현재 자동차 기술의 연구방향은 환경 친화적인 자동차 개발 쪽으로 가고 있다. 특히 자동차의 연비향상과 공해물질 배출 저감, 자동차 부품의 재활용 등에 대한 연구가 주요 핵심이다. 아울러 이러한 연구는 환경보존이라는 사회적 요구와 함께 선진 각국을 필두로 제도화된 법령에 의거하고 있다. 대표적인 규제 법안으로는 CAFE법안, 이를 더욱 강화한 Bryan 법안, 신대기정화법, 기후변화협약 등의 연비향상 공해물질배출 저감규제법이 있다.

자동차의 연비향상과 공해물질 배출 저감은 자동차의 경량화와 직결되며, 이는 기존의 스틸 부품을 무게가 가벼운 신소재 부품으로 대체돼야 하는 실정이다. 또한 현대사회에서 자동차는 보다 편리하고 안전을 고려한 스마트카 개발을 요구하고 있으며, 이로 인해 전장 및 전기부품의 증가로 자동차 스틸 부품의 무게 감량은 더욱 절실해지고 있다.

자동차의 무게를 줄일 수 있는 방법 가운데 하나가 섬유소재 이용이다. 섬유소재는 이미 생각하는 것보다 많이 자동차 부품들에 적용되고 있다. 시트커버, 카펫, 헤드라이너, 안전벨트 등에서부터 에어벡, 타이어, 배터리 분리막, 에어필터, 본네트 라이너, 호스류 등 직접 눈에 보이지 않는 부분까지 다양하게 섬유 제품들이 사용되고 있다.

자동차에 사용되고 있는 섬유의 양은 1990년 자동차 1대당 약 20㎏이었으나, 2010년에는 약 35㎏으로 증가했다. 이와 같이 자동차에 적용되는 섬유소재의 양이 증가하는 이유는 친환경 녹색성장을 위한 자동차의 저연비화 기술이 시급해짐에 따라 자동차 경량화를 이루려는 완성차 업체 및 부품업체의 노력 때문이다. 특히 탄소섬유, 현무암섬유, 바이오 섬유 등의 고기능성 섬유는 자동차에 적용될 가장 대표적 미래 섬유이다.

이 중 현무암 섬유는 연간 200만t 규모의 세계 산업섬유 시장 중에서 현재 연간 20만t을 점유하고 있고 유리섬유는 연간 170만t 규모의 산업섬유시장에서 상당부분을 차지할 것으로 보인다. 유리섬유의 시장 성장성은 연평균 12.2%로 전망되는데 현무암 섬유는 그보다 더 성장할 것으로 기대된다. 국내에서는 강원도 철원 및 제주도 등에서 매장량이 확인되면서 국내 생산의 산업경쟁력도 확보할 것으로 예상된다. 특히 강원도 철원의 경우 국내 최대 매장량을 보유하고 있으며 석질이 단단하고 미세해 산업용으로 활용할 경우 부가가치가 높을 것으로 판단된다.

현무암 섬유는 현무암을 섬유화하는 기술이 어려워 빠른 시장진입이 늦어지고 있지만 유럽과 미국 등 선진국에서 친환경성과 고기능성에 주목하여 빠르게 연구개발이 진행되고 있어, 여러 연관 산업으로 빠르게 상용화될 것으로 기대된다. 현무암 섬유는 헤드라이너와 같은 자동차 내장재로 사용될 때 방음효과, 낮은 열팽창계수에 의한 열적 안정성과 높은 강도 대비 무게 및 우수한 연성을 가진다. 또한 넓은 온도범위에서 경량화, 치수안정성과 충격저항성을 가지기 때문에 차량의 무게를 감소시킬 수 있는 구조물로 확대적용이 가능할 것으로 예상된다.

동국실업은 친환경 복합섬유를 자동차부품에 적용하기 위해 최근 현무암 섬유를 이용한 프런트캐리어, Cowl Cross Bar 개발 및 향후 여러 내장재부품에 기술을 확대적용 하고자 한다. 그리고 유리섬유, 탄소섬유를 이용한 내장부품 개발에 전력을 기울이고 있으며, 최적의 생산공법 연구를 통해 기존 내장부품의 가격혁신과 품질향상을 위해 지속적인 노력을 기울이고 있다.

<손동일 동국실업㈜ 부장>