[영국]21세기 자동차의 플라스틱 디자인

그림. 자동차 디자인의 궁극적 목표는 금속의 대체이다.

[2011-12-19] 자동차 디자인에서 플라스틱의 궁극적 목표는 금속의 대체이다. 문제는 간단하게 대체할 수 있는 것이 아니며 종종 디자인의 변경도 필요하다는 것이다. 더 가볍고 매끈해 보이지만 실제로 현대의 자동차들은 더 무거워지고 있다. 따라서 플라스틱을 사용하는 것은 중량 감소에 도움이 된다. 이를 통해 탄소배출량을 최소화하고 엔진의 효율을 높일 수 있다. 전기 차량의 경우, 경량화는 주행거리를 증가시키는데 도움이 된다. 현재 영국의 3000만 차량 중 단지 3000대 만이 전기 자동차지만 향후 증가할 것으로 예상된다. 예를 들면 Nissan의 Leaf 전기 자동차는 내년에 Sunderland에서 생산이 시작된다.

BASF는 전기 컨셉카 Forvision의 개발을 위해 Daimler와 협력했다. 50% 유리섬유로 강화된 나일론6인 BASF의 고성능 소재 Ultramid Structure를 이용해 만든 플라스틱 휠을 사용하여 중량을 30%까지 감소시킨다고 말했다. 이 경량화로 3세대 스마트 전기차 Forvision의 주행거리를 86 마일에서 105마일로 올렸다.

전기-친화적 고분자
그러나 전기 자동차에 플라스틱을 사용하기 위해서는 전기-친화적인 고분자의 개발도 필요하다. DuPont은 Zytel HTN PPA EF 수지를 개발하여 전기 차량 모터 및 배터리 부분의 금속을 대체하여 사용을 계획 중이다. 또한 고전압 전류에 의해 발생된 고온에서 작동하고 무게감소를 불러 올 수 있도록 배터리 케이블에서 단열패널로 사용되는 Vamac AEM을 공급하고 있다.

자동차 제조사가 추구하는 중요 분야는 지속적으로 엔진의 크기를 줄임과 동시에 엔진 효율을 높이는 것이다. 미래에는 현재 가정용 차량의 2리터 엔진이 1.6 리터 또는 1.3리터, 심지어는 1리터로 될 수 있다고 한다. DuPont은 "많은 부품들이 엔진실에서 고온에 노출되기 때문에, 200도 이상의 온도에서 3,000~4,000시간을 견디는 폴리아마이드 기반 수지인 Zytel PLUS 제품군을 출시했다고 설명했다.

DuPont은 2008년에부터 Sorona EP를 공급하고 있는데 이 소재는 카펫과 직물에 사용되는 섬유 생산에 사용될 수 있으며 사출 성형에도 사용될 수 있다. 또한 구조용으로 사용되기 위해 강화되어 사용될 수도 있다. Sorona EP은 표면 거칠기가 좋아서 따로 마감을 할 필요가 없어 Toyota Prius의 난방과 환기 시스템에 사용되었다. Dupont은 열가소성 엘라스토머인 Hytrel TPC-ET 제품군과 구조용에 적합한 Zytel PA 제품군을 재생가능한 원료로부터 생산한다.

'친환경' 소재가 표준 엔지니어링 플라스틱보다 종종 더 비싸지만 플라스틱을 사용하는 것은 금속을 사용하는 것보다 저렴할 수 있다. 하지만 이러한 경제는 대체물의 사용이 점점 보편화되면서 변하게 될 것이다.

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자세한 내용은 원문을 참고하시기 바랍니다.
요약: 한국바이오안전성정보센터 (www.biosafety.or.kr)

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