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제목 한화컴파운드 대표이사 오세원
작성자 플라스틱코리아
글정보
Date : 2020/01/09 21:49

플라스틱 소재분야 장영실상 수상 쾌거 

한화컴파운드는 2015년에 출범했다. 각각의 계열사의 컴파운드 역량을 합쳐 시너지효과를 내기 위함이 출범 계기다. 이에 따라 계열사인 한화첨단소재/한화케미칼 H컴파운드/한화폴리드리머 3개 회사의 컴파운드 사업부가 모여 통합법인으로 출범했다. 현재 공장은 순천, 여수에 있고 본사는 여수에 영업조직은 광명, 연구소는 대전에 있다.

‘자동차용 전자파 차단 열가소성 복합소재로 첫 장영실상 수상
최근 한화컴파운드가 현대자동차·유라코퍼레이션과 공동 개발한 ‘자동차 고전압 정션박스 커버용 전자파 차단 열가소성 복합소재(ESM-204B)’의 기술력을 인정받아 2019년 43주 차 IR52 장영실상을 수상했다.


IR52 장영실상은 국내의 독창적이고 우수한 신기술을 선정해 독려함으로써 국내 산업기술 고도화에 크게 기여하고 있는 국내 최고의 산업기술상으로 전기·전자, 화학·생명 등 13개 분과에서 매주 1건씩, 매년 52건의 기술을 선정해 시상한다.


장영실상은 국내 최고의 기술상이지만 특히, 고분자 소재부문의 수상은 숫자도 많지 않고 흔치 않다. 이러한 어려움을 극복하고 한화컴파운드가 장영실상을 수상했다. 첫 수상 제품인 한화컴파운드의 전자파 차단 열가소성 복합소재(ESM-204B)는 자동차 고전압 정션박스 커버에 적용된다. 기존에 금속 재질인 알루미늄 다이캐스팅을 한화컴파운드가 개발한 플라스틱 소재로 대체했다.


금속 대비 비중이 가벼운 플라스틱 재질은 전도성 필러를 첨가해 30%가량 경량화함과 동시에 금속 수준의 뛰어난 전자파 차단 기능을 갖고있다. 때문에 금속을 대체 할 수도 있고 무게 절감과 공정 최소화를 통해 제조원가를 절반 수준으로 저감시켜 생산성 향상에 기여한다.


한화컴파운드의 오세원 대표는 “제품 개발 과정은 기술력이 집약된 결과물이다. 최근 자동차가 전장화 되면서 편의/안전 부품의 적용이 증가하고 있다. 이에 따라 전자부품의 사용이 증가하면서 전자파 발생 문제가 대두되고 있으며 이에 대한 대비와 대응 차원의 연구가 필요하다”고 설명했다.


자동차 전장화와 더불어 친환경차 보급이 확산됨에 따라 자동차 사용전압이 점점 높아지고 있다. 기존 내연기관 자동차들의 사용전압이 12V~24V인데 반해 친환경차들은 48V~400V 이상까지 확대됐다. 발생하는 전자파의 강도가 증가하면서 전자파 차폐재의 필요성이 점점 더 커지고 있기 때문이다.


현재 전기적 특성이 우수한 금속이 전자파 차폐재로 가장 많이 사용되고 있지만, 금속은 비중이 높기 때문에 자동차 경량화를 위한 대체재가 필요한 실정이다. 또한 금속은 복잡한 형상의 가공이 쉽지 않아 디자인 자유도가 낮고 형상이 복잡해질수록 가공비가 비싸진다는 단점이 있다. 그리고 표면처리 공정을 거치면서 다량의 화학 폐수가 발생해 환경적인 측면에서도 악영향을 준다.


한화컴파운드는 이러한 금속의 단점을 극복할 수 있는 전자파 차폐 열가소성 복합소재 개발을 위해 수년간 연구개발에 역량을 집중했다. 그 결과로 2018년 현대자동차에서 출시된 수소전기차 넥쏘의 고전압 정션박스 커버에 한화컴파운드의 전자파 차폐 열가소성 복합소재를 적용하는 쾌거를 얻었다. 국내 최초로 금속을 플라스틱으로 대체하고 이를 통해 한화컴파운드의 기술력을 입증했다.


