현재 자동차 업계는 차체 경량화를 위해 다양한 강재를 활용하고 있다. 이와 관련해 최근 미국의 철강재활용협회(SRI: Steel Recycling Institute)가 진행한 연구 결과는 매우 흥미롭다. SRI는 <차체 경량화: 라이프 사이클 온실가스 및 에너지 연구>*라는 리포트를 발표했는데, 실험을 통해 차체 경량화에 널리 이용되는 초고강도강판(AHSS)과 알루미늄 두 재질이 환경에 어떤 영향을 미치는지 심층적으로 연구했다.
*연구 원문: “Life Cycle Greenhouse Gas and Energy Study of Automotive Lightweighting”

온실가스 배출과 관련해 AHSS와 알루미늄을 연구한 SRI의 결론은 무엇이며, 이 연구 결과가 자동차ㆍ철강 업계에 시사하는 점은 무엇일까? 포스코 뉴스룸에서 간략히 정리해봤다.

자동차의 에너지 효율성과 차체 경량화. 이 두 마리 토끼를 잡으려면 어떻게 해야 할까? 자동차ㆍ철강업계에서는 온실가스 배출을 억제하기 위한 세계적인 노력에 발맞춰, 친환경적인 방식으로 차체 경량화를 달성하고자 협력을 지속하고 있다. 이 일환으로 철강업계가 개발한 AHSS(Advanced High-Strength Steel)는 기존에 사용하던 일반강보다 더 높은 강도를 가지면서도 무게는 낮춰, 차체의 안전한 경량화를 가능케한다.

차량의 전체 중량을 줄이면서 연비를 향상시키는 AHSS가 환경에는 어떤 영향을 미치는 걸까? AHSS를 포함, 차체에 주로 쓰이는 다섯 가지 소재로 자동차를 경량화했을 때 예상되는 온실가스의 배출량은 아래와 같이 산출됐다.

<주요 소재별 생산과정에서 발생하는 온실가스 배출량과 각 소재로 만든 부품 무게에 따른 온실가스 배출 총량>

▲출처: SRI

일반강, AHSS, 알루미늄 등 각 소재에 따라 차량의 무게와 온실가스 배출량은 어떻게 달라질까? 먼저 일반강으로 차량을 만든다고 가정하고, 이 차량의 한 부품의 무게를 100kg로 보았다. 일반강 1kg을 만들 때 발생하는 온실가스가 1.9kg이기 때문에, 100kg짜리 부품 생산 과정에서 총 190kg의 온실가스가 배출된다고 볼 수 있다. 이제 같은 부품을 AHSS로 만든다고 가정하면, AHSS의 경량화 효과로 부품의 총 무게가 75kg로 줄어든다. AHSS를 만들 때 발생하는 온실가스의 양은 일반강과 마찬가지로 1kg당 1.9kg이지만, 부품 무게가 절감됐기 때문에 총 배출량은 143kg에 그치는 것으로 나타났다.

알루미늄을 사용하면 부품의 무게는 67kg으로 줄일 수 있어서 차체 경량화만 놓고 보면 알루미늄이 AHSS보다 우수하다. 하지만 알루미늄 생산 단계에서 배출되는 온실가스는 1kg당 8.9kg에 달한다. AHSS의 4.7배에 달하는 수치다. 결국 알루미늄으로 차량을 경량화했을 때 배출되는 온실가스는 596kg로, AHSS의 4배 이상의 온실가스를 배출하게 되는 것으로 보인다.

l 다섯 차종 실험, 결과는 같았다

소재 생산 시 배출되는 온실가스를 산출한 위의 연구 결과만 놓고 봐도 AHSS의 온실가스 배출량이 가장 적음을 알 수 있다. 그렇다면 차체 경량화만을 위해 철을 대체하는 비철강소재를 사용하는 것은 환경에 어떤 영향을 미칠까? SRI는 이어서 AHSS와 알루미늄 두 소재를 비교하는 포괄적인 연구를 진행했다. SRI는 소재 생산 단계뿐 아니라 자동차 생산 및 사용 단계(운전 단계), 그리고 차량의 수명이 종료된 시점까지 아우르는 차량 수명주기, 즉 라이프 사이클(Life Cycle) 전체를 대상으로 연구했다.

