환경차 시대 전환에 본격적으로 나서고 있다. 독일이나 미국 등 주요 자동차 생산국가에서는 전기차 모델을 늘리고 생산을 전환하겠다는 계획을 발표하고 있다. 국내에서도 현대차·기아를 선두로 전기차, 수소차 등 친환경 모빌리티 체질 전환에 속도를 내고 있다.

실제 현대차는 올해 친환경 전동화 모델 판매비율을 글로벌 판매량의 10%로 끌어올리겠다고 밝혔다. 아울러 최근 순수 전기차 전용 플랫폼인 ‘EGMP(Electric-Global Modular Platform)’를 공개했다. 이 플랫폼을 활용해 오는 2025년까지 순수 전기차 11종을 포함해 23종의 친환경차를 선보이고 글로벌 기준 연 100만대 판매 계획을 세웠다.

이처럼 자동차업계가 친환경차 전환에 나서고 있는 가운데 현대제철은 무게가 가벼우면서도 충돌 안전성을 높일 수 있는 제품 개발에 투자를 확대하고 있다.

자동차 소재에 미래 건다…경량화·전기차 시장 선점

현대제철은 전기차 시대 전환 움직임에 맞춰 전기차용 부품과 경량화 소재 시장 선점을 위해 개발과 생산에 투자를 집중하고 있다. 전기차 등 미래 수요에 선제적으로 대응하고 완성차 메이커의 공급을 확대해 고부가가치 산업인 자동차 소재 전문 제철소로 입지를 굳힌다는 전략이다. 이를 위해 고강도 경량화 소재, 전기차 배터리 케이스 개발·생산 등에 속도를 내고 있다.

그 일환으로 현대제철은 지난해 11월부터 체코 오스트라바시 핫스탬핑 공장에서 연간 340만장 규모의 고강도 차량 부품 소재를 생산해 현대자동차 체코 공장에 납품하고 있다. 340만장은 차량 20만대 이상에 들어갈 수 있는 양이다.

지난 2019년부터 완성차 부품을 현지화하고 글로벌 자동차강판 공급 기반을 확보하기 위해 체코에 핫스탬핑 설비 2기, 블랭킹 설비(정해진 형상으로 코일을 절단하는 설비) 1기 준공에 착수했다. 당초 올해 1월부터 생산을 목표로 했으나 지난해 코로나19 여파에도 불구하고 차질없이 완공해 생산을 앞당겼다.

핫스탬핑은 950°C 고온으로 가열된 철강소재를 금형에 넣고 프레스로 성형한 뒤 금형 내에서 급속 냉각시키는 공법이다. 이를 통해 가볍고 인장강도가 높은 초고장력강을 만들 수 있다. 다른 경량화 소재 대비 비용도 저렴하다.

실제로 전기차에 적용되는 핫스탬핑 수요도 늘어나는 추세다. 배터리 무게와 전장부품 비율 상승으로 차량 무게는 늘어나고 있는 가운데 주행거리 확보를 위해서는 차량 경량화가 최우선 과제로 떠오르고 있기 때문이다.

이에 핫스탬핑 부품 적용률을 높이며 차량 경량화에 집중하고 있으며, 향후 핫스탬핑 시장은 지속 성장할 것으로 전망되고 있다. 실제로 내연기관차에 핫스탬핑강은 15% 정도 적용되는데, 전기차에는 20%까지 늘어날 것으로 예상된다.

현대제철은 해외뿐만 아니라 충남 예산공장에 22기, 울산공장에 2기의 핫스탬핑 라인을 보유해 핫스탬핑 분야에서 국내 최대 사업장을 구축하고 있다.

전기차에 적용되는 스틸 배터리 케이스 개발도 완료했다. 현대제철은 알루미늄 배터리 케이스와 무게는 비슷하고 원가는 15%가량 낮춘 베터리 케이스를 개발하고 이를 적용하기 위한 행보를 보이고 있다. 중량을 낮추기 위해 초고장력강판을 적용했으며, 내연성도 알루미늄보다 높아 안전성도 끌어올렸다. 이를 현대차 차세대 모델 적용에 나서고 있으며, 가격 경쟁력이 높은 만큼 점차 확대 적용될 것으로 기대를 모으고 있다.

