긁힌 자국이 스르륵...현대차그룹 나노기술이 해냈다

현대차·기아 ‘나노 테크데이’ 개최
6가지 첨단 나노 소재 기술 공개

현대차·기아가 개발한 ‘투명 복사 냉각 필름’ 시연 모습. 더운 날씨에도 별도의 에너지 소비 없이 차량 내부 온도 상승을 낮춘다. [현대차·기아 제공]

#. 30대 직장인 A씨는 출근하려고 차를 보니, 범퍼 쪽에 약간의 긁힘을 발견했지만, 걱정하지 않고 직장으로 향했다. 차량에 적용된 셀프 힐링 기술로 두 시간 정도면 원래 상태로 돌아오기 때문이다.

현대차·기아는 20일 서울 중구 명동 커뮤니티하우스 마실에서 ‘나노 테크데이 2023’을 개최하고, 미래 모빌리티 실현의 근간이 될 나노 신기술을 공개했다. 1나노미터(㎚)는 10억분의 1m로, 이렇게 작은 크기 단위에서 물질을 합성하고 배열을 제어해 새로운 특성을 가진 소재를 만드는 것을 나노 기술이라 부른다.

이번 행사에서 공개된 6개 나노 소재 기술은 ▷셀프 힐링(자가치유) 고분자 코팅 ▷오일 캡슐 고분자 코팅 ▷투명 태양전지 ▷탠덤 태양전지 ▷압력 감응형 소재 ▷투명 복사 냉각 필름 등이다.

셀프 힐링 고분자 코팅은 셀프 힐링 소재가 코팅된 부품에 상처가 나면 분열된 고분자가 화학적 반응에 의해 맞닿아 있던 원래 상태로 돌아가려는 성질을 활용한 기술로 차량의 외관이나 부품에 손상이 났을 때 상온에서 두 시간여 만에 회복이 가능하고 반영구적으로 치유가 가능하다. 현대차·기아는 자율주행의 핵심 부품인 카메라 렌즈와 라이다 센서 표면 등 다양한 부위에 셀프 힐링 기술을 활용할 계획이다.

오일 캡슐 고분자 코팅은 나노 캡슐이 포함된 고분자 코팅을 부품 표면에 도포하면 마찰 발생 시 코팅층의 오일 캡슐이 터지고 그 안에 들어있던 윤활유가 흘러나와 윤활막을 형성하는 원리를 활용한 기술이다. 현대차·기아는 엔진의 구동력을 바퀴에 전달하는 드라이브 샤프트에 이 기술을 적용해 양산을 목표로 제품을 개발 중이다.

투명 태양전지는 우수한 전기적, 광학적 특성을 지닌 페로브스카이트 소재를 이용한 태양전지 기술이다. 페로브스카이트는 빛을 전기로 바꾸는 광전효율이 높아 태양전지로 제작했을 때 발전효율이 실리콘 태양전지 대비 30% 이상 높다. 아울러 실리콘 태양전지 위에 차세대 태양광 소재인 페로브스카이트를 접합해 만든 탠덤 태양전지는 두 개의 태양전지를 적층해 서로 다른 영역대의 태양광을 상호 보완적으로 흡수, 35% 이상의 에너지 효율 달성이 가능하다.

현대차·기아는 지난해 UNIST(울산과학기술원)와 공동연구실을 출범, 일평균 태양광 발전만으로(국내 평균 일조량 4시간 기준) 20㎞ 이상의 추가 주행거리를 확보하는 것을 목표로 하고 있다.

압력 감응형 소재는 수 나노에서 수십 나노미터 지름을 가진 탄소 집합체인 탄소나노튜브(CNT)를 활용한 기술로 별도의 센서 없이 소재에 가해지는 압력을 전기 신호 형태로 변환해 시트에 일정 수준 이상의 압력이 가해지면 해당 부위에 발열이 발생하도록 만든다.

마지막으로 ‘투명 복사 냉각 필름’은 차량의 유리에 부착돼 더운 날씨에도 별도의 에너지 소비 없이 차량 내부의 온도 상승을 낮추는 친환경 기술이다. 현대차·기아가 자체 시험한 결과에 따르면, 복사냉각 필름을 부착한 차량은 기존 틴팅 필름 적용 차량보다 최대 7도가량 실내 온도가 낮아졌다.

홍승현 현대차·기아 기초소재연구센터장 상무는 “이번에 공개된 나노 기반 기술들은 현대차그룹 소재 전문가들이 지속적인 노력을 기울인 결과”라며 “나노 소재 기술은 모빌리티 산업 변화를 선도할 중요한 열쇠가 될 것”이라고 강조했다. 서재근 기자

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