SRI는 2016년도에 출시된 일반 차량 다섯 종을 대상으로 연구를 진행했다. 중형 세단, SUV, 픽업트럭, 중형 하이브리드 전기 자동차 및 소형 배터리 전기 자동차 등 크기와 연비가 다양한 다섯 가지 유형의 차량을 ‘기준 차량(baseline vehicle)’으로 설정했다. 트럭이나 밴 같은 상용 차량은 연구 대상에서 제외했다.

이후 자동차의 성능을 유지하는 선에서 위 다섯 종의 ‘기준 차량’을 AHSS와 알루미늄으로 경량화했다. 차종별로 각각 ‘AHSS 경량화 차량(이하 AHSS 차량)’ 그리고 ‘알루미늄 경량화 차량(이하 알루미늄 차량)’으로 디자인ㆍ설계한 후 각 차량의 라이프 사이클 단계별 온실가스 배출량을 조사했다. 이에 대한 차종별, 주기별 결과를 도출했는데 그 중 한 예(SUV)가 아래 도표에 잘 나타나 있다.

<기준차량, AHSS 차량, 알루미늄 차량 1대 당 라이프 사이클 전 과정에서 배출하는 온실가스>

▲ 각 차량을 대상으로 전 과정평가(Life Cycle Assessment, 이하 LCA)을 실시한 결과,  AHSS 차량의 온실가스 총량이 알루미늄 경량화 차량보다 낮게 나타났다. (출처: SRI)

먼저 생산 단계를 살펴보니, AHSS 차량의 온실가스 배출량이 가장 낮게 나타났다. 사용 단계에서는 알루미늄 차량의 온실가스 배출량이 다소 낮게 나타났으며, 수명이 끝난 폐기 및 재활용 단계에서 역시 알루미늄 차량의 온실가스 배출량이 가장 낮았다.

하지만 알루미늄 차량의 경우 생산 단계에서 온실가스 배출량이 워낙 크게 나타나 라이프 사이클 전 과정을 놓고 봤을 때 배출하는 온실가스의 총량이 AHSS 차량을 웃돌았다. 이 결과는 SUV뿐만 아니라 실험 대상이었던 다섯 차종에서 모두 같은 것으로 나타났다.

l 가볍지만 무거운 알루미늄

SRI는 라이프 사이클 별로 다섯 차종 모두에서 어떤 결과가 나타났는지 상세히 분석했는데, 연구를 통해 드러난 주요 결과를 살펴보면 다음과 같다.

(1) 테스트된 모든 차종에서 AHSS 차량의 라이프 사이클 온실가스 배출량이 알루미늄 차량보다 더 낮거나, 최소한 동등한 것으로 나타났다.

(2) 알루미늄 경량화 차량의 경우, 생산 단계에서의 온실가스 배출량이 상당히 높은 것으로 나타났다. 차가 탄생하는 순간에 발생한 이 온실가스는 차의 수명이 다할 때까지 회수되지 않고 대기 중에 남아 있다.

(3) 대부분의 경우 알루미늄은 생산 단계에서 베출하는 온실가스의 양이 막대하다. 때문에 사용과 폐기 단계에서의 온실가스 배출양이 AHSS에 비해 적다고 해도, 라이프 사이클 전체에서 배출하는 총량은 여전히 AHSS를 상회하며, 만회되지 못한다.

l AHSS vs 알루미늄, 선택에 따라 온실가스 1,200만 톤이 좌우된다

그렇다면 SRI의 이번 연구 결과가 현실에서는 어떤 의미가 있을까? 앞서 SRI가 보여준 연구 결과는 차 한 대를 생산했을 때 배출되는 온실가스의 양이다.  연구진은 2016년도 미국과 멕시코에서 생산된 일반 차량 수 약 600만 대에 연구결과를 적용시켜봤다. (같은 해 전 세계 일반 자동차 생산량은 약 7,200만 대이다. 출쳐=OICA)

