e Autopos 언박싱, 이번 편은 기나긴 대장정의 화려한 마무리가 될 ‘수소연료전지’ 편이 되겠다! 그동안 e Autopos의 ‘차체 및 섀시 솔루션 ⇒ 구동모터 솔루션 ⇒ 배터리팩 강재’라는 여정을 지나고 나니, e Autopos의 전문가가 된 것 같은 기분 뿜뿜!

이번 시간에는 외부에서 공급된 수소와 산소를 반응시켜 연속적으로 전기를 생산하는 ‘수소연료전지’에 대해 알아보려 한다. 그럼, e Autopos의 마지막 언박싱! 지금부터 시작해 볼까?

수소와 공기 중 산소의 전기화학반응을 이용해 전기와 열에너지를 직접 생산해내는 고효율의 수소연료전지. 친환경 미래 발전 시스템으로 수소전기차에 적용되는 연료전지(PEMFC, Proton-exchange membrane fuel cell)는 내연기관차의 ‘엔진’ 역할을 수행한다.

수소를 생산하고 연료로 사용할 때 매우 주요한 역할을 하는 것이 바로 ‘분리판’ 이다. 분리판은 수소와 산소의 이동통로로서, 전기전도성이 높고 부식에 강해야 하기 때문에 뛰어난 기술력이 요구된다. 분리판에는 수소를 생산하는 데 들어가는 ‘수전해 분리판’과, 수소전기차와 같이 수소를 연료로 사용하는데 들어가는 ‘연료전지 분리판’으로 나뉘는데, 이번 시간에 알아볼 부분이 바로 ‘연료전지 분리판’이다.

l 무코팅 분리판소재에 세계최초 적용된 스테인리스 Poss470FC!

▲수소연료전지 구조

수소연료전지 내부는 셀(Cell)을 쌓은 스택(Stack)과 분리판으로 구성된다. 셀에서 생성된 전기를 연결해주고 기계의 지지 역할을 하는 분리판(Bipolar Plate)을 자세히 한번 살펴보자. 수소와 공기의 통로 역할을 하는 분리판에는 외부의 험한 사용 환경에도 부식에 강한 스테인리스강이 적용된 것을 알 수 있다.

포스코가 독자 개발한 고Cr 스테인리스강 Poss470FC를 분리판 소재에 적용함으로써 내식성을 충분히 갖추게 되었고, 포스코 고유의 후처리 기술로 표면 전기전도성을 확보하면서 코팅 공정을 생략할 수 있게 되었다.

여기서 잠깐!

*스테인리스강
크롬(Cr) 함량이 10.5~12wt% 이상인 잘 녹슬지 않는 성질을 갖는 합금강. 약 2nm의 매우 얇은 부동태(不動態) 피막 Cr2O3가 얇고 치밀하여 외부 산소의 침입이 어려워서 일반 대기환경에서 잘 녹슬지 않는다.

*Poss470FC
POSCO Stainless Steel 470 Fuel Cell, 접촉저항이 강하고 내식성이 높다.

l Poss470FC, 넌 누구니

e Autopos 수소연료전지 분리판 탄생이 있기까지 혁혁한 공을 세운 Poss470FC 를 좀 더 파고 들어볼까. 포스코는 2006년부터 연료전지 분리판 개발에 착수해, 2018년 수소전기차 ‘넥쏘’에 적용된, 초고내식 스테인리스 스틸 분리판 소재인 ‘Poss470FC’를 개발하고 상용화하는데 성공했다.

Poss470FC의 가장 큰 성공비결은 앞서 언급한 포스코 고유 후처리 기술을 통한 코팅 공정 생략이다. 이쯤에서 연료전지 분리판 소재의 변천 추이를 살펴볼 필요가 있다.

과거 비용이 높고 충격에 약한 흑연을 많이 활용했으나 현재는 내식성이 확보된 금속소재에 표면 전기전도성을 부여하고자 코팅 처리를 하고 있다. 하지만, 코팅 소재로 귀금속을 많이 사용하다 보니 소재 자체의 가격이 높고, 추가적인 코팅 공정을 필요로함으로써 가공 비용도 덩달아 증가하게 된 것.

