우리가 자연에서 쉽게 얻을 수 있는 재료들로는 나무와 풀, 그리고 돌 등이 있으며 주위에서 쓰임을 많이 찾아볼 수 있다. 마찬가지로 혹은 보다 더 흔하게 금속으로 만들어진 물건이나 도구들을 만나게 된다. 금속은 얻는 과정이 복잡하고 슬기로운 불의 사용이 필요하여 그 쓰임이 다른 재료들 보다 늦게 시작되었다.

하지만 금속은 다루는 방법에 따라 강하면서도 다양한 모양으로 만들어 낼 수 있어, 오늘날 산업사회의 가장 중요한 재료가 되었다. 그중에서도 철은 지구의 표면 여러 곳에 폭넓게 분포하므로 원료에 접근이 쉽고, 비교적 간단한 과정을 통하여 성질에 큰 변화를 줄 수 있어 금속재료 가운데에서 두드러진 역할을 해오고 있다. 이에 따라, 철강의 생산량과 소비량은 한 나라의 발전상을 나타내는 지표로 쓰이기도 한다.

l 전위라는 결함, 금속을 새롭게 만들다

일반적으로 금속은 상온에서 고체 상태로 존재한다. 우리는 작은 장난감 조각들을 조립하여 큰 형태를 만드는 놀이를 자주 한다. 이와 같이, 많은 고체는 몇 개의 금속원자들로 이루어진 정육면체 등과 같은 대칭성을 갖는 기본 모양이 3차원 공간을 되풀이해서 채운 모습을 하고 있으며 이를 결정구조라고 한다.

금속의 결정구조에서 원자 사이에 작용하는 힘의 크기는 다른 고체에서의 상호작용 크기에 비해 작다고 할 수 있다. 또한 결정구조는 보통 완벽하지 못하고 규칙에서 벗어나는 여러 가지의 결함을 포함하게 되는데, 그중에서 기계적 성질에 큰 영향을 미치는 전위(dislocation)라고 부르는 결함이 있다.

전위에서는 원자의 빈 공간이 나란히 서서 기다란 선을 만들게 된다. 금속을 두드리고 굽히거나 늘려서 모양을 잡는 것은 금속 내에 이들 전위를 새로 만들고 이동시키는 과정이라고 할 수 있다. 금속원자들은 상호작용이 약한 대신 기존의 원자 사이의 결합을 끊어내고 새로 만드는 과정이 쉽게 이루어질 수 있다. 다시 말해서 금속재료는 외부에서 힘을 주어 전위를 이동시켜서 안정한 새로운 형태로 만드는 것이 가능하다. 한편, 소금 등 다른 고체들은 단단하지만 외부의 충격에 쉽게 부서지는 성질을 갖고 있어 형태를 변화시키기 어렵다.

l 금속학자들의 꿈은 전위를 효과적으로 제어하는 것

금속학자들의 오랜 꿈은 보다 강하면서도 부서지지 않으며 많이 늘일 수 있는 재료를 개발하는 것이다. 여기서의 바탕이 되는 생각은 ‘재료 내에서 전위의 이동을 어떻게 제어할 것인가’이다.

금속 재료는 보통 두 가지 이상의 원자를 서로 섞어서 합금을 만들어 사용하게 되는데 이때의 원소들의 함량 비율과 제조 공정에서의 조건에 따라 다른 성질을 띠게 된다.

포스코에서 상용화에 성공한 기가스틸은 전위를 효과적으로 제어하여, 거울에 비친 모습처럼 왼쪽과 오른쪽이 서로 대칭이 되는 결정구조를 갖는 트위닝(twinning)을 일으키거나 기존의 결정구조가 다른 결정구조로 바뀌면서 변형이 일어나도록 합금 설계와 공정 개발을 한 고강도강으로서 현재의 최첨단 금속재료라고 할 수 있다.

l 고엔트로피 합금, 금속학의 상식을 넘다

하지만, 금속재료의 무대는 아직 이어지는 이야기가 많이 남아 있으며 금속학자의 연출도 보다 세련되어지고 있다. 여기서는 금속학연구에서 최근 이루어진 두 가지 성과를 말하고자 한다. 먼저 고엔트로피 합금이 있다.

