포스코, 수소전기차 시대 겨냥 신소재 개발 박차

1㎟ 면적당 100㎏ 무게 견디고
알루미늄보다 가벼운 ‘기가스틸’
세계 최고 수준의 전기강판
하이퍼 NO로 구동모터 만들어

포스코가 수소전기차 시대를 겨냥해 차량 무게를 크게 줄일 수 있는 ‘기가스틸’을 선보인다. 아울러 세계 최고 수준의 전기강판으로 만든 구동모터, 배터리 신소재 개발 등 수소전기차 시대에 발맞춘 소재개발 사업을 강화한다.

24일 포스코에 따르면 기가스틸은 1㎟ 면적당 100kg의 이상의 무게를 견딜 수 있는 초고장력강판으로 십원짜리 동전만한 크기에 25t 이상의 무게를 버틴다. 알루미늄, 탄소 섬유 강화 플라스틱(CFRP) 등 경쟁 소재보다 더 강하고 가벼운 소재로, 알루미늄보다 3배 이상 강하고, 3배 이상 얇은 강판으로 가벼운 차체를 구현할 수 있다.

기가스틸은 알루미늄과 비교해 소재가격은 3.5배, 가공비는 2.1배 낮춘 제품으로 생산 비용을 효율적으로 절감했다는 평가를 받는다. 자동차의 누적 이산화탄소 배출량은 기존 대비 약 10% 감소시킬 것으로 기대된다.

포스코는 세계 최고 수준의 전기강판 ‘하이퍼(Hyper) NO’로 만드는 구동모터도 개발했다. 모터는 전기자동차의 연비를 향상시키고 자동차의 성능을 높여주는 핵심 부품이다. 포스코 하이퍼 NO는 전기에너지를 회전에너지로 변화시키는 과정에서 필연적으로 생기는 에너지 손실을 최소화하고 효율성을 높일 수 있도록 개발돼 기존의 전기강판 대비 에너지 손실이 30% 이상 낮다.

포스코는 최근 접착제와 같은 기능을 하는 코팅을 전기강판 표면에 적용하는 ‘셀프본딩’ 기술도 개발했다. 셀프본딩 기술을 적용하면 용접 등의 물리적인 방식과 달리 전기강판의 전자기적 특성을 저하시키지 않아 모터효율을 향상시킬 수 있다. 이 기술을 적용하면 소음도 낮출 수 있고, 기존의 용접 체결 방식 대비 모터코어의 에너지 손실도 10% 이상 줄일 수 있다.

포스코는 수소전기차의 핵심부품인 금속분리판 소재에 사용되는 고내식, 고전도 스테인리스강 ‘Poss470FC’을 독자개발해 세계 최초로 상용화에도 성공했다.

Poss470FC는 현대자동차 및 국내 연구기관의 내부식성, 전기전도성, 연료전지 내구성능에 관한 기초물성, 실제 차 내구 성능 평가에서도 미국 에너지성(DOE)에서 2020년 수소전기차 상용화 목표를 상회하는 성능을 보였다. 포스코는 Poss470FC가 장기 내구성(수송용 8000시간, 건물용 2만5000시간 이상)과 실제 차 내구성능(가혹 내구성능 포함)에서도 우수성을 검증받았다고 밝혔다.

포스코의 종합 화학 및 소재 계열사인 포스코케미칼은 1회 충전 시 주행거리 600km달성을 위해 에너지 밀도를 높이면서도 원가를 낮춰 경제성을 확보할 수 있는 하이(High)니켈 기반의 양극재와 ‘10분 급속충전’을 위해 구조안정성이 높고 팽창성이 낮은 인조흑연 음극재 개발도 진행하고 있다. 포스코케미칼은 2차전지소재사업에서 2030년까지 세계 시장 점유율 20%, 매출액 22조원 달성을 목표로 하고 있다.

김대욱기자 다른기사 보기