용접 대신 본드로.. 자동차·비행기 더 강해졌다

재규어가 2009년 최고급 모델인 XJ 신형을 내놨을 때 경쟁사들은 어안이 벙벙해졌다. 차 무게를 경쟁 차보다 무려 150kg이나 줄인 것이다. 100% 알루미늄 차체를 쓴 데다, 용접 없이 접착제(본드)와 리벳(rivet·작은 금속막대로 강판을 뚫어 결합하는 방식)을 이용해 뼈대와 껍데기 패널을 모두 이어붙인 게 비결이었다. 재규어는 차체 3400군데를 용접 대신 리벳 접착방식으로 연결했다. 또 다른 고급차 아우디 A8과 BMW 5·7시리즈도 로봇이 불꽃을 튀기며 철판과 철판을 잇는 용접작업을 최소화하고 본드 접착기법을 사용했다.

특수접착제와 리벳을 활용한 '하이테크 본딩(bonding·접착제를 이용한 결합방식)'이 첨단 산업의 핵심 기술로 부상하고 있다. 본딩 기법은 자동차산업에만 적용되는 것이 아니다. 스마트폰·항공기·의료 등 전 산업 분야로 확산되고 있다.

◇전자기기 부품·자동차·조선 등 본딩 산업의 확산

현대차는 2008년부터 제네시스의 차체를 용접할 때 철판 사이에 특수 본드를 넣기 시작했다. 용접만 할 때보다 강성(剛性·충격에 견디는 힘)이 10% 이상 높아져 더 얇은 철판으로도 차를 만들 수 있기 때문이다. 이듬해부터는 신형 쏘나타 이상의 전 중대형 차에 특수본드 사용량을 늘렸다. 현대차 관계자는 "차체가 가벼워지면 연비가 높아지고 달리는 성능에도 도움이 된다"고 말했다. 최근 출시되는 고급 세단의 경우, 한 대당 평균 18㎏의 본드를 사용하는 것으로 알려져 있다.

BMW는 고급차종인 5·7시리즈 신형에 알루미늄 펜더(바퀴를 둘러싸고 있는 둥그런 부분)를 사용하면서 본드 접합방식을 쓰고 있다. 알루미늄 바깥 패널과 강철로 된 안쪽 프레임을 본드만을 이용해 붙이는데, 기존에 용접 방식을 쓸 때보다 진동 시 미세한 금속 소음이 현저히 줄어 승차감이 좋아지는 효과를 봤다.

본드를 사용한 제조기법은 우주항공 산업에서 먼저 나왔다. 항공기는 공기의 저항을 받기 때문에 충격에 강해야 한다. 용접을 한 부분은 외부에서 충격을 받으면 깨질 수 있다. 이런 문제로 우주항공 산업에서는 전통적으로 용접 대신 리벳과 본드를 사용해서 우주선·여객선을 만든다. 특히 보잉의 가장 최신 기종인 B787처럼 탄소복합체를 사용한 동체는 아예 용접이 불가능하기 때문에 특수접착제를 이용한 본딩 기술로만 가능하다. 이렇게 만든 동체는 금속 소재를 용접해 이어붙인 동체보다 압력에 견디는 힘이 훨씬 강하다.

반도체와 같은 IT부품 제조과정에서도 하이테크 본딩은 핵심기술이다. 경기도 안산 반월공단에 있는 인터플렉스. 이 회사에서 만드는 연성회로기판은 스마트폰과 같은 모바일 기기에 들어가는 핵심 부품이다. 이 기판 위에 반도체를 얹어 스마트폰을 작동시킨다. 스마트폰용 기판은 좁은 공간 안에 PC만큼 성능을 내려다 보니 크기는 PC용보다 더 작으면서 성능은 더 뛰어나야 한다. 하나당 높이 50㎛(0.05㎜)짜리 연성회로기판 10장을 차례로 포개는 기술이 중요한데, 회로기판 사이에 특수 접착필름이 들어간다. 이 회사 이광식 부사장은 "하이테크 본딩 기술이 없었으면 스마트폰·태블릿PC는 시장에 나올 수 없었을 것"이라고 말했다.

◇일상생활 속의 본딩 기술

의류에도 본딩 기술은 들어간다. 봉제를 최대한 줄이고 서로 다른 원단끼리 접착제로 이어붙인다. 스포츠 의류가 대표적이다. 아웃도어 업체들은 요즘 재킷을 만들 때 대부분 본딩 기술을 사용한다. 봉제할 때보다 방수에 유리하고 활동성이 좋다는 이유에서다. 아디다스는 2004년 아테네올림픽부터 박음질을 없애고 특수 본딩기법으로 가죽을 이어붙인 축구공을 내놓고 있다.

◇본딩 기술이 경쟁력 좌우

본딩이 확산되는 이유는 산업마다 조금씩 다르다. IT기기의 경우 부품의 집적화로 제품 자체가 가벼워지고, 기능은 더 복잡하게 할 수 있다. 의류에서는 이음매가 없는 본딩이 디자인 측면에서 더 간단하고 여백이 많다는 장점도 있다. 공통점이 있다면 각 산업별 본딩 접합 기법은 해당 산업의 경쟁력이 됐다는 점이다.

한양대 최정훈 교수(화학)는 "각 나라의 산업 경쟁력은 하이테크 접착 기술을 얼마만큼 갖고 있는지에 좌우될 수 있다"고 말했다.

☞ 본딩(bonding)기술

물체와 물체를 이을 때 용접이나 나사·못 대신 특수 접착제 등을 사용해서 결합하는 기술. 제조공정이 간편하고 이음매가 없는 매끈한 제품을 만들 수 있어 자동차·항공우주·의류 등 전 산업에 걸쳐 확산되는 첨단 기술이다.

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