전통적으로 금속 재료는 요구되는 성질을 따라 으뜸이 되는 원소에 두세 가지의 보조 원소들을 섞어서 합금을 개발하고 사용하여 왔다. 이와 달리, 고엔트로피 합금은 특별한 으뜸 원소 없이 다섯 가지 이상의 원소를 같거나 비슷한 비율이 되도록 만들게 된다. 이때 가능한 합금의 종류는 산술적으로 무한에 가까우며 이미 극저온 특성이 우수한 합금, 부식에 우수한 합금, 기존 합금을 뛰어 넘는 고강도 합금 등이 연구 및 발표되었다.

실험 결과들은 많은 고엔트로피 합금에서 우수한 기계적 성질이 트위닝 현상과 깊은 관계가 있는 것을 보여준다. 이는 금속학에서 잘 알려진 상식을 벗어난 것으로 기존의 경험적 이론은 이들 합금이 트위닝이 가능한 영역 밖에 있는 것으로 예측하고 있었기 때문이다.

포스텍 철강대학원과 스웨덴 왕립공과대학(KTH) 국제공동연구팀은 원자 단위의 일반이론을 전개하고 이를 바탕으로 양자역학계산을 수행했다. 그 결과 고엔트로피 합금이 기존의 합금들과 다른 분류의 물질이라는 것을 밝히고 트위닝이 보다 원활하게 일어남으로써 고강도의 기계적 성질을 나타내게 됨을 설명하였다.

l  초경량, 고강도…새롭게 쓰여지는 금속학

다음으로 포스텍 철강대학원에서 개발된 초경량 고강도 합금강이 있다. 여기서는 철에 망간과 알루미늄 함량을 높게 하고 니켈을 첨가한 합금을 설계한 뒤 매우 작은 2차 결정이 발현되도록 공정을 제어하였다.

일반적으로는 화학적으로 안정한 2차 결정들은 금속재료의 성질을 나쁘게 하며 이를 피해야 하는 것으로 알려져 왔다. 상식을 뒤집어 새로 제시된 합금은 오히려 기존의 철강재료들을 넘어서 항공기용 소재로 개발된 타이타늄 합금보다도 우수한 기계적 성질을 갖는 것으로 밝혀졌다. 이는 우리가 포스코의 기가스틸, 고엔트로피 합금, 초경량 고강도 합금강을 포함한 고합금강에 대해 새로운 금속학을 써야 한다는 것을 의미한다.

l  안전하고 효율적인 미래사회를 위하여

우리는 ‘슬기사람(homo sapiens)’의 후예로서 지금 여기서 지구와 우리 문명의 미래를 생각하고 지혜를 발휘하여야 한다. 우리를 여기까지 이끌어준 과학지식은 인류에게 닥친 이 도전에서도 길잡이가 되어 줄 것이다.

금속학자들의 역할도 중요하다. 기초와 응용분야를 아울러 자연이 허락한 영역을 더 깊이 탐색하여 다재다능한 재료를 찾아내고 적용함으로써 안전하고 효율적이며 지속가능한 미래사회를 만드는데 이바지하여야 할 것이다.

포스코는 스틸 휠 시장 현황을 분석하고 미래 시장 확대 방안을 모색하기 위해 20일 인천 송도 포스코 글로벌R&D센터에서 ‘제 1회 경량 스틸 휠 심포지엄’을 개최했다.

