지구 온난화 – 포스코뉴스룸

자동차 경량화 트렌드의 중심, 포스코 마그네슘 판재!

뉴스룸 편집팀 — Fri, 24 Nov 2017 07:00:00 +0000

자동차 산업은 수송부문 온실가스 배출량의 약 25%를 차지합니다. 지구 온난화에 대응하기 위한 세계 각국의 강력한 배출가스 저감정책으로 인해 기존의 내연기관을 사용하는 자동차에서도 배출 가스 저감을 위한 투자가 끊임없이 지속되어 왔는데요.

내연기관에서는 다운사이징과 초고장력강 차체소재 사용 등을 통하여 연비 향상을 추구하고 있으며, 이러한 차량의 경량화는 연비를 높이고 이산화탄소(CO2)의 배출량을 줄이며 제동성 향상, 가속성 증대, 도로 보호, 안락성 증대, 주행거리 향상, 자원 재활용, 환경 개선 등의 많은 도전과제를 해결하고 있습니다.

이런 가운데 최근 대학생 자작자동차대회 전기차 부문에서 차량의 동력 효율과 주행성능 개선의 핵심인 차체 중량 절감을 성공적으로 달성하여 우승을 차지한 팀이 있어 화제입니다.

△ 서영대학교 튜닝엑스팀이 자작자동차대회 전기차(EV) 부문 우승을 차지한 뒤 기념촬영을 하고 있다.

10명의 멤버로 구성된 서영대학교 투닝엑스(Tuning-X)팀은 중요한 우승 요소로 포스코 마그네슘 판재를 꼽았는데요. 팀을 이끈 서영대학교 윤재곤 교수님을 통해, 전기차 개발 과정과 경량화 소재 트렌드 그리고 마그네슘 소재의 특장점에 대해 들어 보았습니다.

l 2017 KSAE 대학생 자작자동차대회

2007년부터 시작된 대학생 자작자동차대회는 대학생들에게 자동차 설계 및 제작기술 습득의 기회를 제공하고 자동차 전문가로 양성하기 위해 한국자동차공학회(KSAE)가 매년 주최하는 행사입니다. 올해는 8월 10일부터 12일까지 전북 군산에서 전국 102개 대학, 186개 팀이 참가해 기량을 겨뤘는데요.

경기종목은 125cc 이하의 엔진을 장착한 자동차로 오프로드를 질주하는 바하(Baja), 125cc 이상 650cc 이하의 엔진을 이용하여 만든 차량으로 온로드를 달리는 포뮬러(Formula), 마지막으로 배터리와 모터를 동력원으로 하는 전기차량을 이용하는 EV로 구성되어 있습니다.

l 튜닝엑스 팀의 성공 비결

△ ‘2017 대학생 자작자동차대회’에 출전한 서영대 튜닝엑스팀이 포스코 마그네슘 판재를 적용해 제작한 자동차로 EV(전기차) 부문 우승을 차지했다.

전기차 부문에서 우승을 차지한 튜닝엑스 팀에게 가장 어려웠던 숙제는 바로 높은 배터리 효율성과 차량 경량화라는 두 마리 토끼를 잡는 것이었습니다. 특히 직류전기보다 출력 대비 무게가 높은 교류전기를 사용하는 전기모터를 사용한 튜닝엑스 팀에게는 차량의 무게 감소가 반드시 필요했던 상황이었는데요.

차세대 자동차 시장을 이끌어갈 전기자동차는 전기를 저장하는 핵심장치인 배터리가 ‘주행거리가 짧다’는 단점을 보완하기 위해 점점 대용량화(약 200~500kg) 되어 가고 있습니다. 윤재곤 교수님에 따르면 이러한 노력에도 불구하고 수백kg의 무게를 가지고 1회 충전으로 가능한 주행거리가 수백km를 넘기기 힘든 상황이라, 소비자들의 전기자동차 선택의 폭이 좁을 수밖에 없는 시장 구조라고 합니다.

△ 튜닝엑스팀은 운전자의 탑승 공간인 캐빈(Cabin)의 바닥면, 측면, 후면 판넬에 마그네슘 판재를 적용해 차체중량을 절감했다.

