美 자동차 업계, 자동차 구조용 접착제 사용 증가

- 포드·BMW·GM 등 경량화, 연비 상승, 차체 강성 강화 위해 접착제 사용 늘려 -

- 전 세계 자동차 구조용 접착제시장 연평균 4~5% 성장세 -

□ 미국 자동차업계의 화두는 고연비와 경량화

 ○ 자동차 제조업체, 강력한 연비규제 시행되며 연비상승 압력에 직면

  - 오바마 정부는 2012년 8월, CAFE(Corporate Average Fuel Economy)로 불리는 연비규제를 확정함. 이 규제는 2012년 당시 표준연비인 갤런 당 27.3마일을 2017년까지 36.6마일, 2025년까지 54.5마일로 높이는 것을 골자로 함.

  - 또한 2014년 2월, 유류 소비와 탄소배출 감축을 위해 트럭연비 기준이 엄격해져야 한다면서 미국 환경청(EPA)과 교통부에 2016년 3월까지 관련 연비규정을 마련할 것을 지시함.

  - 연방 정부의 강력한 연비규제는 자동차 제조업체에는 큰 압박으로 작용함. 이에 따라 업체는 수소전지자동차, 전기차, 하이브리드 자동차 등 친환경적 고연비 자동차를 개발하면서 소형엔진 도입, 경량화 등에 노력함.   

연비 규제

자료원: New York Times

 ○ 업체 차량 경량화 및 고연비 실현 위해 혈안

  - 자동차 제조업체는 연비를 끌어올리기 위해 자사 차량 경량화에 적극적으로 나서고 있음.

  - 특히 크기가 크고 차체가 무거우며 엔진출력이 높은 픽업트럭, SUV, 미니밴 등에서 연비상승이 어려워 이들 차량군의 연비를 높이기 위해 노력 중임.

  - 포드는 2014년 1월, 자사 주력모델인 F-150 트럭 알루미늄 모델을 공개하면서 기존에 사용됐던 철강 대신 최대 95%까지 알루미늄 합금(Aluminum Alloy)을 사용할 것이라고 발표함.

  - 이를 통해 기존 모델보다 700파운드(약 318㎏)까지 무게를 낮춰 연비 면에서 갤런당 30마일의 높은 연비를 달성할 수 있을 것으로 예상됨.

  - 이는 현재 GM의 가장 연비 높은 2014 Silverado V6 픽업트럭과 GMC Sierra 픽업트럭 연비인 갤런당 24마일보다 크게 높은 것임.

  - 또한 GM도 2018년 출시를 목표롤 알루미늄 트럭을 개발 중인 것으로 알려짐.

  - 자동차 업계 전망에 따르면 자동차 산업에서 알루미늄 소재 사용은 2025년까지 현재의 두 배 이상으로 늘어날 것으로 전망됨.

포드 F-150 알루미늄 모델

자료원: 포드 웹사이트

□ 고연비 경량화 실현 위해 강력접착제 사용 증가

 ○ 주요 업체, 자동차 구조용 접착제 사용에 적극 나서

  - 포드가 출시할 2015년형 F-150 알루미늄 트럭의 경우, 기존 모델에 비해 3배 이상의 자동차 구조용 접착제(Structural Adhesives)를 사용함.

  - 또한 BMW는 자동차 구조용 접착제를 이용해 고강도이면서 가벼운 탄소섬유(Carbon Fiber)를 붙이는 방식으로 자사 전기차와 하이브리드 모델의 차체(Passenger Compartment)를 조립함.   

  - GM의 스포츠카인 Corvette은 마그네슘 프레임에 탄소섬유 지붕(Roof)을 접착제로 붙인 형태로 제조돼 판매 중임.

  - 또한 GM의 럭셔리 모델인 Cadillac CTS와 ATS 모델은 다른 GM 모델에 비해 약 5배 이상 자동차 구조용 접착제를 사용 중임.

접착제를 이용해 조립한 BMW의 탄소섬유 차체

자료원: BMW 웹사이트

 ○ 구조용 접착제 시장 성장세

  - 오하이오 주 신시내티 소재 컨설팅 업체인 ChemQuest Group의 Chief Executive인 Daniel Murad는 자동차 한 대당 사용되는 접착제량이 27파운드(주: 1파운드는 0.453㎏)로 10년 전의 18파운드에 비해 크게 증가했다고 언급함.

  - 포드의 접착제 관련 조사담당인 John Hill은 자동차 제조 시 사용되는 접착제의 양이 지속적으로 증가할 것이라고 전망함.