또한, 현대제철은 현대차와의 협력 개발을 통해 자동차 부품 혁신을 선도하고 있다. 현대제철과 현대자동차가 공동으로 개발한 ‘TWB 핫스탬핑 차체 부품용 1GPa 소재’가 대표적이다. 해당 1GPa 소재는 외부 충돌에 버티는 차량 뼈대 역할을 하는 ‘센터필러’를 만드는 데 쓰인다. GPa는 재료 강도를 측정하는 단위로, 1GPa는 가로·세로 1㎜ 크기 재료가 100㎏ 무게를 버틸 수 있는 강도로, 기존 자동차 외부 판재보다 2~5배 강한 수준이다.

충돌에 대한 안전성과 경량화를 통한 연비 개선을 위해 현대제철은 센터필러 부품에 쓰일 새로운 소재를 개발했고 현대차는 관련 부품 설계를 맡았다. 양사가 함께 개발한 TWB 핫스탬핑 차체 부품용 1GPa 소재를 활용해 자동차 1대에 두 개씩 들어가는 센터필러 부품 무게를 기존 14.1㎏에서 12.9㎏까지 줄였다. 10% 가까이 차체 무게가 줄어들면서 연비도 그만큼 개선됐다.

뿐만 아니라 자동차 소재 신제품 개발에도 총력을 기울이고 있다. 현대제철은 매년 연구개발에 1100억~1400억원 수준의 비용을 투자하고 있다. 지난해에는 자동차 소재 개발에 대부분을 투자했는데, 지난 한 해 개발한 자동차 소재용 신제품은 6건에 달한다.

△사이드 아우터용 초고성형(S-EDDQ급) 외판재 △세단용 열연 100K급 샤시 부품 △센터필러용 100K급 고인성 핫스탬핑강 △180K급 초고강도 Al-Si(알루미늄-실리콘) 도금 핫스탬핑강 △자동차 외판용 40K급 고장력강 △전기차 전용 스틸 배터리 케이스 △저항복비형 극저온인성 보증 유정관 등을 개발했는데, 이 중 유정관을 제외한 6건이 자동차 소재다.

또한, 현대제철은 전기차 전용 EGMP 플랫폼에 적용되는 특수강 소재에 대해서도 개발·생산을 진행 중이다.

엔진, 변속기를 이루는 주요 부품 소재인 특수강의 경우 내연기관 차량 대비 전기차의 대당 소요량이 약 40% 수준까지 감소할 것으로 추정됐으나 최근 개발된 EGMP 적용 시 모터와 감속기에 적용되는 소요량이 늘어 전체적으로 약 20% 수준의 감소에 그칠 것으로 예측된다.

따라서 감속기와 모터 등에 들어가는 부품 개발에 집중하고 있으며, 향후 자동차 판매량이 완만한 성장세를 유지한다면 특수강 소재의 전체 소요량은 현재의 소요량 비슷한 수준을 유지할 수 있을 것으로 예상된다.

아울러 지난해까지 총 266종의 자동차 강종을 개발 완료해 고객맞춤형 고성능 강종 개발·인증을 통해 글로벌 자동차 공급 강종 역량을 높이는 데 집중했다. 올해 45개의 강종을 추가 개발해 개발 강종을 311종까지 늘리며 공급 가능한 자동차 강종 커버리지를 74%까지 높일 계획이다.

이처럼 현대제철은 전기차 시대 전환에 적극적으로 대응하는 가운데 미래 지속성장 기반기술을 확보하면서 향후 기대감을 높이고 있다.

현대제철 관계자는 “현대차 연구개발센터와의 실시간 협업 과 피드백이 자동차 소재를 개발하는 데 큰 장점으로 작용하고 있다”며 “올해도 고성능 프리미엄 제품 개발을 통해 미래 시장에 선제적으로 대응할 것”이라고 말했다.