<기준차량, AHSS차량, 알루미늄 차량 600만 대가 라이프 사이클 전 과정에서 배출하는 온실가스>

▲ 각 차량 1대가 라이프 사이클 전 과정에서 배출하는 온실가스의 양을 600만 대에 곱한 수치. 600만 대는 2016년도 미국과 멕시코에서 생산된 차량의 수이다. 이 수치는 미국 환경보호국(Environmental Protection Agency: EPA)의 기준에 따라 산출됐다. (출처: SRI)

미국과 멕시코에 있는 600만 대의 차량이 AHSS로 만들어진다면, 알루미늄으로 만들어진 차보다 무려 1,200만 톤의 온실가스를 줄일 수 있다. 이는 51,800 평방킬로미터 면적의 숲이 정화할 수 있는 이산화탄소의 양과 같은 수치로, 설악산 국립공원의 약 130배에 달하는 면적이다. 1,200만 톤의 온실가스는 또 다음과 같은 수치로도 환산될 수 있다고 한다.

<온실가스 1,200만 톤의 기타 환산 수치>

▲ 미국 환경보호국(Environmental Protection Agency: EPA)의 산출 기준에 따라 계산한 온실가스 1,200만톤 환산 수치 (출처: SRI)

l “최상의 솔루션은 철이다”

이번 연구가 시사하는 점은 무엇일까? 그것은 바로 철은 다른 소재와 비교했을 때 온실가스 배출량이 적어 자동차 제조에 있어 가장 친환경적인 선택이라는 것.

포스코 역시 친환경 자동차 철강재 개발을 선도하며 ‘기가스틸’을 양산 중이다. 기가스틸은 포스코가 생산하는 AHSS강의 대표주자인데, 인장강도가 1000Mpa, 즉 1 Gpa(기가 파스칼) 이상이기 때문에 붙여진 이름이다. 기가스틸은 알루미늄보다 3배 이상 강하고 3배 이상 얇으면서도 가격은 3.5배, 가공비는 2.1배나 낮아 생산 비용을 효율적으로 절감할 수 있다. 또한 자동차의 누적 CO₂ 배출량을 기존 일반강 대비 약 10% 감소시켜 환경을 보호하는 데에도 도움을 준다.

미국철강협회의 산하기관인 철강시장개발센터(SMDI)의 조디 홀(Jody Hall) 부사장에 따르면 점차 엄격해지는 규제로 인해 운전 중 배출되는 온실가스 배출량은 점차 줄어들고 있는 실정이라고 한다. 그러나 운전 중에 배출되는 부분만 고려해서는 안된다. 자동차 생산 단계에서 발생하는 온실가스까지 고려하는 라이프 사이클 평가(LCA)의 중요성은 더욱 부각되어야만 한다.

조디 홀 부사장은 이렇게 덧붙인다. “자동차 소재의 생산단계를 고려한다면, 자동차가 환경에 미치는 부정적인 영향은 새 자동차에 시동을 걸기 전부터 시작되는 거나 마찬가지다. 환경을 생각했을 때 최상의 솔루션은 바로 철이다.”

*SRI의 <차체 경량화: 라이프 사이클 온실가스 및 에너지 연구>는 LCA 전문가 패널의 검증을 거쳐 ISO(International Organization for Standardization: 국제 표준화기구) 기준에 부합함이 확인되었습니다.
** 본 리포트는 SRI의 연구 결과로 포스코의 입장이나 전략을 담고 있지 않으며, 본문의 포스코 기가스틸 관련 내용은 SRI의 입장이나 전략을 담고 있지 않습니다.
*** 철강재활용협회 SRI의 <*차체 경량화: 라이프 사이클 온실가스 및 에너지 연구> 보고서 전문은 이 링크를 통해 직접 요청할 수 있습니다.

