[iR52장영실상] 특수 열처리로 강도·내구성 2배 향상

현대차·서한이노빌리티 '전기차용 등속 조인트'
생산원가·탄소배출은 낮춰

◆ IR52 장영실상 ◆

왼쪽부터 박정률 서한이노빌리티 기술연구센터장, 반원규 책임연구원, 이창구 현대차 책임연구원, 김민규 책임연구원.

2024년 29주 차 IR52 장영실상 수상 제품으로 현대차와 서한이노빌리티가 공동 개발한 '전기차 드라이브 샤프트용 탄소저감형 고강도 등속조인트'가 선정됐다. 등속조인트는 엔진의 동력을 변속기로부터 바퀴에 등속으로 전달하는 부품이다. 국내와 미국에서 특허를 취득한 이 제품은 내연기관 대비 가혹 조건의 전기차에서도 안정적인 동력 전달 성능과 내구 신뢰성을 확보했다. 세계 최고 수준의 강도와 내구성도 갖고 있는 것으로 평가받는다.

최근 각국의 친환경 정책과 규제 강화로 대부분의 자동차 업체는 내연기관 개발을 중단하고 전기차 개발에 전념하고 있다. 전기차는 높은 강도와 내구성이 확보된 부품을 요한다. 모터의 높은 출력 때문이다.

연구팀은 높은 강도와 인성을 가진 소재를 사용해 부품 개발을 시도했다. 하지만 불량이 발생하면서 생산성이 현저히 떨어졌다. 이에 장비 개선과 가공조건 최적화를 이루고 장비에 모니터링 시스템을 구축해 불량을 관리했다. 그 결과 장비 수명을 3배 향상시키는 동시에 가격 절감에도 성공했다.

이렇게 만들어진 제품은 기존 제품 대비 2배의 인장 강도를 지닌 것으로 확인됐다. 생산원가를 기존 제품에 비해 약 20% 절감하는 데도 성공했다. 연구팀은 "'마르템퍼링 열처리'란 공정을 세계 최초로 적용해 생산 단계에서 발생하는 탄소 배출량도 30%가량 저감했다"며 "전기차에 걸맞은 친환경성까지 확보한 것"이라고 밝혔다. 마르템퍼링 열처리는 부품의 경화와 인성을 향상시키는 금속 열처리 기술 중 하나다.

제품 개발은 지난해 5월 완료됐다. 완료와 동시에 현대차그룹의 전기차 라인업의 구동계 부품에 적용됐다. 지난해 15만개 생산과 약 40억원의 매출이 발생했다. 올해에는 약 22만개를 생산해 약 59억원의 매출이 발생할 것으로 예상된다.

주최 : 과학기술정보통신부 주관 : 매일경제신문사 한국산업기술진흥협회

[고재원 기자]