[르뽀]현대제철 기술연구소, 신형 제네시스로 강판 기술력 입증

2007년 40명으로 출발 850명 연구 매진

자동차강판 86종·후판 149종 개발 성과

현대제철은 3년후 현대기아차 전 차종에 50% 이상의 초고장력 강판을 사용할 것이며 이에 따른 서브 프레스 기술과 함께 레이저 아크 하이브리드 용접기술의 사용도 높아질 것이라고 설명했다. 사진=윤경현 기자

현대제철 R&D의 심장이라고 할 수 있는 기술연구소는 내년 10월 말 완공을 목표로 현재 25%의 공정률을 보이고 있는 특수강공장 건설현장 건너편에 위치해 있다.

기술연구소는 현대제철이 글로벌 종합철강회사로 거듭나기 위해 2007년 설립했다. 사내에서는 이곳을 ‘토탈솔루션센터’로 불린다. 이곳에서는 자동차 강판 생산 뿐만 아니라 관련 연구도 모두 한 곳에서 이뤄지기 때문이다.

사내에서는 이곳을 ‘토탈솔루션센터’로 불린다. 이곳에서는 자동차 강판 생산 뿐만 아니라 관련 연구도 모두 한 곳에서 이뤄지기 때문이다.

일관제철소 내 4개의 연구동으로 구성된 기술연구소에서는 현대기아자동차, 현대제철과 현대하이스코 출신 연구진 400여명이 모두 모여 ‘초고장력 강판(AHSS)’과 더불어 고부가가치 신소재 개발 등 첨단 자동차용 소재를 개발하고 있다.

많은 자동차 마니아들에게 초고장력 강판은 관심밖이었다. 하지만 지난해 연말 신형 제네시스 출시 이후 초고장력 강판은 자동차 안전의 지표가 됐다. 초고장력 강판은 Advanced High Strength Steels로 분류가 되고 연질의 조직에 경질조직을 첨가하여 강도를 높인 것을 뜻한다.

전 세계 자동차용 강판 분류 기준을 보면 인장강도가 28kgf(키로그램포스)를 마일드 스틸, 연강판. 인장강도 35kgf 이상을 하이 스트렝스 스틸, 고장력강으로 분류된다. 이어 인장강도가 60kgf 이상을 어드벤스드 하이스트렝스 스틸, 초고장력강 이렇게 3가지로 나뉜다.

여기서 강판을 당겼을 때 버티는 힘인 인장강도가 60kgf라는 것은 단면적이 1mm인 강판의 한쪽 끝을 고정하고 60kg의 사람이 매달려도 끊어지지 않을 정도로 단단하다는 것을 뜻한다.

또한 일반 연강판에 비해 초고장력 강판은 같은 힘을 버티더라도 훨씬 가벼워, 자동차 경량화에도 최적화된 소재 중 하나로 손꼽히고 있다.초고장력 강판이 만들어지는 과정은 이렇다.

지난 2007년 설립된 현대제철 기술연구소는 현대제철의 메카라 불린다. 현대제철이 글로벌 종합철강회사로 거듭나기 위한 땀의 결정체다. 사내에서는 이곳을 ‘토탈솔루션센터’로 불린다. 이곳에서는 자동차 강판 생산 뿐만 아니라 관련 연구도 모두 한 곳에서 이뤄질 수 있게 됐다. 사진=윤경현 기자

섭씨 1100도의 고로에서 달궈진 철강 슬라브가 열연과 냉연을 거쳐 생산된다. 열연을 거친 강판은 상온에서 120kg급의 강도를 가진 강판으로 만들어지게 된다. 이후 용접과 변형이 가능하도록 얇아진다.

이어 염산과 알카리 분사 등 불순물 제거공정을 지나면 아연도금, 아연으로 도금된 얇아진 초고장력 강판이 탄생하게 된다. 현대제철은 제2 냉연공장을 포함해 연간 600만톤의 냉연강판을 생산하고 있다. 또한 2015년 10월까지 100만톤 규모의 특수강 공장을 완성해 차량용 소재의 포트폴리오를 더욱 넓혀 나갈 계획이다.

현대제철은 열연과 후판에서 냉연과 특수강까지 원스톱 생산 시스템을 갖춘 현대제철이 자동차 강판 전문기업으로 거듭나고 있다. 이러한 경쟁력은 현대기아차의 신차 개발 단계부터 참여해 공급분야를 확대, 장기 불황에 빠진 글로벌 철강시장에서 상품 경쟁력을 높일 것이라고 현대제철 관계자는 설명했다.

현대제철의 초고장력 강판의 성과는 놀랍다. 신형 제네시스가 지난 5월 미국 고속도로안전보험협회(IIHS)가 발표한 충돌시험 결과에서 29개 부문 전 항목 세부평가에서 만점을 획득했다.

승용차로는 세계 최초다. 이는 안전 성능 확보를 위해 초고장력 강판 적용 비율을 51.5%까지 늘리고 차체 구조용 접착제 적용 부위를 123m로 확대한 것이 주요했다.

현대제철의 초고장력 강판의 사용은 5~6년 전부터 사용됐다. 하지만 일찍 개발되었음에도 불구하고 사용이 많지 않았던 이유는 너무 단단하여 부품성형이 어려웠기 때문이다. 이러한 이유로 멤버, 필라 와 같은 충돌 강성용 부품 등 자동차의 10%~20% 정도만 초고장력 강판을 사용했다.

신형 제네시스와 함께 올 3월 선보인 LF쏘나타에 차체의 절반을 넘는 51%를 초고장력 강판을 사용하면서 초고장력 강판 기술의 완숙도는 이미 글로벌 유수의 철강사를 앞질렀다.

많은 자동차 마니아들에게 초고장력 강판은 관심밖이었다. 하지만 지난해 연말 신형 제네시스 출시 이후 초고장력 강판은 자동차 안전의 지표가 됐다. 초고장력 강판은 Advanced High Strength Steels로 분류가 되고 연질의 조직에 경질조직을 첨가하여 강도를 높인 것을 뜻한다. 사진=윤경현 기자

특히 9년만에 3세대 모델 기아차 올 뉴 카니발에는 초고장력 강판 52%나 적용됐다. 이러한 현대제철과 현대기아차의 콜라보레이션은 글로벌 자동차 제조업체의 초고장력 강판 적용 비율이 30~40% 수준에 그치는 것에 비하면 놀라운 수준이다.

현대제철 기술연구소는 앞으로도 현대자동차 연구진과 함께 자동차 강판 개발을 함께 진행할 계획이다. 이는 현대기아차가 향후가 추구하는 ‘2020 연비향상 로드맵’과도 연계된 것이다.

이를 위해 현대제철 기술연구소는 현재 450여명의 연구진을 오는 2018년까지 850여명 까지 확대 운영할 방침이다. 또한 현대제철 보다 1~2년 앞선 BMW와 토요타가 사용하는 서브 프레스 기술 확대와 함께 오는 2020년까지 세계 최고수준의 연비 경쟁력을 확보, 차세대 파워트레인 TFT’ 등 글로벌 자동차 브랜드를 능가하는 품질 경쟁력을 갖출 계획이다.

권태우 기술연구소 응용기술개발팀 차장은 “신형 제네시스 이후 초고장력 강판의 품질과 기술력은 시간이 지날수록 완성도가 높아지고 있다”면서 “3년후 현대기아차 전 차종에 50% 이상의 초고장력 강판을 사용할 것이며 이에 따른 서브 프레스 기술과 함께 레이저 아크 하이브리드 용접기술의 사용도 높아질 것”이라고 말했다.

당진(충남)=윤경현 기자 squashkh@