이날 행사에는 한국지엠, 르노삼성자동차, 쌍용자동차 관계자들과 오스템, 서진기업, 코리아 휠 등 국내 스틸 휠 제조사, 그리고 자동차 부품 연구원과 휠 금형사 등 관련 업계 종사자들이 참석해 스틸 휠 시장 활성화를 위한 심도 있는 정보를 나눴다. 기조강연으로는 대한기계학회장을 역임한 한양대학교 김정규 명예교수가 강종의 피로강도 및 수명평가와 휠의 피로수명을 고려한 설계 방법을 설명했고, 스틸 휠 제조사들이 참여한 다양한 제품 전시관도 마련됐다.

일반적으로 철은 소재 자체의 비중이 높아 무겁고 성형성이 떨어진다고 생각하기 쉽다. 하지만 포스코의 고강도∙고성형 강재를 적용하면 두께를 훨씬 줄여 사용해도 충분히 튼튼하면서도 가벼운 휠을 만들 수 있고, 거기에 높은 성형성으로 외관 디자인 개선도 가능하다.

심포지엄에는 포스코와 스틸 휠 제조사가 공동 개발한 다양한 고강도 경량 스타일드 스틸 휠 모델이 실물 전시되어 참가자들의 이목을 집중시켰다. 오스템은 다섯 종류의 스타일드 스틸 휠을, 서진산업은 개발 중인 인장강도 780MPa급의 스타일드 스틸 휠을 선보였다.

▲ 다양한 스타일드 스틸 휠 형상

포스코는 이번 심포지엄을 글로벌 시장까지 아우를 수 있는 장으로 확대 발전시키는 한편, 아시아 및 태평양, 유럽, 북미 등 전 세계 주요 자동차 휠 시장을 순차적으로 공략해 나갈 계획이다.

출시 8일만에 사전 계약 1만대를 돌파하며, 국내 중형차 시장에서 돌풍을 일으키고 있는 한국GM의 쉐보레 ‘신형 말리부’! 올 뉴 말리부라고도 불리는 이 자동차에도 포스코 강판이 사용되었다는 사실, 알고 계신가요? 세련된 디자인, 조용하고 편안한 승차감, 높은 안전성, 합리적인 가격대 등 어느 것 하나 빼놓지 않고 ‘다 갖춘 차’로 불리는 신형 말리부에 대해 Hello, 포스코 블로그가 자세히 소개해드리겠습니다. 함께 보시죠!

젊은 남성들의 관심을 이끈 날렵한 디자인

신형 말리부에 압도적인 관심을 보내는 고객층 중에는 유독 30대 남성들이 많은데요. 준대형차급 차체 크기와 실내 공간을 지녔으면서도, 기존 모델과 비교해 시작가를 100만 원 이상 낮춘 점이 통했다고 볼 수 있습니다.

뿐만 아니라 더욱 날렵해진 외관 디자인과, 기능 버튼 하나하나까지 모두 새로 고안한 내부 디자인이 혁신적이란 평가를 받고 있는데요. 전체적으로 곡선을 강조한 역동적 라인이 젊은 층의 입맛을 제대로 공략하고 있습니다.

그러나 신형 말리부의 가장 큰 매력 포인트는 뭐니 뭐니 해도 동급 최대를 자랑하는 차체 크기입니다. 4,925㎜의 차체 길이가 내부 공간을 더욱 여유롭게 만들고, 뒷좌석의 무릎 공간도 넉넉하게 해줍니다. 여기에 이전 모델보다 훨씬 커진 휠베이스와 전장은 시원한 느낌을 더해 주죠.

GM의 신형 터보 엔진 라인업으로 안정적인 주행 구현

신형 말리부를 시승해본 사람들의 공통적인 첫 느낌은 바로 조용하다는 점입니다. 잔진동과 노면에서 올라오는 소음을 효과적으로 차단해주고, 고속 주행과 코너링 구간에서도 흔들림이 없습니다.

