현대제철이 기존 자동차 외부 판재보다 3.6배 강한 프리미엄 핫스탬핑강을 개발해 세계 최초로 양산에 성공했다. 이번 개발은 현대차기아 남양연구소 기초소재연구센터와 함께했다.
현대제철에 따르면 1.8GPa(기가파스칼) 프리미엄 핫스탬핑강을 최근 양산했다. GPa는 재료 강도를측정하는 단위다. 1㎬은 가로 세로 1㎜ 크기 재료가 100㎏ 무게를 버틸 수 있는 강도로 기존 자동차 외부 판재보다 2배이상 강한 수준이다.
이 신규 강종은 현대차의 차세대 전기차인 제네시스 일렉트리파이드 G80(G80EV)과 신형 G90에 공급 중이다. 지난해부터 현대차에 초도 공급을 시작했으며 올해부터는 14만5000장으로 공급을 늘렸다. 이는 전기차 약 3만대에 사용할 수 있는 양이다.
1.8GPa 초고강도 핫스탬핑강은 차량을 가볍게 할 뿐만 아니라 자동차 충돌 시 승객의 안전성을 확보한다. 기존 1.5GPa 핫스탬핑강 대비 인장강도를 20% 향상시켰으며 부품 제작시 약 10%의 경량화가 가능하다.
일반적인 핫스탬핑 공법은 가열로에서 강판을 섭씨 900도 이상의 고온으로 가열한다. 현대제철과 현대차기아 남양연구소 기초소재연구센터는 기존의 방식에서 탈피해 가열로의 온도를 50℃이상 낮춘 특화 공법을 개발했다.
이 공법으로 강판에 수소 성분이 침투하지 못하도록 막아 내부 균열이 발생하지 않도록 했다. 이를 통해 용접성 개선은 물론 부식에도 강한 강판 생산이 가능해졌다. 아울러 온도를 낮춰 생산에 필요한 에너지 사용량도 줄였다. 강판 품질 확보는 물론 생산 시스템까지 친환경적으로 구축한 셈이다.
현대제철은 친환경 자동차소재시장을 선점하기 위해 국내 충남 예산에 22기와 울산에 2기의 핫스탬핑 설비라인을 구축했다. 두 공장에서는 연간 최대 5800만 장을 생산할 수 있다. 이는 국내 1위, 세계 3위의 생산 규모다.
추가 투자도 추진 중이다. 지난해 11월부터 체코 오스트라바시 핫스탬핑 공장에서 연간 340만 장 규모의 고강도 차량부품소재 생산체계를 구축해 현대자동차 체코 공장에 공급하고 있다.
현재 친환경 자동차에 적용되는 고강도 경량화 소재의 수요는 증가하고 있다. 전기차의 주행거리 확보를 위해선 차량을 경량화해야 해서다.
현대차기아는 친환경차의 경량화 달성을 위해 핫스탬핑 부품 적용률을 점진적으로 높여가고 있다. 실제로 내연기관차에는 15% 정도의 핫스탬핑강을 적용하지만 전기차는 20%까지 높아졌다.
현대제철은 다양한 부품 제조 방식을 접목하고 있다. 현재 1.8GPa 핫스탬핑과 TWB(맞춤형 용접 재단 블랭크 제작 공법으로 중량을 저감한 소재) 개발을 기초소재연구센터와 진행 중이다.
현대제철과 기초소재 연구센터는 친환경차 시장을 선점하기 위해 다양한 협력 개발을 추진하고 있다. 지난해 공동 개발한 'TWB 핫스탬핑 차체 부품용 1GPa 소재'가 대표적이다. 센터필러 부품에 쓰일 새로운 소재와 공정도 공동으로 개발했다. 이 소재를 통해 센터필러 부품 무게를 10% 가까이 줄였다.