따라서 ‘가볍지만 강력해야 한다.’라는 모순을 해결하기 위해 윤재곤 교수님과 튜닝엑스 팀은 포스코의 도움을 받기로 했는데요. 포스코에서 제작 초기부터 제공한 기술세미나와 마그네슘 개념과 제작 관련 기술교육 등의 도움을 받아, 팀은 시간대비 효과가 가장 좋은 마그네슘 판재를 운전자의 탑승 공간인 캐빈(Cabin)의 바닥면, 측면, 후면 판넬에 적용해 차량의 무게 감소를 달성했고요. 부족한 출력을 위해 전기모터를 트윈으로 설치하여 무게중심을 유지하고, 병렬 제어를 시행하여 배터리의 소모 전력도 고려할 수 있게 되었습니다.

윤재곤 교수님에 따르면 포스코의 사전교육을 통해 시행착오를 줄일 수 있었고, 대회까지 충분히 예비 시간을 가지고 준비함으로써 좋은 결과를 얻을 수 있었다고 합니다.

l 마그네슘 소재의 효과적인 경량화

그렇다면 마그네슘 판재를 적용함으로써 튜닝 엑스팀의 자작차는 얼마나 가벼워질 수 있었을까요?

기존 알루미늄 판재와 비교했을 때 자작차의 전체 중량을 177kg에서 172kg로 5kg의 감소를 이룰 수 있었는데요. 또한, 소재의 가공 시에 제조회사와 같은 전문적인 가공법이 아닌 일반적인 다양한 가공법에도 기존의 알루미늄과 비교하여 거의 유사한 가공성을 나타냈다고 합니다.

윤재곤 교수님은 “마그네슘 합금은 압궤 특성의 신뢰성 향상과 제작 단가 및 조립 단계 등의 현실화를 통해서 미래 경량화 기술 소재로서 자리매김을 할 수 있으리라 예측한다”라며 알루미늄, 복합재료와 함께 앞으로 가장 주목받을 경량화 기술/소재로 마그네슘을 꼽기도 했습니다.

“경량화와 더불어 마그네슘 합금의 여러 가지 장점 중에서 가장 부각되는 것은 단연 환경에 기여하는 부분입니다. 이는 마그네슘 합금의 제작 과정에서의 지구 온난화 촉진 물질을 감소시키는 방법이 가능해지고, 차량의 경량화를 통한 연비 향상으로, 전 세계 자동차 기업의 과제인 배출가스의 감소로 이어질 수 있기 때문입니다.”

대표적인 경량 소재이고 비강도와 비강성이 우수한 복합재료의 사용은 차세대 자동차 경량화 시장에서 가장 중요한 부분 중에 하나인데요.

“지금까지 복합재료는 주로 자동차의 비 구조 파트인 루프 (Roof)나 후드 (Hood) 등에 사용되고 있으며, 동일 용적에 사용 시에 1000kg 단위의 경량화까지 예상합니다. 역시 비강도와 비강성이 우수한 마그네슘도 이러한 비구조 파트에 사용을 늘리는 것과 더불어, 차량에서 너클(Knuckle), 허브(Hub), 휠(Wheel) 등을 기존의 알로이 휠에서 마그네슘으로 적용할 경우 개당 kg단위의 경량화가 가능하기 때문에, 전기차에 적용 시에 더욱 효과적인 경량화를 이룰 수 있으리라 봅니다.”

수많은 연구 조사와 기술 개발이 이뤄지고 있는 가운데, 마그네슘 합금은 폭넓은 시장성으로 운송, 항공우주, 의료, 레져 등 다양한 분야에서 활용되고 있는데요. 이를 통한 경량화로 운전자의 안전을 지켜주는 안전장치의 추가 장착이 가능해지면서 탑승자의 안전과 사회적 손실비용의 감소를 동시에 만족할 수 있을 것으로 예상합니다.

포스코는 2016년 대회 이후 Formula와 EV 부문 우승 팀을 대상으로 마그네슘 판재와 압출재를 무상으로 공급하고 있으며 마그네슘 소재를 더 쉽게 접목할 수 있도록 기술 집합교육을 실시해 학생들이 차량에 마그네슘 소재를 사용할 수 있도록 돕고 있는데요. 앞으로도 이러한 협업을 발전시켜 산학협력 관계를 구축하고, 미래의 자동차 주역인 학생들에게 더욱더 많은 기회를 제공할 예정입니다.

포스코 클린오션봉사단, 2017년에도 바다는 우리가 지킨다!

posconews — Fri, 03 Feb 2017 07:00:00 +0000

2009년 창단 이후, 우리 바다의 생태계 보전을 위해 꾸준히 활약하고 있는 포스코패밀리 클린오션봉사단! 바다의 환경을 깨끗하게 할 뿐만 아니라 어민들의 경제적 수혜에도 도움이 되고 있는데요. 정유년 새해를 맞아 포항에서 수중정화 활동을 펼쳤다고 합니다.

