알루미늄 등 신소재 대거 채용 등으로
연비 개선에 전 모델 대비 연비 20% 향상
지난해 출시한 현대자동차의 프리미엄 브랜드 중형세단 3세대 ‘제네시스 G80’은 2세대 모델 대비 중량을 125kg 줄인 날씬한 차체를 자랑한다. 현대차를 비롯한 자동차 생산업체들은 제품의 제품 탄소 배출량을 줄이기 위해 지속적으로 내연기관 신차 연비개선에 노력을 기울이고 있다. 또한 차량단위의 연비 개선을 위해 타이어 구름저항을 적극 개선하고, 공력도 신차 개발 시 디자인과 연계하여 개선을 추진하고 있다. 특히 차량 경량화는 핵심기술이다.
차량 경량화는 내연기관 차량의 연비, 전기차의 전비 향상 뿐만 아니라 운동 성능을 향상시키는 핵심기술이다.
3세대 G80은 2세대 G80 대비 연료 효율을 개선하기 위해 다양한 기술을 적용했는데, 엔진 다운사이징과 공력개선, 주행저항 개선 등을 통해 차량 연비를 20% 이상 개선했다고 회사측은 설명했다. 2세대 모델보다 전폭을 35mm 넓히고 전고를 15mm 낮추는 한편, 첨단 편의 안전사양을 늘렸음에도 불구하고 연비는 더 우수해졌다.
현대차가 지난 6일 발간한 ‘2021년 지속가능보고서’에 따르면, 3세대 G80의 다이어트가 가능할 수 있었던 배경은 후드 및 도어, 현가 부품에 알루미늄 등의 경량화 소재를, 차체 및 시트프레임 등에 초고장력 강판을 확대 적용했으며, 엔진 다운사이징(3.3ℓ GDI → 2.5ℓ 터보 GDI) 등을 통한 파워트레인 중량 절감도 함께 실현한 덕분이었다.
또한, 와이어링 등 차량을 구성하는 대부분의 부품을 구조 개선하고, 최적화하여 경량화를 이뤄냈다.
구체적으로 차체의 경우 후드와 쇼크업쇼버 하우징, 도어, 트렁크 리드에 알루미늄을 신규 적용한 것을 비롯해 경량 소재 적용률을 19% 늘려 2세대 G80 대비 무게를 62.1kg 줄였다.
2.5ℓ(리터) 터보 GDI 가솔린 엔진은 다운 사우징을 통해 무게를 23.2kg 줄였다. 전방서브프레임은 ‘고진공 다이케스팅 공법’을 적용해 3.2kg 가벼워졌다. 고진공 다이캐스팅은 가스량이 일반 다이캐스팅에 비해 10분의 1로 줄어 용접과 열처리가 가능하다.
이 공법으로 제작한 제품은 조직이 견고해지고 박 육제품의 성형성을 향상시켜주며, 내부기포 크기와 성형품 내부의 가스량도 줄일 수 있다.
후방 크로스멤버는 ‘중력중공주조’ 공정을 적용해 6.2kg을 감량했다. 중량중공주조는 알루미늄 함금을 주조하는 공정 가운데 하나로, 복잡한 구조의 부품을 저렴한 가격으로 만드는 장점이 있다. 이밖에 변속기 2축 비평형 트랜스퍼도 2.1kg 감량했다.
현대차는 3세대 제네시스 G80에 적용한 경량화 기술을 제네시스의 다른 모델을 비롯해 현대차 모델에도 확대 적용해 나아가고 있다.
회사측은 “새로운 경량화 기술을 지속적으로 개발해 적용함으로써 차량의 성능 포텐셜을 확보하고, 한정된 자원을 효율적으로 활용해 차별화된 제품을 고객에게 제공할 것”이라고 말했다.
