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㈜그린폴리머, 가볍고 튼튼한 전기차용 나노복합소재 상반기 상용화 - 나노 알루미나 섬유 적용 무게 30%↓, 배터리 커버에 공급 위한 양산 준비 - 하반기 13억 매출 목표, 車 인테리어·ESS 부품 등 신시장 적용 확대 추진
  • 기사등록 2019-01-14 14:25:12
  • 수정 2019-01-14 14:27:49
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▲ ㈜그린폴리머는 나노 알루미나 섬유를 레진과 펠릿 형태의 엔지니어링 플라스틱 복합소재로 만들었다. 이 복합소재는 전기차 배터리 커버 부품 생산에 적용된다.


플라스틱 컴파운딩 전문기업 ㈜그린폴리머(대표 김윤돈)가 자동차 경량화와 안전성 향상에 기여하는 알루미나 나노복합소재를 올해 상반기 상용화한다. 세계적으로 시장이 급성장하고 있는 전기차의 배터리 커버에 우선 적용을 시작으로 자동차 인테리어 부품, 에너지저장시스템(ESS) 등에도 확대 적용하며 복합소재시장을 선도한다는 계획이다.

그린폴리머는 ㈜나노기술 등과 함께 나노융합산업연구조합이 추진 중인 ‘나노소재 수요연계 제품화 적용기술개발 사업’에 선정돼 2017년 8월부터 2019년 4월까지 ‘알루미나 나노복합소재를 적용한 전기자동차용 배터리 커버 부품 개발’ 과제를 추진 중이다. 정부출연금 8억원, 기업부담금 5억원 등 총 13억원이 투입됐다.

세계 각국이 온실가스 대응 및 친환경 정책의 일환으로 자동차 연비규제와 친환경 전기차 보급을 병행하면서 하이브리드카, 플러그인하이브리드카, 순수전기차 등 전기차 시장이 지속 성장하고 있다. 특히 자동차산업의 후발주자인 중국이 전기차 시장을 선점하기 위해 막대한 보조금을 투입하고 있다. 우리나라도 문재인 정부가 미세먼지 관리 종합대책을 추진하면서 지난해 1~9월까지 전기차 보급 대수가 전년동기대비 242% 증가한 2만1,375대로 늘었으며 2020년까지 전기차 누적 35만대 보급을 목표로 하고 있다.

현재 전기차를 움직이는 동력원으로는 리튬이차전지가 대부분을 차지하고 있는데 배터리 냉각 및 제어와 안전을 위해 필요한 배터리 팩에는 진동과 충격을 견뎌야 하는 장치가 들어가야 때문에 셀 중량의 2배에 달할 정도로 무겁다.

그린폴리머, 나노기술은 이러한 전기차 시장의 경량화 요구에 대응해 가벼우면서도 강도가 높은 배터리 셸·모듈 팩 커버 재료 개발에 나섰다. 나노 알루미나 섬유의 생산 및 표면개질은 나노분말 제조전문기업 나노기술이 맡고 있으며, 그린폴리머는 나노 알루미나 섬유를 펠릿 형태의 엔지니어링 플라스틱 복합소재로 만든다. 이 개발 소재로 자동차 부품 제조 전문업체인 D사, S사에서 전기 자동차 배터리 커버 부품을 생산하는 것이다.

핵심 개발 소재는 바로 나노 알루미나 섬유(휘스커)다. 알루미나 섬유는 휘스커 형상으로 입자끼리 서로 맞물려 있기 때문에 인장강도가 우수하면서 열전도, 절연 효과가 있다. 나노 알루미나 섬유를 적용한 엔지니어링 플라스틱 복합소재로 만든 배터리 팩 커버는 기존 철로 만든 커버 대비 무려 30%나 가볍다. 또한 형상의 자유도와 성형성도 뛰어나기 때문에 다양한 차종에 따른 배터리 생산기업의 잦은 디자인 변경에도 효과적으로 대응할 수 있다. 나노 알루미나 소재는 소량 첨가해도 복합재료의 물리적, 화학적, 기계적 특성이 발현되는 등 나노소재 중 가격경쟁력이 가장 우수하기 때문에 생산원가도 기존대비 약 20%나 절감할 수 있는 것으로 나타났다.

현재 이들 기업은 올 상반기 양산화를 목표로 공정 구축에 한창이다. 나노 알루미나 섬유를 적용한 엔지니어링 플라스틱 복합소재로 전기차용 배터리 커버 시제품을 사출했으며 오는 8월 이내에 약 13억원의 매출을 거둘 것으로 기대하고 있다. 배터리 커버를 시작으로 자동차 인테리어 부품, ESS 등 신시장을 타깃으로 제품군을 전자부품 재료까지 확대해 수출산업화에 박차를 가할 계획이다.

과제 책임자인 옥성현 그린폴리머 연구소장은 “향후 연산 5천톤의 고기능 나노복합재료 생산설비를 갖춰 생산비를 더욱 낮출 수 있을 것으로 기대된다”며 “향후 고기능 나노 알루미나 강화 엔지니어링 플라스틱 복합소재 전문기업으로 도약해 제조업 고부가화와 일자리 창출에 기여하겠다”고 밝혔다.

한편 나노융합기술 공급-수요기업을 연결해 최종 융합제품 개발을 지원하는 산업통상자원부의 ‘나노소재 수요연계 제품화 적용기술사업’은 나노융합산업연구조합이 총괄주관기관을 맡아 지난 2014년 12월1일부터 추진 중이다. 원천기술을 개발하는 R&D가 아닌 1~2년내에 최종제품을 만들고 매출을 창출하는 철저하게 상용화에 초점을 둔 사업으로 지난 3년간 정부 투자액 대비 3배에 달하는 203억원의 매출과 160명의 고용창출에 기여하는 등 나노융합산업 발전과 저변확대에 크게 기여하고 있다.

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