생생한 봉사 현장의 모습과 더불어 2017년 연간 계획은 어떻게 될지 Hello, 포스코 블로그에서 함께 확인해 보시죠!

클린오션봉사단, 해양 생태계 복원에 앞장서다

지구 온난화로 해초나 플랑크톤 서식지가 줄어드는 사막화 현상이 진행되면서 해양생태계 파괴가 빠르게 진행되고 있습니다.

이렇게 오염되어 가고 있는 우리 바다의 생태 환경을 정화하고 보전하는데 앞장서고 있는 포스코 클린오션봉사단! 2009년 창단하여 2017년 현재까지 300여 명의 단원들이 포항, 광양, 서울, 인천에서 활약을 하고 있습니다.

포스코 클린오션봉사단은 창단 이래 지금까지 누적인원 1만 9천여 명이 동해, 남해, 서해 해양에서 450여 회의 정화활동을 진행해 왔는데요.

정화활동을 통해 각종 쓰레기와 어촌경제를 위협하고 있는 불가사리, 성게 등 1,366톤(누적)을 수거하여 우리나라의 해양 생태계를 복원하는데 앞장서고 있으며, 더 나아가 어민 소득증대에도 기여하고 있습니다.

2017년, 수중정화 활동으로 새해를 시작!

지난 1월 7일, 2017년 정유년의 해가 뜨기 무섭게 포항 클린오션봉사단은 포항시 남구 동해면 흥환1리를 시작으로 수중정화 활동을 시작했습니다.

클린오션봉사단은 올 한해 매월 정기 봉사활동을 하는 것은 물론 물의 날, 지구의 날, 바다 식목의 날, 바다의 날 등에 지역단체 및 환경단체와의 연합 봉사활동도 계획하고 있습니다.

특히 우리나라의 청정해역인 울릉도, 독도는 급증한 불가사리와 성게로 인해 해조류와 물고기가 사라지고 황폐화 되어가고 있는데요. 울릉도와 독도의 해양정화를 위해 2013년 9월 울릉군과 상호교류 및 협력에 대한 MOU를 체결하고 매년 울릉도와 독도에서 해양 생태계를 복원하는 해양정화활동을 펼쳐 나가고 있습니다. 올해에도 울릉도와 독도에서 펼쳐질 클린오션봉사단의 활동이 기대됩니다!

지열별로 보면, 올 한 해 포항은 정기봉사 및 연합봉사를 포함하여 38회, 광양은 매월 1회씩 총 12회, 서울 및 경기지역은 연 10회 정도의 수중 봉사 활동을 진행할 예정인데요.

앞으로도 클린오션봉사단은 삼면이 바다인 우리나라의 수자원과 바다의 생태계를 보전하기 위해 꾸준한 수중정화 활동은 물론 지역주민들에게 환경의 중요성을 앞장서 알리고, 친환경 기업으로 환경을 중요시하는 기업 역할을 다하는데 최선을 다할 것입니다.

정유년, 새해를 맞아 수중정화 활동을 펼친
클린오션봉사단 소식을 전해드렸습니다!
그동안 깨끗한 바다를 위해 고생한 봉사단원분들께 감사드리며,
2017년에도 멋진 활약을 기대하겠습니다.

우리 시대의 탐욕이 부른 ‘물고기 잔혹사’

posconews — Tue, 06 Nov 2012 15:48:00 +0000

몇 년 전부터 우리나라에서 불티나게 팔리고 있는 손바닥만한 미니 수족관들. USB 단자로 컴퓨터에 연결해 산소 공급기, 온도조절기, 조명장치 등을 설치한 이러한 미니 수족관 덕분에 이젠 언제 어디서나 손쉽게 물고기를 키울 수 있게 되었습니다. 작은 수족관의 인기는 무엇보다 ‘책상 위의 자연’을 원하는 사람들이 많아졌기 때문입니다. 사람들은 작은 어항 속 물고기들로부터 생활의 활력을 얻고 자연을 느끼곤 합니다.