신형 말리부의 엔진은 GM의 신형 터보 엔진 라인업인 4기통 1.5리터와 2.0리터로 구성되어 있는데요. 2.0리터의 경우 최고출력 253마력, 최대토크 36.0kg.m의 성능으로 강력한 퍼포먼스를 선보입니다.

1.5리터 가솔린 터보는 배기량은 작지만, 높은 배기량의 기존 말리부 2.0 및 2.4리터 가솔린 자연흡기 엔진을 대체할 정도로 기능이 우수한데요. 1.5리터 에코텍 가솔린 터보 엔진이 탑재돼 최고출력 166마력, 최대토크 25.5kg.m의 성능을 발휘합니다.

변속기는 GM의 3세대 6단 변속기로, 변속 타이밍은 최대 260마력까지 대응하며 폭발적인 가속 성능과 준대형급 주행감을 연출하기 때문에 가볍게 툭 치고 나가 높은 속도를 무리없이 유지하는 안정적인 주행을 가능하게 한답니다.

포스코 초고장력 강판으로 이전 모델 대비 130kg 가벼워져

신형 말리부는 포스코로부터 공급받는 고품질 초고장력 강판을 광범위하게 적용했습니다. 이를 바탕으로 개발한 고강도 차체 설계를 통해 이전 모델 대비 130kg 경량과 동급 최고 수준의 충돌 안전성을 확보했는데요.

덕분에 미국 도로교통안전국(NHTSA)이 실시한 ‘2016 신차 평가 프로그램(New Car Assessment Program)’의 안전성 종합평가에서 종합 성적 결과 최고 등급인 별 5개를 취득해 화제가 되기도 했죠.

차체뿐 아니라 최상급 수준의 최첨단 능동 안전 시스템이 눈길을 끄는데요. 총 17개에 달하는 초음파 센서와 장·단거리 레이더, 전후방 카메라는 차량 주변에 대한 상시 감시는 물론 잠재적인 사고까지 예방할 수 있습니다. 동급 최초로 적용된 차선 유지 보조 시스템, 저·고속 긴급 제동 시스템, 전방 보행자 감지 및 제동 시스템은 지능형 어댑티브 크루즈 컨트롤과 연동해 운전자가 인지하지 못한 상황을 경고하고, 긴박한 경우에는 차 스스로 속도를 줄인답니다.

아울러, 포스코와 한국지엠은 이번 달 23일부터 25일까지 포스코센터에서 포스코그룹 임직원과 인근지역 주민 등 일반인에게 시승기회와 판촉물을 제공하는 공동마케팅을 펼치는데요. 구매희망자를 대상으로 상담도 진행할 예정이며, 협력업체 교류 증진을 위해 포스코그룹 임직원 대상으로는 5%의 할인혜택이 주어진다고 합니다.

르노삼성 프리미엄 중형 세단 SM6가 인기몰이를 하고 있습니다. 대형차의 프리미엄을 갖춘 가성비 높은 중형차라는 점, 다양한 혁신 기술로 편의성을 구현했다는 점 등 여러 이유가 있을 텐데요. 그중에서도 가장 주목할만한 점은 포스코의 고강도강을 대거 적용해 안전성과 연비를 높였다는 점이겠죠! 그럼, 지금부터 Hello, 포스코 블로그와 함께 SM6의 매력 포인트를 하나씩 자세히 알아보겠습니다.

대형차의 고급스러움 갖춘 중형차

SM6는 가솔린 2.0 GDe 모델과 터보를 장착한 1.6 TCe 모델이 주력인데요. 2.0 GDe 모델은 최대출력 150마력과 최대토크 20.6kg·m, 연비 12~12.3km(리터당)를 갖추고 있습니다. 고성능 버전인 1.6 TCe 모델은 최대출력 190마력과 최대토크 26.5kg·m, 연비 12.3~12.8km로 2.0 모델보다 연비 효율이 높죠. 또한 다운사이징 가솔린 직분사 터보 엔진으로 연비 향상과 최적의 출력·토크를 구현하고 있습니다.

