국내 연구팀이 자동차 엔진 출력을 높여 연비를 개선해주는 핵심 부품을 국산화하는데 성공했다.
재료연구소는 2일 경량금속연구단 김승언, 나영상, 김성웅 박사팀이 자동차의 엔진 출력을 높이는 부품인 터보차져 휠을 국산화 할 수 있는 소재를 개발했다고 밝혔다.
터보차져는 자동차의 엔진 출력을 높이기 위해 사용되는 부품이다. 기존엔 니켈(Ni)계 합금 등을 사용했지만 무거운 무게로 인해 작동시 연료소모가 크고 시간이 지연되는 문제가 있었다. 이를 개선하기 위해 티타늄알루미나이드(TiAl) 합금이 개발돼 현재 널리 쓰이고 있다.
외국업체에서 사용하고 있는 TiAl 합금은 구성이 매우 복잡한데다 주조상태에서 상온 연성(늘어나는 성질)이 거의 없어 불량률이 높았다. 가격도 니켈계 소재에 비해 7배 정도로 비싸 대량으로 사용돼지 못하는 문제가 있었다.
연구팀이 개발한 소재를 적용할 경우 경우 수입제품보다 강도가 높고 부식에 잘 견디는 제품을 만들 수 있다. 수입제품 대비 절반 수준의 가격으로 생산원가도 낮췄다. 이번에 개발한 합금은 사용 중 온도가 900도 이상 올라가는 휘발유 차량에도 적용 가능하다. 기존 소재는 900도 이하에서만 사용 가능했다.
재료연구소는 이번에 개발된 기술을 적용한 터보차져 휠을 양산하기 위해 국내외 정밀주조업체와 손잡고 공동으로 시제품 개발을 진행중이다.
합금개발 연구를 수행한 김성웅 박사는 "TiAl 합금 부품을 만드는 곳이 일본에 한 곳 있는데 불량률도 높고 합금 특성도 우수하지 못했다”며 "같은 자동차라도 옵션에 따라 성능이 다르듯 이번에 개발한 TiAl 합금은 기존 합금과 TiAl이라는 점에선
그는 "자동차업계의 오랜 숙원인 터보차져 휠 국산화의 길이 열렸다”며 "상용화에 성공한다면 우리나라도 경량 내열 부품소재 분야에서 세계적인 선도그룹이 될 수 있을 것”이라고 밝혔다.
[이영욱 기자]
[ⓒ 매일경제 & mk.co.kr, 무단전재 및 재배포 금지]