금속을 플라스틱으로 대체하기 위해서는 전자파 차폐 성능도 필요하지만, 내충격성이나 기밀성 등 부가적인 기능도 갖추어야 한다. 이를 위해 한화컴파운드는 다양한 탄소계 필러를 적용해 최적의 성능을 구현하고 이를 통해서 전자파 차폐 성능 외 부품 개발에 필요한 다양한 성능을 만족시키는 제품 개발에 성공하게 된 것이다.


한화컴파운드의 전자파 차단 복합소재를 적용한 결과에서 알루미늄 다이케스팅(ALDC)과 동등 수준의 전자파 차단 효과 및 30~50% 수준의 경량화가 입증됐으며 또한 자동차 연비 개선은 물론, 공정 최소화를 통해 비용절감 및 생산성에도 기여했다.

경쟁력을 위한 전략은 스페셜티 컴파운드
미래 자동차는 경량화가 핵심이다. 무게를 줄여야 주행거리가 늘어나기 때문이다. 한화컴파운드의 R&D 센터 박병철 책임연구원은 “탄소계 필러의 하이브리드화를 통해 종래의 전자파 차단 기술의 한계를 극복할 수 있었다”며 ESM-204B는 지난해 개발이 완료돼 수소 전기차 고전압 정션박스 상단 커버 하우징에 처음 적용됐다”고 밝혔다.


당초 수소자동차 고전압 정션박스 커버 부품 개발 참여에는 현대자동차가 주도하고 세계 유수의 업체들이 참여했지만, 최종적으로 한화컴파운드 단독으로 부품 개발에 성공했다. 한화컴파운드 기술진 들은 “그동안 성과를 내기까지 회사가 기다려준 것에 고마움을 느낀다” 며 “상업화 실적이 많지 않은 상황에서 회사 지원과 협력으로 신생 회사로서 기능성 제품 개발 접근에 많은 어려움이 있었지만, 동료들의 협조로 해낼 수 있었다”고 말했다.


자동차 부품 시장은 오랜 기간 글로벌 기업들의 선점으로 새로운 업체들이 진입하기란 쉽지 않은 영역이다. 특히, 늦게 출발한 한화컴파운드가 그 틈에 낄 여력은 아주 비좁았다. 이 때문에 한화컴파운드가 출범하면서 경쟁력을 키우기 위한 전략으로 스페셜티 컴파운드에 주력하는 것으로 목표를 정했다.


높은 기술력이 요구되는 분야여서 접근이 쉽지 않았지만, 시장가치가 있는 분야에 집중했다. 특히, 미래 자동차 시장의 급격한 변화를 예상하고 오랜 기간 전략적으로 준비한 결과 이제 결실이 나오기 시작한 것이다.


무엇보다 기존에 없던 개념의 재료였던 만큼 재료에 대한 이해도가 높지 않았고 금속과의 괴리가 커 신규 재료에 맞게 부품을 설계하기가 쉽지 않았다. 또한 신규 재료의 필요성을 충분히 인지하고 있었지만 기존 플라스틱 재료와 비교했을 때 높은 단가에 대한 거부감 때문에 적용하기까지 많은 어려움이 따랐다.


이렇게 어려운 과정을 통해 개발된 플라스틱 소재는 전자파 차폐가 필요한 여러 전장부품에도 적용 할 수 있다. 한화컴파운드의 전자파 차폐 복합소재는 현대자동차 뿐만 아니라 해외 메이커 자동차 부품에도 채택하고 있다. 곧 출시될 현대자동차 GV80 자동차에도 전자파차폐 복합소재가 적용될 예정이다.

새로운 시장을 선도하는 한화컴파운드 제품들
한화컴파운드가 생산하는 제품은 차별화된 기술의 집약체다. 전자파 차폐 복합소재 뿐만 아니라 열전도성 복합소재도 오랜 연구를 통해 개발에 성공했다. 자동차에서 전장 부품이 고성능화되면서 전자부품 사용으로 발생하는 열이 점점 증가하고 있다. 이로 인한 전자 소자의 손상 방지를 위해 방열 소재의 필요성이 커졌고 이부문에도 금속 소재가 사용됐다. 한화컴파운드는 이 상황을 주시하고 기존에 방열 소재로 사용되던 금속 대체품을 그간 쌓아온 기술력을 바탕으로 열전도성 복합소재 개발을 통해 상업화를 이뤄냈다.