반면, Poss470FC는 포스코 고유 후처리 기술로 표면 전기전도성을 확보함으로써 코팅 공정을 생략할 수 있는 강점을 지닌다. 훌륭한 내식성과 성능이 우수하면서도 비용은 금 코팅 316L의 절반, 카본 코팅 티타늄의 40%밖에 들지 않아 가격경쟁력까지 높일 수 있었다.

제품의 크기도 줄이면서 혁신적인 소재로 평가받고 있는 Poss470FC는 국제스테인리스스틸협회 (ISSF, International Stainless Steel Forum) 2018년 신기술상(New Technology Award) 부문 금상을 수상했으며, 2019년 한국공학한림원 ‘대한민국 산업을 이끄는 산업기술성과 15선’에 선정되기도 했다.

▲2016년 북미국제모터쇼(NAIAS) 기술전시회 포스코 부스에 전시된 Poss470FC 연료전지 분리판

l 연료전지가 전류를 일으키는 메커니즘

연료전지 발전의 메커니즘은 물의 전기분해의 역방향으로 진행된다. 즉, 물에 전기를 흐르게 하면 수소와 산소가 발생하지만, 연료전지는 수소와 산소를 반응시켜 전기를 발생시킨다. 연료극에서 수소는 수소이온과 전자로 나누어진다. 전해질의 고분자막은 수소이온만을 통과시키고, 막 안쪽의 음극에는 전자가 남게 된다. 수소이온은 공기극의 산소와 결합하여 물이 되며, 이 양극 사이의 전위차에 의하여 전류가 발생하게 된다.

▲연료전지의 작동원리

*연료극(Anode) 반응식 : H2 → 2H+ + 2e-
*공기극(Cathode) 반응식 : ½ O2 + 2H+ + 2e- → H2O
*총반응식 : H2 + ½ O2→ H2O + 전기 + 열 에너지

---

이상, e Autopos 수소연료전지 편까지 총 4회에 걸친 연재는 아쉽게도 여기서 마무리! 그동안 뉴스룸을 통해 차체/섀시 강판, 구동모터용 에너지 고효율 강판, 배터리팩 강재 및 배터리용 소재, 수소연료전지 분리판까지 함께 살펴보니 ‘e Autopos’ 성공에 대한 자신감도 함께 뿜뿜! 친환경차의 미래는 그린모빌리티 시장의 선두주자 ‘e Autopos’, 그리고 포스코가 함께 한다.

[e Autopos 언박싱] 시리즈

· 1편) 지구를 지키려면 자동차가 가벼워야 된다고요!
· 2편) 친환경차 모터의 효율을 높이는 비결!
· 3편) 보다 간단하고 가볍게, e Autopos의 배터리팩!

]]> https://dev-newsroom.posco.com/kr/%eb%b3%b4%eb%8b%a4-%ea%b0%84%eb%8b%a8%ed%95%98%ea%b3%a0-%ea%b0%80%eb%b3%8d%ea%b2%8c-e-autopos%ec%9d%98-%eb%b0%b0%ed%84%b0%eb%a6%ac%ed%8c%a9/ Fri, 21 May 2021 15:00:55 +0000 자동차 산업에도 친환경 바람이 불고 있다. 다가올 그린모빌리티 시대를 대비해 포스코는 친환경차 통합 브랜드 ‘e Autopos’를 선보였다. e Autopos에는 포스코의 어떤 기술력과 솔루션이 숨어 있는지 그 면면의 이야기들을 뉴스룸이 특집 시리즈로 전한다.

드디어 e Autopos 언박싱, 그 세 번째 시간! 첫번째 시간에는 e Autopos 차체와 섀시에 사용된 솔루션에 대해, 두번째 시간에는 구동모터에 쓰인 솔루션에 대해 알아봤다면, 이번 시간에는 e Autopos에 들어간 배터리팩 강재에 대해 알아보려 한다.

배터리팩에 대해 알아보기 전에 우선 전기차 배터리에 대해 알아보겠다. 전기차 배터리의 경우, 일반적으로 셀(Cell), 모듈(Module), 팩(Pack)으로 구성되는 전기차 배터리는 배터리셀을 여러 개 묶어서 모듈을 만들고 모듈을 여러 개 묶어서 팩을 만드는데, 전기차에는 최종적으로 배터리가 하나의 팩 형태로 들어가게 되는 것이다.

