현대모비스 신소재 연구개발 성과 

전기차의 경쟁력은 어디서 올까. 흔히 배터리나 소프트웨어를 떠올리지만, 현대모비스는 '소재'라는 근원적인 질문에 천착했다. 

모터의 효율을 1%라도 더 짜내고, 플라스틱 한 조각이라도 더 친환경적으로 바꾸기 위해 현대모비스가 꺼내 든 카드는 신소재와 인공지능이었다.

현대모비스는 2일, 전기차 구동 모터의 성능을 끌어올리고 친환경 경쟁력을 강화하기 위한 신소재 개발 성과를 공개했다.

'고내열·고강도' 소재 'PEEK'로 전류 누설·모터 발열 차단

전기차의 심장인 구동 모터. 그 내부에는 수많은 구리 코일이 감겨 있다. 이 코일들이 서로 닿지 않게 감싸주는 절연지는 모터의 수명과 효율을 결정짓는 핵심 부품이다. 

현대모비스는 여기에 기존 아라미드 섬유 대신 '폴리에테르에테르케톤(PEEK)'이라는 혁신 소재를 적용한 필름을 개발했다.

PEEK는 고내열·고강도 특성을 가진 소재로, 모터 내부의 구리 코일을 빈틈없이 감싸 전류 누설과 발열을 원천 차단한다. 

효과는 즉각적이다. 코일이 차지하는 면적(점적률)이 늘어나고 열효율이 개선되면서 모터 출력이 향상됐다. 코일을 넣을 때 발생하는 마찰도 줄어들어 제조 공정의 효율까지 덩달아 올라갔다.

미래 전장 부품을 위한 방패도 준비 중이다. 전자파 차단 성능을 획기적으로 높이는 차세대 소재 '맥신(MXene)' 개발이다. 전기전도성이 뛰어난 이 2차원 나노물질은 고주파와 고전력이 오가는 미래 자동차 환경에서 필수적인 소재로 꼽힌다.

현대모비스가 목재를 가공한 신소재 리그노셀룰로스로 만든 범퍼 커버 

"자동차 범퍼가 나무라고?"…EU 규제, 숲에서 답을 찾다

유럽연합(EU)은 2030년부터 신차 플라스틱의 25%를 재생 플라스틱으로 채우라고 못 박았다. 피할 수 없는 '친환경 장벽' 앞에서 현대모비스는 숲으로 눈을 돌렸다. 목재를 가공한 '리그노셀룰로스'다.

소나무 등 국내산 목재를 분쇄하고 추출해 만든 이 바이오 소재는 범퍼 커버와 같은 플라스틱 부품을 대체하게 된다. 

플라스틱 사용량을 줄이는 것은 물론, 차량 무게를 줄이는 경량화 효과까지 덤으로 얻었다. 현대모비스는 이 기술로 8건의 특허를 출원하며 기술 방벽을 쌓았다. 국제 산림관리 인증을 받은 목재만 사용하는 꼼꼼함도 잊지 않았다.

AI가 수천 번 반복 실험…빨라진 연구 시계로 '소재 혁명'

이 모든 신소재 개발의 뒤에는 AI가 있다. 현대모비스는 재료 연구개발 전 과정에 AI를 도입해 속도전을 펼치고 있다. 

수천 번 반복해야 할 실험을 가상 환경에서 시뮬레이션해 내구성, 강도, 변형 등을 순식간에 예측한다. 개발 기간이 획기적으로 단축된 비결이다.

이를 바탕으로 전기가 통하는 고무 소재도 개발 중이다. 이 기능성 신소재는 향후 에어백 충격 센서나 탑승자 감지 센서, 각종 버튼류에 적용되어 자동차를 더욱 똑똑하게 만들 예정이다.

현대모비스는 국내 부품사 중 유일하게 100여 명 규모의 재료 전문 연구 인력을 보유하고 있다. 보이지 않는 소재 하나가 자동차의 성능을 바꾸고, 나아가 수출 길을 연다는 믿음. 현대모비스의 '소재 혁명'은 시작됐다.