[성과교류회] 부곡스텐레스, 열처리 줄인 기가급 자동차선재 기술 완성

자동차 조향·현가 장치에 들어가는 고강도 볼트와 볼스터드 등 구조 부품을 더 싸고 친환경적으로 만들 수 있는 국산 선재 기술에 대한 성과가 발표됐다.부곡스텐레스는 19일 대구 엑스코에서 열린 ‘철강산업 재도약 기술개발사업 성과교류회’에서 ‘자동차 구조부품용 기가급 저항복비 냉간 비조질강 선재 제조 기술’을 공개했다. 이번 과제는 2021년 연구개발을 시작해 정부 출연금 41억 원을 포함, 총 51억 원 규모로 추진됐다.기존의 비조질강은 0.9 이상의 고항복비를 가져 성형 결함과 금형 파손 같은 기술적인 문제가 반복돼 저항복비 선재의 필요성이 꾸준히 제기돼 왔다. 이에 인장강도 1GPa급이면서 항복비를 0.8 이하로 낮춘 선재를 구현해 성형 시 하중을 줄이고 금형 수명과 작업 안정성을 높였다. 또한 고강도 강선을 냉간단조 후 조질(Q/T) 열처리를 생략해 비용과 탄소 배출을 줄이면서, 금형 파손과 균열 문제도 함께 잡은 것이 이번 성과의 핵심이다.

과제에는 부곡스텐레스를 중심으로 대한메탈, 진합, 씨티알(CTR) 등 자동차 부품사와 한국재료연구원, 포항공과대학교 친환경소재대학원이 참여했다. 부곡스텐레스는 선재 연속 열처리로를 설계·제작하고 8~10T급 선재를 생산했으며, 대한메탈과 진합은 타이로드·볼조인트·U볼트·스태빌라이저 링크 등 각종 부품 시제품을 제작해 공정을 최적화했다. 한국재료연구원과 포항공대는 열처리 조건을 찾아 인장강도 1GPa 이상, 연신율 20% 이상, 충격에너지 100J 이상을 만족하는 미세조직 제어 기술을 확보했다고 발표했다.연구진은 이번에 개발한 ‘항복비제어강(YRCS)’이 기존 조질강(SCM435)을 대체할 경우 열처리 에너지 소비를 10분의 1 수준으로 줄이고, 제품 100t 생산 시 이산화탄소 배출을 월 17.4t 감축할 수 있을 것으로 분석했다.서 선임연구원은 “기존 스테인리스 봉·튜브 중심 설비만으로는 한계가 있어 생산 라인을 일부 뜯어내면서까지 선재 열처리 장치를 들여왔다”며 “양산까지 이어지도록 내부 설비 투자와 공정 개선을 계속 이어갈 계획”이라고 말했다.향후 부곡스텐레스는 수요기업인 씨티알(CTR)과 함께 타이로드·볼조인트·크로스 액시스 볼조인트·알루미늄 컨트롤암·스태빌라이저 링크 등 글로벌 완성차용 핵심 부품에 순차 적용한다는 계획이다. 2030년까지 자동차 부품 세계 시장점유율을 100% 이상으로 끌어올리고, 고강도 냉간 비조질강을 새 표준 소재로 자리잡게 하는 것이 최종 목표라고 밝혔다.

서은빈 선임연구원은 “선속도가 분당 6m에 불과해 열처리속도가 낮았고 전력 소모도 커 어려움이 컸지만, 금형 수명과 성형성, 탄소 감축 효과를 동시에 검증한 만큼 향후 수요업체와 함께 특정 부품을 중심으로 양산성과 내구성을 추가 검증해 사업화를 서두르겠다”고 덧붙이며 발표를 마무리 했다.