▲전기차 배터리 구성

그렇다면 이제 본론으로 들어가볼까? 언제나처럼 포장박스에 붙어있는 표의 설명부터 파악해본다. 포스코 친환경차의 배터리팩. 이름하여 PBP-EV(POSCO Battery Pack for Electric Vehicle)!

l e Autopos의 배터리팩, PBP-EV

PBP-EV는 기가스틸과 스테인리스강, 그리고 선재를 사용해 3세대 전기차 스케이트보드 구조에 대응하는 포스코 친환경차 배터리팩이다. 초고강도강을 롤포밍 공법으로 제작하여 충돌 안전 성능이 강화되었다고 하는데… 그 외 또 어떤 특징들이 숨어있는지 조금 더 파헤쳐 볼까?

e Autopos의 배터리팩은 여러 개의 모듈(Module)에 각종 제어 및 보호 시스템을 장착한 부품으로 포스코 고강도 강판과 기가스틸이 적용되었다. ‘기가스틸’은 1mm² 면적당 100kg 이상의 무게를 견딜 수 있는 강판으로 십원짜리 동전만한 크기에 10톤 이상의 무게를 버티는 강판이다. 차량 사고시, 배터리셀의 보호를 위해 기가스틸이 적용되며 배터리팩의 경량화도 가능하여 전기차의 주행거리를 늘릴 수 있다.

배터리팩에 쓰인 스테인리스강은 자동차의 외부 충격, 열, 진동 등으로부터 보호하기 위해 배터리셀들을 일정 개수로 묶은 모듈의 외곽 프레임 구조에 적용된다. 스테인리스강은 강도가 높고 부식에 강하기 때문에 배터리 충∙방전중 배터리셀의 부풀어오름(Swelling)을 억제하고, 배터리팩 내부 습기에도 녹슬지 않는 장점을 가진다.

▲e Autopos의 배터리팩, PBP-EV 시제품

여기서 잠깐!

좋은 배터리팩의 조건

•방열 특성(내부에서 발생한 열을 외부로 방출하는 기능) 우수
•사고 시에도 배터리셀을 보호할 수 있는 견고한 케이스
•오랜 주행에도 구조물의 변형이나 변질이 오지 않는 내구성과 내식성

^*전기차에는 최종적으로 배터리가 하나의 팩 형태로 들어가게 된다. 외부 충돌 시 화재와 폭발로 이어져 치명적인 사고를 유발함으로 내부 배터리셀을 보호하는 구조로 설계되었다.

l 보다 간단한 구조, 무게는 더 가볍게!

언박싱의 매력은 제품을 보다 낱낱이 들여다 보는 것! 어려운 용어들의 등장으로 머리가 조금씩 아파오지만, 설계 구조에 대해서도 좀 더 자세히 들여다보기로 한다.

기본 구조는 롤포밍 폐단면 프레임 타입으로, 배터리 용량은 60kWh, 배터리팩 총 중량 424kg, 케이스 무게는 73.8kg다. 설계에 있어 가장 주안점을 둔 점은 첫번째, 배터리팩 케이스의 경량화이고, 두번째는 충돌 안전 성능의 극대화다.

먼저, 롤포밍 프레임 구조 팩케이스 설계를 통해 충돌 안전 성능을 강화하고, 배터리셀의 적재공간을 극대화하면서 부품 개수를 최소화해 구현했다. 또한, 배터리 용량 증감에 따라 외곽 프레임 길이를 쉽게 변경가능하도록 설계하여 배터리 용량 변화에 따른 금형 재제작을 최소화했다. 기가급 이상의 철강재 Mart1470, CP1180, 980DP를 적용해 초경량의 무게로 설계되었고, 제작 원가는 동일 용량의 알루미늄 배터리팩 케이스 대비 70% 수준으로 절감 가능하다.

^*Mart1470강: 배터리팩의 최외곽 프레임(Frame)에 적용되어 차체 충돌 시 외부 충격이 내부 배터리셀에 전달되지 않도록 최대한 버티는 역할
^*CP1180: 배터리팩 내부의 크로스 멤버(Cross Member)에 적용되어 외부 충격에도 배터리셀이 장착된 내부 공간을 유지하는 뼈대 역할
^*980DP: 바닥면에 장착되어 전기차 운행시 도로 면에서 튀어 오르는 이 물질이 배터리팩에 충격을 가하며 뚫고 들어오지 않도록 보호

그 외, PBP-EV에는 전력을 충∙방전하는 동안 배터리셀에서 발생하는 열을 효과적으로 방출하기 위한 냉각장치가 있고, 기가스틸을 최대한 많이 적용하여 배터리팩을 경량화해 전기차의 주행거리를 늘릴 수 있다.