다양한 혁신 기술들도 기본으로 제공됩니다. 손가락 터치만으로 5개 주행 모드와 7개 시스템을 설정할 수 있는 멀티센스, S링크 7인치 미러링 시스템, 5모드 7인치 TFT 클러스터 등이 그것이죠.

디자인도 강점인데요. SM6의 유럽 판매 모델명인 ‘르노 탈리스만’은 국제 자동차 페스티벌 주최로 프랑스 파리에서 열린 ‘2016 컨셉카 전시회’ 전야제에서 ‘올해의 가장 아름다운 차’ 부문에 선정되기도 했습니다.

섬세한 편의기능

운전자의 피로도를 낮추는 여러 가지 편의 기능도 인상적입니다. 운전자가 스마트키를 소지한 상태에서 앞 좌석 손잡이에 손을 넣으면 모든 도어와 트렁크 리드의 잠금이 해제되는 ‘매직 핸들’ 기능이나, 반대로 운전자가 도어를 잠그지 않은 상태에서 차량과 멀리 떨어지면 자동으로 도어가 잠기고 사이드미러도 함께 닫히는 ‘오토 클로징’ 기능이 대표적입니다.

‘매직 트렁크’ 기능은 시동을 끈 상태에서도 스마트키를 소지하고 차량 번호판 밑에 발을 넣다 빼면 트렁크 도어가 자동으로 열리는 기능인데요 마트나 백화점에서 쇼핑을 마친 후 양손에 물건들을 들고 있는 상황에서 유용하겠죠.

주차할 때 주변의 물체를 초음파 센서로 감지해 경보 디스플레이와 경보음으 로 알려주는 주차 경보 시스템이나, 초음파 센서로 주차공간을 탐색한 뒤 자동으로 스티어링 휠을 제어하여 주차를 안내해주는 주차 조향 보조 시스템도 물론 갖추고 있습니다.

포스코 초고장력강판 적용으로 안정성·연비 더욱 높아져

SM6는 외관재와 내장재 모두 포스코 강판을 100% 사용했는데요. 특히 자동차용 기가파스칼(인장강도 1000MPa)급 초고장력강판을 동급 차종 중 최대인 18.5%로 확대 적용한 점이 특징입니다.

국내 최초 TWB-HPF(복합성형가공제품)가 적용됨에 따라 동급차량 대비 경량화 및 안전성도 크게 높아졌는데요. TWB-HPF 기술이란 두께와 강도가 서로 다른 강판을 원하는 모양대로 잘라낸 뒤 레이저로 용접하는 TWB 기술과 강판에 고열을 가했다가 급랭시켜 강도를 향상시키는 HPF 기술을 융합한 것입니다. 이는 포스코가 개발한 신기술입니다.

포스코와 르노삼성은 고강도 자동차용 소재 개발, 월드프리미엄 신강종 적용에 이르기까지 양사 공동의 다양한 기술 협력을 펼쳐오고 있습니다.

포스코와 르노 삼성의 협력으로 태어난 SM6!
여러분의 많은 관심과 성원 부탁드립니다.

지난해 국내에서만 6만 4천 대가 넘게 팔리며 쌍용자동차의 효자 노릇을 톡톡히 한 ‘티볼리’. 이번 달 출시된 롱바디 모델인 ‘티볼리 에어’까지 가세해 소형 SUV 분야의 돌풍을 예고하고 있는데요. 더욱 업그레이드된 성능과 더불어 포스코의 고강도강이 70% 이상 사용된 점 역시 주목을 받고 있습니다.

오늘 Hello, 포스코 블로그에서는 티볼리 에어의 매력 포인트들을 하나씩 짚어볼 예정인데요. 함께 보실까요?

 

경쾌한 디자인은 살리고, 내부 공간은 늘리고!