최근 세계 자동차 시황을 보면 친환경차와 SUV 시장이 점점 커지고 있다. 그러나 SUV 자동차는 노이즈 발생이 심하다는 약점이 있다. 차체도 크고, 높고, 바퀴도 크다 보니 NVH(소리차단) 성능이 더욱 중요했다. 여기에 더해 친환경차로 넘어오면서 소음이 거의 없는 모터로 주행을 하게 되면 자동차 자체 소음은 거의 발생하지 않는다. 하지만 오히려 외부 소음이 차량 내부에 그대로 전달되어 NVH 성능이 요구되는 상황이다. 이러한 자동차의 소음 저감을 위해 한화컴파운드는 기존의 NVH 소재보다 성능이 뛰어난 흡/차음재를 개발했다. 이 제품은 현재 자동차 바닥재에 적용해 상업화하고 있다.


한화컴파운드는 자동차 부품 이외에도 전기·전자 부품소재에 있어서 기계적 물성과 가공성이 뛰어난 전기·전자 부품소재도 생산하고 있으며, 전기·전자 시장의 Eco-Friendly, High-Performance 제품을 선도하고 있다. 특히 모바일 소재 시장의 Metal Housing 트렌드에 따라 고강성 소재를 개발해 공급하고 있다.


산업용 소재에서도 한화컴파운드는 친환경 원료와 축적된 기술노하우를 바탕으로 건축이나 생활 전반에 소재를 제공하며 소비자 인사이트를 통한 혁신적인 솔루션으로 고객의 기대에 부응하고 있다.


특히 PVC 컴파운드는 수십 년간 생산, 판매하고 있으며 다양한 제품군을 보유하고 있다. 또한 전선용 할로겐프리 컴파운드에서도 기술력을 발휘하고 있다. 할로겐 난연제를 사용하지 않으면서도 높은 난연성을 가지는 제품을 개발해 다양한 전선에 사용하고 있으며 친환경 제품의 중요성이 커지면서 할로겐프리 제품이 확대될 것을 주시하고 있다.

새로운 시장에 빠르게 대응
다른 산업과 마찬가지로 범용 플라스틱 제품은 가격 경쟁력에서 인도나 중국에 시장을 내주었고 글로벌 업체들은 품질에서 더 우수한 제품을 생산하고 있어 국내 컴파운드 산업은 중간에 끼어 있는 형국이다. 그것을 타개하기 위해 한화컴파운드는 친환경차 소재에 집중하고 있다.


앞에서 소개된 제품 외에 플라스틱 소재는 전기자동차 배터리에도 많이 사용된다. 대부분의 자동차 회사들이 친환경차 확대에 주력하고 있다. 폭스바겐만 해도 2020년까지 285만대의 친환경차를 생산할 계획이고 타 자동차 회사까지 더한다면 향후 배터리 부품 수요는 기하급수적으로 증가할 것으로 예상된다. 이에 한화컴파운드는 이미 배터리 부품 개발에 참여해 가시적인 성과를 내고 있다. 한화컴파운드는 새롭게 형성되는 시장에 발 빠르게 접근할 수 있도록 플라스틱 소재를 특수 플라스틱으로 대체하는 제품 개발에 힘쓰고 있다.


지금은 격변기다. 자동차산업은 친환경차로 넘어가고 있다. 이에 따라 친환경차에 적용되는 플라스틱 제품도 증가하고 있다. 기존 업체에는 위기이지만 한화컴파운드와 같이 새로운 시장을 개척하는 업체로서는 위기이자 기회이기도 하다. 한화컴파운드는 이시기를 기회로 삼아 성장 가능성이 큰 시장으로 보고 앞으로 자동차 전장부품 메인 바디에도 적용할 수 있는 부품들을 개발하고 있다.


최근 자동차산업의 전장화와 친환경화에 따른 전자파 차단과 차량 경량화의 중요성이 더욱 커지고 있는 시점에 장영실상 수상을 계기로 향후 전자파 차단 복합소재의 대중화에 큰 역할을 할 것으로 기대된다.


한화컴파운드는 다양한 고객의 요구에 대응할 수 있는 최적화된 전자파 차폐 복합소재 제품군을 보유하고 있으며, 앞으로도 지속적인 연구를 통해 성능이 더욱 향상된 전자파 차폐 복합소재 개발로 자동차를 비롯하여 여러 산업에 기능성 플라스틱 소재 범위를 넓혀 나아가겠다는 계획을 밝혔다.


www.hanwhacompound.co.kr

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19238   (주)미코명진 이명효 대표이사 플라스틱코리아
19284   ‘(주)우진플라임 IH-HOUSE 2020 전시회’ 개최 플라스틱코리아