---

조금 어려웠지만, 오늘의 언박싱은 여기까지! 언박싱 3회에 걸쳐 e Autopos의 차체, 섀시, 구동모터, 배터리팩까지 틈틈이 공부해보니 나름 전문가가 된 기분.다음 언박싱 마지막 시간에는 e Autopos에 쓰인 수소연료전지 금속분리판에 대해 알아보겠다. e Autopos의 찐 전문가로 거듭나는 그날까지 조금만 더 파이팅!

[e Autopos 언박싱] 시리즈

· 1편) 지구를 지키려면 자동차가 가벼워야 된다고요!
· 2편) 친환경차 모터의 효율을 높이는 비결!

]]> https://dev-newsroom.posco.com/kr/e-autopos-%ec%96%b8%eb%b0%95%ec%8b%b1-2-%ec%b9%9c%ed%99%98%ea%b2%bd%ec%b0%a8-%eb%aa%a8%ed%84%b0%ec%9d%98-%ed%9a%a8%ec%9c%a8%ec%9d%84-%eb%86%92%ec%9d%b4%eb%8a%94-%eb%b9%84%ea%b2%b0/ Thu, 08 Apr 2021 17:45:43 +0000 자동차 산업에도 친환경 바람이 불고 있다. 다가올 그린모빌리티 시대를 대비해 포스코는 친환경차 통합 브랜드 ‘e Autopos’를 선보였다. e Autopos에는 포스코의 어떤 기술력과 솔루션이 숨어 있는지 그 면면의 이야기들을 뉴스룸이 특집 시리즈로 전한다.

포스코의 친환경차 제품 솔루션 통합 브랜드 e Autopos 언박싱 두 번째 시간! 지난번 친환경차의 차체와 섀시에 적용된 e Autopos 솔루션을 살펴본 데 이어 이번엔 구동모터를 자세히 들여다보도록 하겠다. 친환경차의 구동모터는 내연기관차의 엔진, 사람으로 따지면 심장과 같은 역할을 한다. 자동차를 실질적으로 움직이게 만드는 중요한 부품이라는 말인데, 과연 구동모터에는 어떤 e Autopos 솔루션이 쓰였을까? 지금부터 함께 알아보자!

l e Autopos의 구동모터 소재 솔루션, ‘전비(전기자동차의 효율)’ 높이는 Hyper NO!

이번에도 언박싱에 앞서 박스 위에 적힌 설명 표부터 살펴보겠다. 오호라~ 친환경차 구동모터에 적용된 e Autopos 솔루션은 ‘Hyper NO’로군! 친환경차의 심장을 뛰게 하는 Hyper NO는 어떤 소재이고, 여기에 포스코의 어떤 기술력이 더해졌는지 박스를 열어 차근차근 알아보도록 하자.

박스를 열자 원통 모양의 구동모터가 등장했다. 앞서 언급했듯 구동모터는 내연기관차의 엔진에 해당하는 부품이다. 내연기관차의 엔진이 화석연료를 에너지원으로 쓴다면, 친환경차의 구동모터를 움직이는 힘은 ‘전기’다. 전기를 덜 쓰면서 모터를 더 많이 회전시킬 수 있다면 에너지 효율이 좋아지고 환경에도 도움이 될 터! 이에 포스코는 구동모터의 고정자 철심(Stator Core)과 회전자 철심(Rotor Core)에 쓰이는 특별한 소재를 개발했다.

박스 위 설명표에서 본 Hyepr NO가 바로 그 주인공. Hyper NO는 포스코가 만든 무방향성 전기강판으로 전력 손실이 낮아 구동모터의 효율을 향상시키는 데 도움을 준다. 무방향성 전기강판은 모든 방향으로 전력손실이 균일한 강판으로 회전자 철심이 회전하는 모터 등 회전기기의 소재로 제격이다. 무방향성 전기강판에는 등급이 있는데, 철손*량에 따라 철손값이 3.5W/kg(1.5T/50Hz)이하일 때 Hyper NO로 구분이 되고, 철손값이 낮은 Hyper NO로 구동모터를 제작하면 모터 효율이 상승한다.