지난해 티볼리가 출시되자마자 큰 인기를 끈 데는 감각적인 디자인이 한몫했다고 볼 수 있습니다. 젊은 세대를 겨냥한 세련되고 개성 넘치는 디자인 덕분에 높은 상품성을 갖췄다는 평가를 받았는데요. 후속 시리즈인 티볼리 에어는 티볼리의 디자인을 그대로 계승하면서도, 차체 길이가 길어져 내부 공간이 훨씬 넉넉해졌습니다.

특히 차량 후면부터 뒷바퀴 축까지의 거리인 리어오버행이 티볼리보다 245㎜ 길어져 트렁크 공간이 720ℓ로 늘어났는데요. 기존 소형 SUV의 트렁크 공간이 500ℓ 정도에 불과하다는 점을 고려하면 아주 넓은 공간인 셈이죠. 덕분에 트렁크에 여행용 가방 4개가 여유 있게 들어갑니다.

여기에 야외에서 요긴하게 쓰일 수 있는 220 볼트 인버터 및 각종 용품을 고정시킬 수 있는 장치까지 마련되어 있어, 캠핑족들에게 유용하죠.

 

경쟁 모델 대비 뛰어난 성능

티볼리 에어에는 e-XDi160 디젤 엔진이 장착되어 최대 출력 115ps, 최대 토크 30.6kg·m를 발휘하는데요. 실제 주행에서 가장 빈번하게 활용되는 1500∼2500rpm 구간에서 가장 큰 힘을 내도록 설계되어 있어 경쾌한 드라이브를 즐길 수 있습니다. 변속기는 유수의 글로벌 메이커가 채택해 뛰어난 동력전달 성능과 품질을 인정 받은 아이신(AISIN)사의 6단 자동변속을 사용하고 있죠.

경쟁 모델 중 유일하게 4륜구동 시스템을 기반으로 하고 있다는 점도 눈길을 끕니다. 온·오프로드 주행능력을 크게 향상시킨 스마트 4WD시스템을 옵션으로 선택할 수 있는데요. 이 시스템은 도로 상태 및 운전 조건에 따라 최적의 구동력을 배분하기 때문에 더욱 안정적인 주행을 가능하게 합니다.

이 밖에 운전석 무릎 에어백을 포함한 동급 최다 7에어백을 비롯해 다기능 ESP(차량 자세 제어 시스템), TPMS(타이어 공기압 자동감지 시스템), LED 주간주행등 등 다양한 첨단 안전기술을 갖추고 있습니다.

현재 티볼리 에어의 판매가격은 ▲AX(MT) 1949만 원 ▲AX(AT) 2106만 원 ▲IX 2253만 원 ▲RX 2449만 원(개별소비세 인하 반영)으로, 높은 가성비를 자랑하는데요. 그런 면에서 티볼리 에어는 가격과 디자인, 성능 등 어느 하나 놓치기 싫은 구매자에게 추천할만한 합리적인 선택지라고 할 수 있답니다.

포스코 고강도강 70% 이상 사용

티볼리 에어는 포스코의 월드프리미엄(WP) 고강도강을 71.1% 사용했습니다. 대개 소형 SUV급 차량에 고강도강이 50% 정도 투입되는 것과 비교해 상당히 높은 수치라고 할 수 있습니다. 고강도강은 성형이 쉽고 가벼우면서도 강도가 센 고급강을 말하는데요. 자동차의 고강도강 수치가 높을수록 교통사고 등에 대비한 차량 안전성도 높아지고, 차량이 가벼워져 운동 성능 향상 및 배출가스 감소 효과도 크답니다.

포스코와 쌍용 자동차의 긴밀한 협력으로 탄생한 티볼리 에어.

포스코는 티볼리 에어에 적용한 것과 같은 고부가가치 월드프리미엄(WP) 제품의 비중을

전체 판매량의 48.5%까지 늘려 수익성을 높일 방침입니다.

티볼리 에어와 포스코에 많은 성원 부탁드려요!