공기 유동구조 개선 설계 기술·열전도 증대 기술 개발 성공

[산업일보]
최근 글로벌 자동차 시장은 고성능·친환경 차량 개발을 중심으로 급격한 기술 발전을 하고 있다. 고급 기술의 선점은 자동차 회사의 생존을 위해서 필수적이다.

현대자동차(주) 심재훈 책임연구원은 복합재 브레이크의 차량 적용 시 기술적 한계인 방열성능을 향상시킬 수 있는 연구를 수행했다.

그 결과 공기 유동성을 개선할 수 있는 설계 기술과 열전도성 증대 기술 개발을 통해 독자적인 복합재 브레이크 기술을 확보하였다. 복합재 브레이크의 글로벌 원가 경쟁력을 확보해 차량의 수익성을 극대화시킬 수 있도록 복합재 성형 기술이다.

심재훈 책임연구원은 2003년 현대자동차㈜에 입사해 17년 동안 고객 및 차량의 안전성 확보를 위해 가장 중요한 역할을 수행하는 제동시스템의 양산 및 플랫폼 개발에 상당한 기여를 했다.

제동시스템 개발 업무를 수행하던 중 복합재의 차량 적용에 많은 관심을 갖게 됐으며, 향후 미래 자동차의 기술진화 트렌드를 고려했을 때, 경량화 및 고성능이 가능한 방향으로 기술 개발이 필요함을 느꼈다.

복합재 브레이크를 수입에 의존하는 상황은 개발 착수를 서두르게 된 동기가 됐다. 이에 2015년부터 본격적으로 독자적인 복합재 브레이크 개발을 추진했다. 하지만, 차량의 다른 시스템과는 달리 제동시스템은 그 특성상 제동 시 높은 열발생으로 인해 열해와 같은 문제점이 상존했다.

열부하가 심한 복합재 고유의 특성상 차량에 최적화하기에는 더욱 더 많은 어려움이 있었다. 복합재의 가격 부담 또한 차량 적용 시 원가 경쟁력 측면에서 극복해야할 과제였다.

이같은 문제점을 극복하기 위해, 개발 초기부터 면밀한 벤치마킹 및 관련 논문들을 분석한 심재훈 연구원은 우선, 복합재의 높은 열부하 특성을 낮추기 위해 최적화 설계 측면과 재료 측면을 모두 고려했다. 그 결과, 공기 유동구조를 개선할 수 있는 설계 기술과 더불어 열전도도를 증대할 수 있는 기술 개발에 성공했다.

심재훈 책임연구원은 “복합재 소재 기술은 최근 세계적으로 활발한 연구가 이뤄지고 있으며, 국내 기술로 독자적인 복합재 브레이크 기술을 확보한 만큼 향후 고성능 및 친환경 차량의 지속적인 기술 우위를 위해서 더욱 더 노력하겠다”라고 밝혔다.

심 연구원은 향후 지속적인 차량 최적화를 통해 복합재 브레이크의 경쟁력을 극대화 할 수 있도록 연구에 매진할 예정이다.

한편, 과학기술정보통신부와 한국산업기술진흥협회는 대한민국 엔지니어상 2020년 7월 수상자로 현대자동차㈜ 심재훈 책임연구원과 ㈜에이텍에이피 김경훈 책임연구원을 선정했다.