손바닥만한 미니 수족관의 폐해

하지만 이와 같은 환경은 물고기들에게는 가혹한 스트레스의 장이 된다는 사실을 사람들은 잘 알지 못합니다. 실제로 좁은 공간에 사는 물고기들일수록 공격적인 성향을 보인다는 연구 결과가 있어 눈길을 끕니다. 미국 케이스 웨스턴 리저브 대학의 로널드 올드필드 박사의 논문에 따르면, 열대어 마이다스 시클리드의 경우 수조의 크기가 작을수록 공격적 행동이 늘어난 것으로 나타났습니다.

출처:Flickr@Robert.Montalvo

그러나 초소형 수족관 속 물고기들이 겪는 스트레스는 지구 온난화에 비하면 그나마 견딜 만한 것인지도 모릅니다. 유럽의 바다와 강에 살고 있는 물고기들의 몸집은 계속 작아지고 있습니다. 어떤 종은 지난 수십 년간 몸무게가 절반으로 줄었습니다. 박테리아와 플랑크톤도 그 무게가 현저히 줄어들었으며, 개체 수 역시 감소하고 있습니다. 북해와 유럽의 하천에서 물고기 개체 수는 평균 60% 정도 줄어들었습니다. 이는 물고기의 몸집이 작아지면서 알을 적게 낳아 개체 수가 점점 줄어들었을 가능성이 큽니다. 포식자가 먹잇감을 잃으면서 이에 따른 먹이사슬의 붕괴마저 우려되는 것도 무리가 아닙니다.

지구온난화로 물고기 성비 불균형

더군다나 지구 온난화로 바닷물 수온이 계속 높아지면서 물고기의 성비까지 바꾼다는 연구결과도 있습니다. 전 세계에는 수온에 따라 성비가 달라지는 물고기가 약 40종이 있는데, 이러한 물고기들은 수온이 올라가면 수컷의 성비가 높아진다고 합니다. 2008년 스페인 바르셀로나 해양과학연구소 연구진은 수온이 4도 상승하면 대서양 실버사이드류 새끼의 98%가 수컷으로 이루어진다고 분석하기도 했습니다.

수온에 따라 성비가 달라지는 이유에 대해 최근 유럽 농어를 대상으로 한 연구에서 베일의 일부가 벗겨졌습니다. 비밀은 ‘DNA 메틸화’ 방식의 후생유전(後生遺傳)에 있을 가능성이 높습니다. 후생유전은 DNA 염기서열이 동일한데도 유전자 기능에 변화가 나타나고, 이 변화가 어버이로부터 자손에게 전해지는 현상입니다. 수온이 올라가면 ‘DNA 메틸화’가 활성화돼 남성호르몬인 안드로겐을 여성호르몬 에스트로겐으로 전환시키는 효소인 아로마타제가 억제됩니다. 결국, 성비가 깨져 주로 수컷만 남게 되고 종족 번식 실패로 멸종 가능성이 높아지게 되는 것입니다.

공장처럼 물고기를 찍어내는 양식장

하지만 지구 온난화보다 더한 물고기 잔혹사가 있습니다. 인간의 탐욕적인 식습관 유지를 위한 대규모 양식이 그것입니다. 세계의 양식장들은 공장처럼 계속해서 물고기들을 ‘찍어 내고’ 있습니다. 바다를 헤엄쳐야 할 물고기들이 한 곳에 갇힌 채 항생제와 다른 생선으로 만든 사료를 먹고 자라나며 양식의 다음 단계로 넘겨집니다. 알에서 깨어나자마자 팔리는 운명을 가진 물고기들도 있으니, 이들에게 바다를 헤엄치고 먹이를 사냥하는 것은 꿈도 꿀 수 없는 일이 되어 버렸습니다.

출처:Flickr@ashleyt

현재 양식업은 식량 관련 업종 가운데 가장 빠른 속도로 성장하고 있습니다. 1950년에 100만t에 채 미치지 못하던 세계 양식 생산량은 60년 만에 55배가량 증가했습니다. <포 피시>라는 책을 통해 “우리 아이들은 바다에서 자유롭게 헤엄치던 자연산 물고기를 결코 먹을 수 없을 것이다.”라고 예언한 폴 그린버그의 말은 이미 현실이 되고 있습니다. 양식업을 멈출 수는 없겠지만, 물고기 잔혹사를 그만두지 않는다면 다음 차례는 우리 인간이 될 수도 있음을 잊어서는 안 될 것입니다.

-이 글은 포스코 패밀리 그린워크 홈페이지 속 그린 이야기에서 발췌한 글입니다.