  - 한편, 항공산업에서도 접착제 사용이 증가하고 있음. 월스트리트저널에 따르면 보잉 787의 경우 기체 절반 정도가 탄소섬유로 제작되며 접착제를 많이 사용해 기존 모델에 비해 못, 볼트, 스크루 등 금속 타입 결합품(Metal Fastner)이 4만~5만 개 덜 사용됨.

  - 시장조사기관인 IHS의 Senior Consultant인 Eric Linak에 따르면 자동차, 항공기 등에 사용되는 구조용 접착제시장은 전 세계적으로 2014년 20억 달러 규모를 기록할 것으로 예상됨. 이는 10년 전의 15억 달러에 비해 5억 달러 정도 성장한 것임.

  - 그는 이 시장이 앞으로 4~5%의 연평균 성장률을 보이면서 수년 전의 2~3% 성장률보다 더 높은 성장세가 지속될 것으로 전망함.

 ○ 자동차 구조용 접착제 수요 증가에는 이유 있어

  - 경량화에 따른 고연비 실현 이외에도 구조용 접착제를 사용하면 차체 강도를 높이는 효과가 있음.

  - 자동차 제조업체가 경량화를 위해 얇은 금속을 사용하면 금속이 충격에 따라 찌그러질 가능성이 높아지는데, 이 경우 접착제는 금속이 찌그러지지 않도록 지지하는 역할을 함.

  - 또한 접착제는 차에서 발생하는 소음을 감소시키는 역할을 하며, 접착제를 사용해 차체 조립 시 볼트와 용접 등을 사용하지 않으므로 차체를 매끈하게 하는 심미적 효과가 있음.

  - 한편, 알루미늄의 경우 철강과 용접하기는 어렵지만 접착제를 사용하면 쉽게 붙는다는 장점이 있으며, 탄소섬유 등 복잡재료(Composite Materials)는 스크루보다 접착제로 쉽게 고정시킬 수 있다는 장점이 있는 것도 경량화를 지향하는 자동차 업체가 접착제 사용을 늘리는 요인임.

 ○ 자동차 구조용 접착제 사용 확산을 위해 해결돼야 하는 문제

  - 구조용 접착제 사용 증가는 Henkel H.B. Fuller, Dow Chemical, 3M 등 화학업체에 기회로 작용함.

  - 그러나 접착제의 경우 높은 온도에 취약하다는 단점이 있음. 이에 따라 자동차 업체는 엔진부품의 경우 여전히 볼트 등 금속 결함물을 사용하고 있음.

  - 현재 화학업체는 이러한 한계를 극복하고자 연구하고 있음. Dow Chemical의 Vice President인 Florian Schattenmann은 엔진의 높은 온도에도 견딜 수 있는 접착제 개발에 노력하고 있다고 언급함.

  - 또한 일부 구조용 접착제는 인체에 유해한 물질을 함유하고 있어 취급안전에 유의해야 한다는 점도 단점으로 지적됨.

  - 한편 접착제를 사용 시 일부 부품을 교체하지 못하고 접착제가 사용된 전체 부품을 교체해야 함에 따라 차량 분해과정이 복잡해진다는 점도 문제로 거론됨.

공장에서 구조용 접착제를 차체에 바르는 로봇

자료원: WSJ

□ 시사점

 ○ 자동차 업체는 연방정부의 연비규제 때문에 연비 상승을 위해 자사 차량 경량화에 노력하고 있음. 이에 따라 무게가 나가는 금속 결합물 대신 자동차 구조용 접착제 사용을 늘리고 있음.

 ○ 기아도 신형 쏘렌토에 접착제를 기존 대비 2배 이상 확대하면서 경량화와 차체 강성을 구현했으며, 현대 소나타에도 사용된 접착제량이 1년 전보다 50% 증가한 것으로 추산됨.

 ○ 충격 및 소음 흡수, 안전성 향상, 경량화 등의 이유로 자동차 산업에서 구조용 접착제 사용은 지속적으로 늘 것으로 전망되며 비슷한 이유로 항공업계에서도 접착제 수요가 증가할 것으로 예상됨.

 ○ 한국 자동차 및 부품업체는 이러한 추세를 지속적으로 모니터링하면서 접착제 사용 확대를 적극 검토할 필요가 있음. 또한 우리 화학업체는 고온에 강하고 접착력이 뛰어난 제품을 개발해 관련 시장 진출을 타진할 필요가 있음.

자료원: 각 업체 웹사이트, WSJ, NY Times, USA Today, LA Times, CNN 등 현지 언론, KOTRA 로스앤젤레스 무역관 자체보유자료 종합