전기차 뜨자 부품·소재 기술도 고공비행

중앙일보

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김유경 기자

메르세데스-벤츠 전기차 F 015 콘셉트카 [메르세데스-벤츠]

자동차는 기계공학의 정수다. 안전과 승차감을 놓치지 않으며 엔진의 힘을 바퀴로 온전히 전달하는 것이 기술의 핵심이다. 미션과 서스펜션 기술도 이 때문에 발달했다. 이에 비해 전기자동차는 모터가 직접 바퀴를 돌린다. 배터리에 축적된 에너지로 얼마나 긴 주행거리를 만드느냐가 관건이다. 에너지 효율을 높이는 차체와 시스템 개발이 필요하다. 내연기관 자동차와 전기차의 개발 철학은 완전히 다른 셈이다.

강철보다 단단하고 가벼운 신소재 개발 #모터는 성능 좋아지고 크기도 작아져 #구리·니켈 등 원자재 수요도 늘어나

전기차 시장의 성장과 더불어 관련 부품·소재 산업의 기술과 규모도 비약적으로 성장하고 있다.

니혼게이자이신문은 일본의 소재 회사인 아사히카세이가 섬유에 수지를 섞은 자동차 부품용 신소재를 개발했다고 17일 보도했다. 이 신소재는 강철보다 강도가 3~4배 높고, 무게는 20~50% 가볍다. 환경규제 강화에 발맞춘 제품으로 2019년부터 상용화할 예정이다.

주행거리를 늘리기 위해서는 전기차의 경량화가 핵심이다. 소형 전기차의 경우 1600㎏ 수준으로 무게를 억제해야 시장성 있는 주행거리를 낼 수 있다. 이에 일본의 소재 기업들은 발 빠른 대응에 나섰다. 도레이는 최근 이탈리아의 탄소섬유강화플라스틱(CFRP) 제조사를 인수했고, 미쓰비시화학도 올 초 미국의 탄소섬유 강판 회사를 사들였다.

에너지 효율을 높이는 소프트웨어 개발도 활발하다. 파나소닉은 최근 전기차의 항속거리와 전력소비 효율 등 성능을 예측할 수 있는 소프트웨어를 개발했다. 설계 단계에서 차량의 최적 속도와 배터리 제한시간 등을 도출해줘 개발 시간을 단축해준다. 배터리 등 자사 제품과 패키지로 묶어 완성차 제조사에 판매할 예정이다. 파나소닉은 자율주행 등으로 차량 개발 과정이 복잡해지고 공정이 길어짐에 따라 이런 소프트웨어의 필요성이 커질 것으로 보고 있다.

자동차를 굴리는 모터의 가속·제어 기술도 정교해지고 있다. 모터가 큰 힘을 발휘하려면 강한 자기장이 필요하며 코일 역시 커진다. 이 경우 차량의 무게가 늘어나며 실내 공간은 좁아진다. 이에 혼다 등 일본 기업을 중심으로 코일을 싸고 있는 자석의 자기장을 높인 새 제품들이 속속 출시되고 있다.

전기차 부품에 많은 변화가 생기며 원자재 시장에도 변화가 감지된다. 일반 자동차에는 많이 쓰이지 않는 구리·코발트·니켈·망간 등이 전기차에는 대거 사용되기 때문이다.

세계 최대의 원자재 트레이딩 기업인 글렌코어의 이반 글란세버그 최고경영자(CEO)는 16일(현지시간) 바르셀로나에서 열린 산업 콘퍼런스에서 “전기차 혁명이 예상보다 더 빠르게 일어날 수 있다”며 원자재 시장에도 변화가 있을 수 있다고 내다봤다. 독일 뒤스부르크-에센대학 자동차연구소에 따르면 전기차 등 친환경 자동차 시장은 2025년 중국에서만 연간 1060만 대에 달할 전망이다.

니혼게이자이신문은 "신소재 등 자동차용 복합 재료는 2021년에 399만 t으로 지난해 대비 25% 성장할 전망"이라며 "자동차 경량화를 둘러싼 유럽 기업들의 경쟁은 더욱 격렬해질 것"이라고 내다봤다.

한편 전기차 충전기 시장의 경쟁도 뜨거울 전망이다. 핸드폰마다 각각의 충전기가 필요하듯 전기차도 한 대당 하나의 충전기가 필요해서다. 자동차 업계에서는 많게는 급속과 완속 2개의 충전기가 사용될 것으로 보고 있다.

김유경 기자 neo3@joongang.co.kr