현대제철 예산 공장에서 생산 중인 자동차용 고강도 핫스탬핑 부품. [현대제철 제공]

[헤럴드경제=정찬수 기자] 현대제철이 현대차·기아 남양연구소 기초소재연구센터와 1.8기가파스칼(GPa) 프리미엄 핫스탬핑강을 개발해 세계 최초로 양산에 성공했다.

현대제철은 현대차의 차세대 전기차인 제네시스 일렉트리파이드 G80(G80EV)과 신형 G90에 신규 강종을 공급하고 있다고 25일 밝혔다. 초도 공급은 작년부터 시작했으며, 올해부터는 매년 14만5000장을 공급한다. 이는 전기차 약 3만대에 사용할 수 있는 양이다.

기가파스칼은 재료 강도를 측정하는 단위로, 1기가파스칼은 가로x세로 1㎜ 크기 재료가 100㎏ 무게를 버틸 수 있다. 이는 기존 자동차 외부 판재보다 2배 이상 강한 수준이다.

1.8기가파스칼 초고강도 핫스탬핑강은 차량을 가볍게 할 뿐만 아니라 충돌 시 승객의 안전성을 높일 수 있다는 장점이 있다. 구체적으로 기존 1.5기가파스칼 핫스탬핑강 대비 인장 강도를 20% 향상시켰으며 부품 제작 시 약 10%의 경량화가 가능하다.

일반적인 핫스탬핑 공법은 가열로에서 강판을 섭씨 900도 이상의 고온으로 가열해 금형에 넣고 급속 냉각시켜 부품을 제작한다. 현대제철과 현대차·기아 남양연구소 기초소재연구센터는 기존 방식에서 탈피해 가열로의 온도를 50℃ 이상 낮춘 특화 공법을 개발해 부품 생산에 적용했다.

또 해당 공법으로 강판에 수소 성분이 침투하지 못하도록 막아 내부 균열이 발생하지 않도록 했다. 이를 통해 용접성 개선은 물론 부식에도 강한 강판 생산이 가능해졌다. 온도를 낮추면서 생산에 필요한 에너지 사용량도 줄였다. 강판 품질을 확보하는 동시에 생산 시스템까지 친환경적으로 구축한 대목이다.

현대제철은 친환경 자동차 소재 시장을 선점하고자 국내 충남 예산에 22기와 울산에 2기의 핫스탬핑 설비라인을 구축했다. 두 공장에서는 연간 최대 5800만장을 생산할 수 있다. 이는 국내 1위, 세계 3위의 생산 규모다.

현대제철 당진제철소. [현대제철 제공]

글로벌 경쟁력 강화를 위한 투자도 계속하고 있다. 지난해 11월부터 체코 오스트라바시 핫스탬핑 공장에서 차량 20만대에 필요한 연간 340만장 규모의 고강도 차량부품소재 생산체계를 구축해 현대자동차 체코 공장에 공급한 것이 대표적인 사례다.

현대차·기아도 친환경차 경량화를 위해 핫스탬핑 부품 적용을 높여가는 추세다. 실제 내연기관차에는 15% 정도의 핫스탬핑강을 적용했지만, 전기차는 20%까지 끌어올렸다.

현대제철은 핫스탬핑뿐만 아니라 경량화를 위해 다양한 부품 제조 방식을 접목하고 있다. 현재 1.8기가파스칼 핫스탬핑과 TWB(Tailored Welded Blank·맞춤형 용접 재단 블랭크 제작 공법) 기술을 접목해 중량을 저감시킬 수 있는 소재 개발을 현대차·기아 남양연구소 기초소재연구센터와 진행 중이다.

지난해 공동 개발한 ‘TWB 핫스탬핑 차체 부품용 1GPa 소재’도 협업의 결과물이다. 양사는 센터필러 부품에 쓰일 새로운 소재와 공정을 공동으로 개발했다. 이 소재를 통해 센터필러 부품 무게를 10% 가까이 줄였다.

현대제철 연구소 관계자는 “미래친환경차의 핵심은 경량화와 탑승객의 안전을 확보할 수 있는 고강도강의 개발 및 적용”이라며 “이를 위해 핫스탬핑을 활용한 부품 개발 및 적용을 확대해 세계 최고의 친환경 자동차 소재 전문 기업으로 도약하겠다”고 말했다.