“140℃→90℃ 공정”…현대차, 탄소저감 저온경화 도장기술 개발

저온 경화 도장 공정을 통과한 G80 차체 [사진제공=현대차]

현대자동차가 기존 140℃에서 20분 경화하던 것을 90℃·20분으로 줄이는 도료와 공법 개발했다.

현대차는 자동차 도장 공정에서 에너지 소비를 획기적으로 줄일 수 있는 새로운 도장기술을 30일 공개했다. 현대차는 “생산기술의 혁신을 통해 현대차의 2045년 탄소중립 목표에 한 걸음 다가설 것”이라고 밝혔다.

자동차 도장 공정은 크게 전처리, 하도도장, 중도도장, 상도도장 등 네 단계를 거친다. 이 과정에서 고온 처리를 통해 입혀진 도료를 단단하게 굳히는 공정을 ‘경화 공정’이라고 한다. 현대차는 기존 140℃에서 20분동안 이뤄지던 상도 경화 공정을 90℃에서 20분 동안 진행하면서도 동일한 도장 품질을 유지하는 도료 기술을 개발했다고 설명했다.

도장라인을 통과하고 있는 G80 차체. 고온 경도(왼쪽)와 저온 경도의 차이를 나타내는 비교 이미지 [사진제공=현대차]

기존 도료에는 약 140℃ 이상에서만 경화되는 멜라민이 함유돼 있었지만 현대차가 새로 개발한 도료에는 멜라민 대신 90℃ 이상에서 경화되는 이소시아네이트 성분이 포함됐다. 50℃ 더 낮은 온도에서 경화되는 새로운 도료 활용으로 온도를 과도하게 높일 필요가 없어지면서 생산과정에서의 에너지 소모를 크게 절감할 수 있게 됐다.

도장 공정은 자동차 제조 공정 가운데 가장 많은 에너지(약 43%)를 사용하고 그에 따른 탄소 배출도 가장 많은 공정으로 꼽힌다. 이번 도료 기술이 상용화될 경우 이 부문에서 탄소 배출과 가스 사용량을 각각 40%가량 절감할 수 있을 것으로 회사 측은 예상하고 있다.

특히 이 기술을 국내외 모든 현대차 공장에 적용하면 한 해 동안 자동차 제조공정 중 배출되는 이산화탄소 가운데 1만6000여t을 줄일 수 있다고 현대차는 설명했다. 이는 소나무 200만그루, 면적 기준 1600만㎡ 산림에 해당하는 탄소량이다.

기존 G80 차량(왼쪽)과 저온 경화 기술을 시험하기 위해 만든 G80 시험차(오른쪽) [사진제공=현대차]

저온 경화 기술은 탄소 저감뿐만 아니라 도장 품질 향상에도 큰 효과를 도모할 수 있다.

기존 고온 경화 공정에는 차체와 재질이 다른 플라스틱 범퍼나 휀더 등은 적용하기 어려워 협력사에서 도장된 채로 받아서 조립했지만, 저온 경화 공정을 적용하면 복합재로 이뤄진 부품도 한 번에 도장 및 경화가 가능하다. 따라서 차체와 범퍼, 휀더 등의 색상이 달라지는 문제를 최소화할 수 있을 전망이다.

현대차는 울산 5공장에 이 기술을 시범 적용해 제네시스 G80 차량을 시험 생산했으며 지속적으로 운행 및 모니터링하면서 기술의 본격 적용 가능성을 평가할 예정이다. 현대차 관계자는 “이번에 공개한 저온 경화 기술은 현대차가 단순히 차량을 판매한다는 개념을 넘어 차량의 생산 단계에서부터 만들어낼 수 있는 가치를 고려한 기술이라는 점에서 의의가 있다”고 말했다.