자동차를 사랑하는 분들이라면 꼭 가봐야 할 올해의 행사! 2017년 서울 모터쇼가 지난 3월 31일(금)부터 일산 킨텍스(KINTEX)에서 열리고 있습니다. 최신 자동차 트렌드를 한눈에 살펴볼 수 있을 뿐 아니라, 최첨단 기술이 적용된 미래형 자동차의 모습을 엿볼 수 있는, 자동차 마니아라면 놓칠 수 없는 행사인데요.

Hello, 포스코 블로그에서 개막 3일 만에 23만 명을 기록한 뜨거운 모터쇼의 현장으로 직접 찾아가 봤습니다. 함께 확인해 보시죠!

국내 최대의 자동차 축제, 2017 서울모터쇼

이번 2017 서울 모터쇼는 ‘미래를 그리다, 현재를 즐기다(Design the future, Enjoy the moment)를 주제로, 3월 31(금)부터 4월 9일(일)까지 총 10일간 진행됩니다.

이번 모터쇼에는 쌍용, 한국지엠, 르노삼성, 현대, 기아 등 국내 완성차 브랜드 9개와 BMW, 메르세데스-벤츠 등 수입차 브랜드 18개로 총 27개 브랜드에서 약 300여 대의 차량을 전시하고 있으며, 자동차 부품 및 IT, 튜닝 등 부품 및 서비스 부문에서는 총 194개 사가 참여하는데요.

특히 이번 행사에서는 자율주행차 및 관련된 기술을 선보이는 등 미래 자동차 산업의 모습을 한눈에 엿볼 수 있을 듯하고요. 아이들과 함께 방문하는 관람객들을 위해 자동차 체험 및 교육, 놀이에 관련된 다양한 부대행사도 마련되어 있어 가족 나들이 장소로도 추천합니다!

2017 서울모터쇼에서 주목해야 할 자동자 BEST 3

2017 서울 모터쇼에서는 포스코의 초고장력 완성차소재가 적용된 모델들도 만나볼 수 있었는데요. 지금부터 그 3종의 신차를 월드프리미어 순으로 소개해 드립니다. 쌍용자동차의 G4 렉스턴부터 한국지엠 쉐보레 올 뉴 크루즈, 그리고 르노삼성자동차의 QM6까지! 이번 행사에서 주목해야 할 자동차를 함께 만나보시죠~

세계 최초로 공개된, 쌍용자동차 ‘G4 렉스턴’

이번 2017 서울 모터쇼에서 가장 인기있던 차종은 바로 SUV였습니다. 포스코의 고객사 중 하나인 쌍용자동차는 이번 행사를 통해 새로운 SUV 모델 ‘G4 렉스턴’을 세계 최초로 선보이기도 했는데요. 기존 티볼리를 통해 소형 SUV 기준을 제시했다면, 이번 G4 렉스턴은 대형 SUV 시장을 주도할 자동차로 주목받고 있습니다.

쌍용자동차의 G4 렉스턴은 ‘위대한 4가지 혁명(Style Revolution, Driving Revolution, Safety Revolution, High-Tech Revolution)’을 통해 탄생되었는데요. 정통 SUV 가치를 지닌 대형 프리미엄 SUV의 부활을 알리는 모델이 될 것으로 기대가 되네요.

G4 렉스턴은 최근 글로벌 시장에서 증가하고 있는 레저활동을 위해 오프로드 주행 능력은 물론 큰 견인력을 겸비하고 있는 모델인데요. 더욱 강력해진 New e-XDi220 LET 디젤엔진과 7단 자동변속기를 조합하여 탁월한 출발 성능은 물론 매끄러운 변속감으로 다이내믹한 주행성능을 자랑합니다.

또한 최대 2열 다리 공간을 비롯하여 유일하게 2열 탑승객을 태우고도 4개의 골프백을 실을 수 있도록 설계되어 편의성과 함께 넉넉한 적재공간도 빼놓을 수 없는 장점이죠.

G4 렉스턴은 포스코와의 전략적 파트너십을 통해 초고장력 4중 구조의 쿼드프레임을 적용하여 제품 경쟁력을 한층 더 높이기도 했는데요. 초고장력 쿼드프레임과 첨단 안전기술을 함께 적용하여 최고 수준의 안전성을 확보하였습니다. 1.5GPa급 초고강도 기가스틸을 세계 최초로 적용한 혁신적인 구조 설계로 경량화는 물론 사고 시 상대 차량의 안전성까지 동반 향상시켰다고 하니, 대단하죠?

