포스코, 전기차용 경량화 강재 개발...미래 먹거리 된다

2011년 전기차 전용 경량화 차체 공개 이후 양산차 업체 공급도 늘려
확대되는 전기차 시장서 사업 경쟁력 확보

포스코가 개발한 전기차 전용 컨셉 차체 PBC-EV/사진 = 박병일 기자

포스코가 전기차(EV) 주행거리 개선을 위한 경량화 소재 개발에 속도를 내고 있다. 이미 일반 양산차에 공급되고 있는 경량화 소재에 대한 연구개발을 진행해 새로운 먹거리 시장으로 성장하고 있는 전기차 시장에 적극 대응하고 있다.

최근 글로벌 완성차 업체들이 연비개선과 이산화탄소 배출을 최소화 하기 위해 가벼우면서 강한 차체를 원하고 있다는 점에서 2001년부터 진행해 온 전기자동차 강재 개발이 빛을 내고 있다.

25일 포스코에 따르면 이 회사는 지난 2011년 전기차 차체 컨셉카(PBC-EV, POSCO Body Concept-Electric Vehicle)를 제작해 전기차 무게를 줄이고 안정성을 높이는 강재를 이용해 철강차체 솔루션을 진화시켜왔다.

직접 개발한 PBC-EV에는 마일드(Mild) 강(2.5%)를 비롯해 일반 강에 망간을 첨가해 연신율(재료가 늘어나는 비율)을 높인 초강도 트윕(TWIP)강과 탄소·실리콘·망간을 첨가해 강도와 연신율을 높인 트립(TRIP)강이 각각 10.4%와 4.9% 적용됐다.

또 열처리로 강도를 높이는 열간프레스성형(Hot Press Forming) 강재(8.2%)와 실 사이드 패널(sill side panel), 범퍼 레일(bumper rail), 도어 임팩트 바(door impact bar)에 적용되는 CP(Complex Phase)강(10.3%), 실 사이드 멤버(sill side members), 시트 레일(seat rail), 보강재에 사용되는 DP(Dual Phase)강(24.9%)등을 대폭 적용했다.

포스코가 개발한 전기차 전용 컨셉 차체 PBC-EV/사진 = 박병일 기자

그 결과 포스코 PBC-EV에 들어간 초고장력 강판은 인장강도 60kg/㎟급인 AHSS가 65%, 인장강도 80kg/㎟급인 UHSS가 45% 이상 채택되며 강도는 높이고 경량화율은 26.4%를 구현했다.

포스코의 PBC-EV 개발과정은 첨단 철강소재를 이용한 안전하고 가벼운 차체 구현과 생산라인 변경 없이 차체 제작이 가능하도록 하는 방향으로 초점을 맞춰 진행됐다. 이를 위해 UHSS를 40% 이상 적용시키고 열처리로 제품 강도를 높이는 열간프레스성형과 단면의 길이방향 변화가 가능한 가변롤성형(Multi-Directional Roll Forming) 등 최첨단 공법을 활용했다. 또 소량생산 혹은 대량생산 전환이 용이하도록 설계 초기단계부터 차체 구조의 유연성을 고려했다. 또한 제조비용이 상대적으로 낮은 공법을 최대한 활용해 제조비용 증가를 가능한 한 줄였다.

PBC-EV 개발로 포스코는 철강에 특화된 차체 디자인과 강종활용기술을 확보하고, 특히 전기차용 철강차체 개발을 기반으로 친환경 경량화 솔루션 마련해 완성차 업계와의 거래를 확대하고 있다.

포스코의 PCB-EV에 적용된 고강도 강재들은 현재 포드, 토요타, 현대·기아차, 르노삼성 등 국내외 완성차 업체에 공급되고 있다. 최근 르노삼성이 새롭게 선보인 SM7노바에 적용된 마그네슘 판재 역시 일본 완성차 업체 공급을 위해 협상을 진행중인 것으로 알려졌다.

포스코 관계자는 “PBC-EV에 들어가 있는 경량화 강재들은 대부분 완성차 업체에 공급되고 있다”며 “전기차 시장이 활성화 되고 있는 상황에서 전기차에 적합한 차체를 개발하는 것은 향후 시장 선점을 위한 중요한 역할을 할 수 있을 것”이라고 설명했다.