지난해 9월 열린 세계 최대 규모의 프랑크푸르트 모터쇼에서는 자동차기업이 아닌 화학기업이 이목을 끌었다. 독일 화학기업인 바스프는 ‘자동차는 화학을 사랑해’라는 주제로 기자간담회를 열어 자동차기업 다임러와 공동 개발한 컨셉트카 ‘스마트 포비전’을 선보였다. 스마트 포비전은 초경량 소재와 유기발광다이오드(OLED), 태양전지 등을 사용해 효율성을 높인 차세대 전기차다.

바스프와 다임러의 사례처럼 최근 화학기업과 자동차기업이 컨셉트카를 공동 개발하는 사례가 많아졌다. 첨단 화학소재를 활용해 차량 무게를 줄이고, 연료 효율을 높이기 위해서다. 변형하기가 쉬워 자동차 디자인을 다양하게 할 수 있다는 것도 화학소재의 장점이다. 과거에는 철강재에 비해 비싸고 강도가 떨어지는 단점이 있었지만, 최근에는 저렴하고 강도도 향상된 화학소재가 등장하고 있다. 화학소재가 철강재를 제치고 자동차의 핵심 소재가 될 것이라는 전망도 나온다.

주요 국제 모터쇼에 선보인 컨셉트카에 드러난 화학소재 산업의 발전 방향은 크게 △경량소재 △유기전자소재 △친환경소재 등으로 나눌 수 있다. 고유가가 만성화되면서 앞으로 자동차산업에서는 가볍고 튼튼한 경량소재에 대한 수요가 높아질 것이다. 화학소재 중 엔지니어링 플라스틱은 철강소재보다 강하고, 200도의 고온에서도 견딜 수 있다. 탄소섬유는 강판보다 가벼우면서도 단단하다.

기술 개발이 보다 진전돼 원가만 낮아진다면 엔지니어링 플라스틱과 탄소섬유가 철강재를 대체할 전망이다. 바스프 듀폰 사빅 등 글로벌 화학기업들은 자동차용 플라스틱 사업을 강화하고 있고, 도레이 데이진 등 일본 섬유업체들은 주요 자동차기업과 협력해 차량용 탄소섬유를 개발하고 있다.

자동차에 스마트기술이 적용되면서 OLED를 비롯한 유기전자소재의 활용 범위가 넓어질 것이다. 유기전자소재는 지금까지 제어장치 회로 센서 등 자동차 내장 부품에 주로 사용됐다. 하지만 차체 유리창 조명 등으로 활용 범위가 확대되는 추세다. 현대자동차는 계기반을 투명 OLED로 제작한 컨셉트카를 선보였고, 도요타는 차량 외부에 대형 디스플레이를 장착해 메시지를 띄울 수 있는 컨셉트카를 개발했다.

인체 및 환경 유해물질에 대한 규제가 강화돼 친환경 화학소재 수요도 늘어날 것이다. 도요타는 차량 내부를 바이오 폴리에스터로 처리한 컨셉트카를 선보였다. 미쓰비시는 자연적으로 분해되는 바이오플라스틱으로 만든 부품을 사용한다. 그간 바이오플라스틱의 단점으로 지적됐던 취약한 내구성과 내열성도 나날이 개선되고 있다. 수용성 도료 등 저독성 소재를 사용해 차량 생산 과정에서 발생하는 유해물질을 줄이려는 노력도 강화되고 있다.

앞으로 자동차산업에서 화학소재의 활용 범위는 더욱 확대될 것이다. 국내 화학기업이 규모와 원가 경쟁력을 앞세워 추격해 오는 중국 기업을 뿌리치기 위해서는 부가가치가 높은 자동차용 화학소재 시장에서 기술력을 높여야 한다. 세계 5위에 올라선 현대차 등 국내 자동차기업과도 적극적으로 협력할 필요가 있다.

김동민 <삼성경제연구소 선임연구원 dmpolymer.kim@samsung.com>