‘H-SOLUTION’ 브랜드로 친환경차 소재 시장 선점

현대제철은 향후 수요가 크게 늘어날 것으로 예상되는 수소차와 전기차 소재 시장 공략을 위해 자동차 통합 솔루션을 개발하고 시장공략을 가속화하고 있다.

앞서 현대제철은 2019년 업계 최초로 자동차 전문 브랜드 ‘H-솔루션(H-SOLUTION)’을 선보였다. 자동차 강판 생산은 포스코에 뒤처졌지만, 자동차 소재 솔루션 브랜드화에는 한 발 빨랐다.

H-솔루션은 자동차 소재와 응용기술을 적용한 고객맞춤형 자동차 솔루션 서비스다. 고장력강과 핫스탬핑 등 현대제철의 소재를 공급하는 것뿐만 아니라 이를 선제적으로 고객사 차량에 최적화할 수 있도록 지원한다. 단순히 자동차용 제품 공급을 넘어 고객사들이 차를 친환경적이면서도 가볍고 강하게 만들 수 있도록 최적의 솔루션을 제공하겠다는 게 현대제철의 구상이다.

특히 현대제철은 이미 2019년 중국 상하이모터쇼에서 업계 최초로 자체 제작한 전기차 콘셉트카를 선보이는 등 친환경차 솔루션을 위한 준비가 상당 부분 이뤄진 것으로 시장에서 평가를 받고 있다.

또한, 현대제철은 코로나19 상황임에도 불구하고 지난해 총 4차례에 걸쳐 현대차·기아를 포함한 GM, 폭스바겐 등 글로벌 고객사와 비대면 온라인 H솔루션 콘퍼런스를 개최했다. 이를 통해 고객사와의 소통을 기반으로 한 온라인 기술 마케팅을 강화하고 있다.

해당 콘퍼런스는 ‘미래 자동차소재의 전망’, ‘필러 와이어 적용 TWB 핫스탬핑 용접기술’ 등 첨단 자동차 소재·기술과 관련한 다양한 내용을 담았다.

특히 ‘미래 자동차소재의 전망’ 세션에서는 급변하는 자동차 시장에 선제적으로 대응하기 위해 개발·출시되고 있는 전기차(EV)와 수소전기차(FCEV), 미래 모빌리티인 플라잉카를 소개하고, 이에 따른 철강사의 기술과 신제품 개발을 통한 대응전략을 설명했다.

경량화와 충돌성능 향상을 위한 ‘TWB 핫스탬핑 용접 기술’과 ‘핫스탬핑 기술적용 센터필러 개발’ 세션을 비롯해 각각 다른 강도를 가진 핫스탬핑강(1.5GPa & 1.0GPa)을 필러 와이어 레이저 용접기술을 이용해 TWB로 성형, 제작하는 센터필러 기술 개발도 소개했다.

이밖에도 ‘고윤활 GI외판 개발 현황’, ‘자동차용 초고강도강 특성 연구결과’, ‘초고장력강 성형해석 기술’ 등의 주제 발표를 통해 고객사의 다양한 궁금증을 해소시켰다.

현대제철은 지난해 1월 홈페이지에 ‘AE서비스 포털’을 오픈해 글로벌 고객사와의 뻐른 소통이 가능하도록 했다.

현대제철 관계자는 “온라인 콘퍼런스는 현대제철만의 고품질 자동차 소재를 홍보하는 한편, 자동차산업 패러다임 변화에 대응하는 기술력·서비스를 글로벌 고객사들에게 다시 한번 각인시킬 수 있는 자리였다”며 ”지속적인 소통의 자리를 만들 것”이라고 말했다.

현대제철은 친환경차 소재 시장을 선점하기 위해 H-Solution 전기차 모델에 기반한 선행영업도 추진하고 있다. 이를 통해 전기차의 초고강력강 비중을 확대 적용해 나갈 계획이며, 현대차 전기차 플랫폼인 E-GMP에도 반영할 계획이다.

또한, 수소전기차 등 차세대 모빌리티 소재 개발과 저탄소 친환경 기술개발 등 미래 지속성장 기반 기술 확보를 위한 연구·개발을 추진해 나갈 계획이다. (자료 제공=현대제철)