포스코 Hyper NO는 전기에너지를 회전 에너지로 변화시키는 과정에서 필연적으로 생기는 에너지 손실을 최소화하고 효율성을 높일 수 있도록 개발돼 기존의 전기강판 대비 에너지 손실이 30% 이상 낮다. 전기강판은 두께가 얇을수록 철손량이 줄어드는데, 포스코는 Hyper NO 두께를 0.15mm까지 초극박 생산이 가능해 더 낮은 철손을 구현할 수 있다.

^*철손(Core Loss): 철심이 들어 있는 기기에서 발생하는 전력 손실. 전기강판의 철손량이 낮을수록 에너지 손실이 적다.

여기서 잠깐! 구동모터의 원리는?

전기의 힘을 기계적인 힘으로 변환하는  친환경차의 심장 구동모터. 그 원리에는 플레밍의 왼손 법칙이 숨어있다.

플레밍의 왼손 법칙은 전기를 이용해서 자기장을 만들어 내는 원리이다.

구동모터 내부에는 고정된 S극과 N극 자석이 있는데, 축을 중심으로 회전하는 코일에 전기를 흘리면 생성되는 자기장이 모터 내부에 고정된 자석의 같은 극은 밀고 다른극은 당기면서 회전하게 되는 것!

즉, 전류에 의한 자기장과 자석 간 힘에 의해 운동에너지로 변환되는 것이다.

l e Autopos의 구동모터 기술 솔루션, 셀프본딩!

구동모터의 코어는 전기강판을 여러 층 겹쳐 만든다. 앞서 설명했듯이 전기강판이 얇을수록 모터의 효율이 향상되지만 머리카락처럼 얇은 강판을 빠르게 회전시키려면 판들을 차곡차곡 쌓아 결합해 회전시킬 수 있는 하나의 덩어리로 만들어야 한다. 기존에는 용접으로 강판을 붙여 썼는데 용접은 전기강판의 전자기적 특성을 저하하는 문제가 있었다.

이에 포스코는 ‘셀프본딩(self-bonding)’ 기술을 개발했다. 셀프본딩은 접착제와 같은 기능을 하는 코팅을 전기강판 표면에 적용하는 방식으로, 전기강판의 전자기적 특성은 저하하지 않고 판들을 밀접하게 접합할 수 있어 철손은 물론 판과 판 사이 들뜸으로 인한 소음까지도 줄였다.

포스코는 글로벌 완성차사와 부품사에 전기강판 및 이용 솔루션을 직접 제공하는 등 네트워크 강화를 통해 판매를 확대중이다.

한편, 포스코SPS는 전기강판으로 구동모터코아를 생산해 부가가치를 높이고 있으며, 포스코인터내셔널도 국내외 판로 확대에 힘을 보태고 있다.

---

오늘의 언박싱은 여기까지! 포스코의 e Autopos 솔루션이 적용된 구동모터는 전력 손실이 낮고 에너지 효율이 높아 경제성과 친환경 두 마리 토끼를 다 잡을 수 있다. 내연기관차를 고를 때 ‘연비’를 꼼꼼히 따지는 것처럼 ‘전비(전기자동차의 효율)’가 좋은 친환경차를 찾는다면 구동모터에 e Autopos 솔루션이 적용되어 있는지 확인해야겠는 걸? 다음 언박싱에는 배터리팩 강재 및 배터리용 소재에 쓰인 e Autopos 솔루션을 파헤쳐 보도록 하겠다!

[e Autopos 언박싱] 시리즈

· 1편) 지구를 지키려면 자동차가 가벼워야 된다고요!

]]> https://dev-newsroom.posco.com/kr/e-autopos-%ec%96%b8%eb%b0%95%ec%8b%b11-%ec%b0%a8%ec%b2%b4%ec%99%80-%ec%84%80%ec%8b%9c-%ec%a7%80%ea%b5%ac%eb%a5%bc-%ec%a7%80%ed%82%a4%eb%a0%a4%eb%a9%b4-%ec%9e%90%eb%8f%99%ec%b0%a8%ea%b0%80/ Wed, 10 Mar 2021 09:27:42 +0000 자동차 산업에도 친환경 바람이 불고 있다. 다가올 그린모빌리티 시대를 대비해 포스코는 친환경차 통합 브랜드 ‘e Autopos’를 선보였다. e Autopos에는 포스코의 어떤 기술력과 솔루션이 숨어 있는지 그 면면의 이야기들을 뉴스룸이 특집 시리즈로 전한다.