급이 다른 존재감을 선보인, 한국지엠 쉐보레 ‘올 뉴 크루즈’

세계적인 자동차 브랜드 중 하나인 한국지엠의 쉐보레! 이번 2017 서울 모터쇼에서도 만나볼 수 있었는데요. 쉐보레의 다양한 자동차 모델 중에서도 9년 만의 새롭게 탄생한 ‘올 뉴 크루즈’를 빼놓을 수 없죠.

올 뉴 크루즈는 지난 1월 출시하여 국내 준중형 세단의 새로운 기준을 제시하기도 했는데요. 확장된 차체 크기부터 성능, 안전성까지 고루 갖춰 남성 고객들에게 많은 관심을 받고 있습니다.

특히 최신 가솔린 터보 엔진 적용으로 보다 역동적인 주행 성능은 물론, 차급을 뛰어넘는 차체 크기를 바탕으로 더 넓고 안락한 실내 공간을 갖췄는데요. 무엇보다 확장된 차체에도 불구하고 이전 모델보다 최대 110Kg의 무게를 줄인 점이 괄목할 만합니다.

바로 포스코의 초고장력 강판이 광범위하게 적용되어 더 가벼운 자동차를 만들게 된 것이죠. 더불어 최고 수준의 충돌 안전성까지 겸비하며 안전한 자동차로 손꼽힙니다.

힘 있고, 역동적이며, 강인한, 르노삼성자동차 ‘QM6’

2016 자동차 안전성 평가에서 최고 점수를 받은 SM6에 이어 르노삼성자동차가가 야심차게 출시한 QM6! 작년 하반기에 출시된 QM6는 중형 SUV 시장에서 큰 활약을 펼치고 있는데요. 출시 이후 월 평균 3천 대 이상의 꾸준한 판매를 보이며 인기를 끌고 있는 모델입니다.

특히 포스코와의 협업을 통해 탄생한 SM6에 이어 QM6 역시 포스코의 초고장력강판을 적용하여 탄탄한 차체를 갖췄는데요. 그렇기 때문일까요? 2017 서울 모터쇼에서 만난 QM6는 ‘힘 있고, 역동적이며, 강인한’ 인상을 느낄 수 있었습니다. 특히 넓은 어깨와 짧은 프론트 오버행, 수직적인 앞 유리와 긴 후드는 강력하면서도 힘 있는 SUV를 구현합니다.

그럼, QM6의 주행성능은 어떨까요? ALL MODE 4X4-i 시스템으로, 2WD,AUTO,4WD LOCK의 세 가지 모드 전환이 가능한데요. 운전자의 의도와 노면 조건에 따라 다양한 주행모드가 가능하여 오프로드를 자유롭게 달릴 수 있습니다.

더불어 QM6의 가장 큰 장점은 넓은 공간인데요. QM5와 비교하여 전체의 길이가 더 늘어났기 때문에 적재공간이 늘어나는 등 아웃도어 활용도가 높아 SUV의 기능을 더욱 잘 살렸습니다.

그 외 운전자를 배려한 편의 기능들도 잘 갖췄는데요. 졸음운전을 방지하는 운전 피로도 경보시스템부터 전방추돌 경보시스템, 자동 긴급제동 시스템, 차선이탈 경보시스템까지 안전까지 스마트하게 챙겨뒀네요.

Hello, 포스코 블로그 지기와 함께 살펴본

국내 자동차 축제, 2017 서울 모터쇼! 어떠셨나요?

포스코의 초고장력 강판이 사용된 자동차를 직접 확인할 수 있고,
다양한 자동차들도 볼 수 있어 즐거운 시간을 보낼 수 있었는데요.
2017 서울 모터쇼가 열리는 일산 킨텍스로 나들이 떠나보는 건 어떨까요?