[공학저널 강영호 기자] 최근 자동차의 충돌 안전성과 연비 향상은 주요한 화두다. 이로 인해 차체 골격 부품의 고강도화도 함께 요구되고 있다.
기존 대비 고강도 부품 제조가 가능한 핫스탬핑 공법은 강판을 오스테나이트 변태 영역까지 가열한 후에, 금형 내에서 성형과 냉각(담금질)을 동시에 하기 때문에 스프링백이 발생하지 않고 성형이 가능해지며 형상동결성이 우수한 장점이 있다.
반면, 강판이 일정 온도 이하가 되기까지 프레스 하사점 유지에 의한 금형 내의 냉각이 필요하기 때문에 성형 사이클 타임이 냉간 프레스 공법보다 대폭으로 떨어지는 단점이 존재한다.
여기에 사용되는 금형용 강에는 강판의 발열을 촉진시키고, 사이클 타임을 향상시키는 목적으로 높은 열전도율이 요구된다. 또한 냉간 프레스 공법과는 달리 열 부하에 의해 연화가 발생해 내마모성 향상이 필요하다는 단점이 있다.
현재 대형 전기로 기반 핫스탬핑 공법을 대체할 수 있는 방안으로는 초고장력강(1.5GPa급) 냉간 성형기술이 주목받고 있다. 능동형/시스템 프레스 금형 성형기술과 서보 프레스의 가변홀딩력과 하사점 제어기술을 융합해 핫스탬핑 대체 공법으로 손꼽히는 기술이다.
박판소재(메탈)에서 인장 압축 시 발생하는 바우싱거 효과가 고려된 비등방 경화거동 해석 모델을 적용해 초고장력강 등 난성형 소재의 부품 양산기반 성형기술인 것이다.
일본을 비롯해 국내에서는 지금까지 이러한 냉간 프레스 공법을 적용해 왔다. 그 중에서도 대우공업(주)는 초고장력강(1.2GPa, 1.5GPa), 가변홀딩력 제어 능동형/시스템 금형 냉간 성형기술, 성형성을 고려한 알루미늄 도어제조 기술을 개발하며 국내에서 독보적인 냉간 성형기술을 보유하고 있는 기업이다.
이에 더블케빈&Side Structure 설계/해석/제조/검증평가를 통해 국내유일 Servo press Line 양산에 적용하고 있으며, 국내최초 무빙부품 레이저브레이징에도 적용하는 등 자동차 부품 산업에서 선두를 이끌고 있다.
대우공업은 지난 1976년 설립 후 축적된 기술력과 품질에 대한 혁신을 바탕으로 한국 자동차 부품 업계의 뿌리 기업으로서 입지를 구축해 왔다.
현재 본사와 연구소를 비롯한 4개 법인과 10개 공장을 운영 중이며, 품질경영 시스템 운영, 혁신적인 신기술 개발을 위한 지속적인 연구개발·투자를 통해 경쟁력 있는 고부가가치의 제품 생산으로 세계 초일류 기업으로의 도약을 준비하고 있다.
품질 QS9000/ISO9002, TS16949, ISO14001 인증취득, 뿌리기술 전문기업/경영혁신형 중소기업/기술혁신형 중소기업에 선정되기도 한 대우공업은 CFRP 하이브리드 동시성형/접합 기술개발과 부밍음 축소를 위한 도어 인너판넬 동강성 연구 등 설계 최적화 기술을 보유하고 있다.
친환경차 시대 도래에 따른 대응기술개발(경량화/원가경쟁력/설계최적화와 검증능력/안정성 등), 초고장력강판(기가스틸 등) 적용을 통한 경량화·충돌성능 확보 설계/해석, 성형기술 연구·개발에도 앞장서고 있다.
대우공업 기술연구소 신기술팀 정철영 이사(사진)는 “대우공업은 융복합 기술개발, 재료, 공법, 장비, 금형 등 다양한 변수를 시뮬레이션하고 직접 실험하면서 원하는 결과를 얻을 때까지 반복하고 연구하는 것이 우리의 미래 경쟁력이라고 생각한다”고 설명했다.
이에 대우공업은 향후 수익성 창출을 위한 신사업, ‘UNIQUE & 리치마켓 ITEM 확보’로 시장선도형 기술집약 사업을 추진할 예정이다. 또한 BEV & FCEV의 배터리팩 모듈등 핵심요소 부품, 지능(AI), 정보(ICT) 기술시스템을 구축해 신차(신기술) 프로세스와 DB, IoT와 연계할 계획도 갖고 있다.
정 이사는 “기업들의 요구에 부응해 최고의 제품을 만드는 것을 가장 중요한 목표로 하며, 진행하는 모든 프로젝트는 기업과 공동으로 이뤄져야 한다. 실제 산업현장에 도움이 되지 않는 기술은 큰 의미가 없다고 생각한다”며 “4차 산업혁명 시대 신성장을 위한 기술사업화에서 연구개발의 목적과 접근이 철저히 기업 중심/소재·부품 뿌리기업이라고 생각하기 때문에 뿌리기술과 그 기술자들을 기반으로 업계최고의 플랫폼으로 세계 뿌리기술을 선도하고 싶다”고 전했다.