딩~동! 단잠을 깨우는 소리에 벌떡 일어나 현관문을 열었다. “이게 웬 박스지?” 문 앞에 전기차가 그려진 커다란 박스와 카드 한 장이 놓여 있다. 박스에는 포스코와 e Autopos 두 단어가 쓰여 있고, 카드에는 “e Autopos 언박싱”이라고 적혀있다. 지금부터 포스코의 친환경차 제품 솔루션 통합브랜드 ‘e Autopos’ 언박싱을 시작한다.

l 미션 접수! 언박싱 전에 박스부터 살펴볼게요

박스를 본격적으로 열기 전에 겉부터 꼼꼼히 살펴보겠다. 전기차 그림 위에 적힌 e Autopos는 포스코의 친환경차 제품 솔루션 통합 브랜드다. 풀어서 설명하자면 전기차와 수소차에 쓰이는 포스코의 철강 및 이차전지소재 제품과 이를 활용하는 고객 맞춤형 솔루션 패키지를 말한다. 친환경(eco-friendly), 전동화(electrified)를 뜻하는 e, 포스코의 솔루션을 뜻하는 (AUTOmotive Solution of POSco)를 합쳐 e Autopos라 이름 붙였다.

e Autopos 솔루션은 친환경차의 차체와 섀시부터 구동모터, 배터리팩, 수소연료전지에 이르기까지 다양하다. 오늘은 차체와 섀시에 사용된 솔루션을 소개한다. (나머지는 차차 소개할 테니 기대해 주시길!) 돋보기를 들고 박스 위에 적힌 표를 들여다보니 차체와 섀시 옆에 ‘기가스틸, 1500MART, 980XF, 1180TRIP’ 암호 같은 게 적혀 있다. 이게 뭐지?

l 본격 언박싱! e Autopos 차체 굉장히 멋지죠?

박스를 열자 가장 먼저 눈에 들어오는 건 은은한 빛과 함께 탄탄함이 느껴지는 차체다.

e Autopos 제품이 적용된 차체는 가벼우면서도 강하다. 환경을 지키기 위해선 자동차를 가볍게 만들어야 한다. 자동차가 무거울수록 에너지 소모량이 늘어나고 이에 따라 온실가스 배출도 증가하기 때문. 전기차는 배터리팩 무게로 인해 내연기관 차량 대비 200kg 가량 더 무겁기 때문에 전기차에 있어 ‘경량화’는 필수 과제다. 하지만 무턱대고 차체를 가볍게만 만들 수도 없는 일. 탑승자의 안전을 위해 가벼우면서도 튼튼한 차체를 개발하는 게 중요하다. 차체는 차량 사고 시 충격을 흡수, 분산하여 탑승자의 안전을 지켜주고 전기차의 경우 배터리 파손을 방지하는 역할을 하기 때문이다.

이에 포스코는 ‘기가스틸’을 사용한 포스코 고유 전기차 차체 솔루션인 PBC-EV(Posco Body Concept for Electric Vehicle)를 개발했다. PBC-EV는 기가스틸을 45% 이상 적용하여 기존 동일 크기의 내연기관 차량 대비 약 30%의 경량화를 달성했다. 기가스틸은 최근 자동차 차체 적용이 증가하고 있는 알루미늄보다 3배 이상 강하며, 1mm² 면적 당 100kg 이상의 무게를 견딜 수 있다.

e Autopos 차체 솔루션에는 포스코의 첨단 강종이 다수 포함되어 있다. 외부 충격 시 승객 및 배터리 공간은 변형이 되지 않도록 설계되어야 하고, 전방의 구동모터 공간, 후방의 트렁크 공간, 측면 공간 또한 충분한 충돌 에너지를 흡수하도록 설계되어야 하기 때문이다.

차량 전방의 충격을 흡수하는 프론트 사이드 멤버(Front Side Member)에는 기가스틸급 인장강도^*와 우수한 연신율^**을 가진 980XF를, 전방보다 공간이 좁은 측면에서 충격을 흡수해야 하는 사이드 실 이너 레인프(Side Sill Inner Reinf)에는 강도와 연신율이 좀 더 높은 1180TRIP강을 적용했다.

