GS칼텍스와 현대자동차, 서연이화 등 공동 연구진이 개발한 `내장부품용 무도장 복합소재`가 2019년 27주차 IR52 장영실상을 수상했다. 사용자 감성과 친환경성까지 고려한 자동차 도어트림(차문 내장재) 소재로 기계적 강성과 내충격성을 갖춘 것은 물론 촉감이 부드럽고 광택이 낮으며 냄새도 거의 나지 않는다. 특히 소재를 간단한 공정 과정을 통해 경제적으로 제작할 수 있는 만큼 고급차뿐만 아니라 저가 모델에까지 다양한 차종에 적용해 만족도를 높일 수 있을 전망이다.

기존에는 자동차 내장트림 부품을 고급화하기 위해 플라스틱 소재 위에 도장을 하거나 가죽을 붙였다. 딱딱한 플라스틱 소재를 금속 틀에 녹여 넣은 후 식히는 사출성형 공법을 통해 기본 형태를 잡은 뒤 다시 표면 처리를 한 것이다. 그러나 이런 방식은 비용이 많이 들고 공정 과정에서 휘발성 유기화합물(VOCs)을 많이 발생시켜 차량 공기 질을 떨어뜨리고 독특한 냄새를 유발하는 단점이 있었다.

이런 문제를 해결하기 위해 연구진은 고강도 소재인 유리장섬유(유리막대를 가열한 뒤 회전 드럼에 감아 섬유처럼 만든 것) 복합소재 제조 기술과 부드러운 촉감의 올레핀계 고무를 혼합하는 기술을 응용해 별도 도장이 필요 없는 도어트림 복합소재를 만들었다. 이한기 현대자동차 책임연구원은 "간단한 사출성형공법만 거치면 된다"며 "국산 자동차 부품의 경쟁력을 높이는 한편, VOCs를 발생시키지 않아 차량 탑승자의 건강 증진에도 도움이 될 것으로 기대한다"고 밝혔다. 

연구진은 표면의 부드러운 촉감을 향상하기 위해 고무의 종류와 함량을 최적화했다. 고무를 혼합하면서 줄어든 기계적 강성은 유리장섬유로 보완했다. 특히 고무 성분은 최대한 표면 쪽으로, 유리장섬유 성분은 최대한 안쪽에 위치하도록 조절해 차량 탑승자는 부드러운 고무 느낌의 촉감만 느낄 수 있도록 만들었다.

연구진이 개발한 내장부품용 무도장 복합소재를 차량 내장에 적용한 결과, 외관과 촉감은 기존 고급 내장재와 유사한 것으로 나타났다. 또 기존 제품의 단점으로 꼽혔던 냄새가 거의 나지 않고 VOCs 발생량도 현저히 줄어든 것으로 확인됐다. 특히 해외 제품에 비해 유리장섬유의 첨가량이 낮았지만 기계적인 강성은 동등한 수준으로 확인됐다.

※ IR52 장영실상의 ‘IR'은 Industrial Research의 약자로 기업의 연구성과를 발굴한다는 의미를 담고 있으며, ’52‘는 1년 52주 동안 매주 1개 제품씩을 시상하는 원칙을 나타냅니다. ‘장영실’은 우리나라 대표 과학자의 이름을 따서 신제품개발에 공헌한 연구개발자들의 노고를 기리기 위한 것입니다.