충돌 시 전·후방 및 측면에서 흡수되고 남은 에너지는 차량 내부의 승객과 배터리 공간으로 전달되는데, 이를 막아주는 역할을 수행하는 강재의 선정도 중요하다. 기본적으로 충돌 부위에 사용되는 강재보다 강도가 높아야 한다.

즉, 프론트 사이드 멤버에서 흡수되고 남은 에너지는 익스텐션 멤버 프론트 사이드 아우터 리어(Extension Member Front Side Outer Rear)로 전달되고 이 부품은 변형이 되지 않고 버텨줘야 한다. 이에 상대적으로 형상이 복잡하므로 900℃ 정도의 고온에서 강판을 가열 후 금형에서 냉각하면서 성형하는 1.5GPa급의 1500HPF를 적용해 성형성과 충돌 내충돌성을 동시에 확보하였다.

차량의 충돌 시 차체의 변형을 억제해 탑승자를 보호하는 대쉬 크로스 멤버 아우터(Dash Outer Cross Member Outer)와 시트 크로스 멤버(Seat Cross Member)에는 1500MPa의 높은 인장강도를 갖는 1500MART를 적용해 차체 변형을 최대한 방지했다.

l 친환경차 섀시도 e Autopos가 책임집니다

▲ 전기자동차 섀시 구조

이번엔 자동차의 기본인 주행기능을 담당하는 ‘섀시’ 부분을 꼼꼼히 들여다볼 차례! 차체의 바닥부에 연결된 섀시의 역할은 크게 주행과 충격 흡수 두 가지다. 섀시는 차량이 달리는 데 필요한 최소한의 기계 장치인 현가장치(Suspension), 허브베어링(Hub Bearing) 그리고 노면의 충격을 흡수하는 현가스프링(Suspension Spring), 쇼크업소버(Shock Absorber) 등으로 구성된다.

e Autopos 차체 솔루션에서 소개한 기가스틸은 현가장치에도 동일하게 적용된다. 포스코는 기가스틸을 적용해 더 가볍고, 더 오래 사용할 수 있는 현가장치를 개발했다. 자동차 휠에 장착되어 바퀴가 회전하도록 도와주는 허브 베어링에는 포스코의 베어링강이 쓰인다. 포스코 베어링강은 탑승자의 안전과 직결되는 바퀴에 사용되는 부품이기 때문에 가장 엄격하게 품질이 관리되며 마모, 균열, 변형에 강하다는 특징이 있다.

e Autopos의 솔루션이 적용된 타이어는 웬만해선 펑크가 나지 않는다. 포스코 타이어코드 선재가 적용되어 있기 때문! 타이어코드는 차량의 무게를 지탱하고 타이어 모양을 유지할 뿐 아니라 타이어 수명을 늘여주는 강선으로 포스코의 타이어코드 선재는 고강도탄소로 가공성이 우수하고 강도가 높아 경량화 및 주행 안정성이 탁월하다.

노면에서 전달되는 충격이나 떨림을 최소화해 편안한 승차감을 책임지는 현가스프링에는 포스코의 스프링강이, 쇼크업소버에는 포스코의 기계구조용 탄소강이 적용된다. 특히 포스코 스프링강은 일반적인 스프링강보다 강도가 200MPa 이상 높으면서도, 스프링 강선이 감긴 횟수가 적어 15%가량 가벼워 경량화에 제격이다. 친환경차 섀시 구석구석에도 e Autopos의 솔루션이 적용되어 있군!

오늘의 언박싱은 여기까지! 포스코의 e Autopos 솔루션이 적용된 가볍고 튼튼한 차체와 섀시는 에너지 소모량을 최소화해 깨끗한 지구를 만드는 데 도움이 된다는 사실. 탑승자의 안전을 더 확실하게 확보해 주는 것은 물론이다. 50여 년 갈고닦은 기술력과 노하우를 토대로 전 세계 Top 자동차사에 자동차 강판을 공급하는 ‘글로벌 Top 자동차 소재 제조사’ 포스코의 활약을 기대하시라.

다음 편에는 내연기관차의 엔진에 해당하는 구동모터에 적용된 e Autopos 솔루션을 열어보도록 하겠다!