성우하이텍 - 친환경차, 자율주행차 부품 선도 기업

# 세계 최초 전기차용 배터리 보호 복합소재 개발 성공

  성우하이텍은 인발 공법을 이용한 복합소재 시트 크로스 멤버(Seat Cross Member / 시트 프레임과 자체 바닥 프레임 고정 부품)를 세계 최초로 개발에 성공한 가운데 2021년부터 양산 차종에 적용하고 있다는 것이 확인되며 큰 주목을 받고 있다. 올해 2022년 2월부터는 차종 확대를 적용 중이다. 이 소재는 전기차용 센터플로어에 보강재 부품으로써 측면 충돌 시 배터리를 보호하는 주요 충돌 부재로 알려져 있다. 특히 이차전지 폭발 사고 방지를 위한 혁신적인 제품으로 복합소재의 연속 성형 및 품질 재현성을 확보했다는 평가를 받고 있으며 아울러 폐단면의 복합소재 부품의 성형이 가능해 차량 경량화와 충돌 성능이 필요한 자동차 부품에 확대 적용이 가능하다. 

# 현대차에 BSA 공급 협력사 선정

 성우하이텍은 현대차 그룹에 전기차 배터리팩인 'BSA(Battery System Assembly / 배터리 시스템 어셈블리)' 제작 및 생산 업체로 선정되어 앞으로 출시될 현대차, 기아, 제네시스의 전기차에 리튬이온계 배터리셀을 기반으로 최적화된 배터리팩과 시스템을 공급하게 된다.

 

# 성우하이텍

 성우하이텍은 1981년에 설립된 자동차 차체용 부품 제조업체로 주로 차체와 도어류, 범퍼 레일, 사이드 멤버, 대쉬 LWR, Fender Apron 등을 제작 생산하고 있으며 현대차에 납품하는 Bumper rail은 거의 독점적인 공급자이다. 자동차 차체 부품 시장에서 점유율 20% 이상을 보이고 있으며 자동차 차체 부품 업계에서 독보적인 위치를 차지하는 글로벌 부품사로 인정받고 있다. OEM 부품 전문 업체 선발 주자로서 주요 매출처는 현대차, 기아, 한국 GM 등이 있으며 매출 다각화를 위해 해외 현지법인을 통하여 폭스바겐, BMW 등에도 자동차 부품을 공급하고 있다. 현대차 그룹과는 중국, 인도, 유럽, 러시아에 동반 진출해 있다.

 

 지난 21년부터는 전기차 부품 사업을 본격화하면서 전기차 관련주 / 테마주에 거론되고 있다.

 

 ▶ 첨단소재를 활용한 차체 경량화 

 지구온난화를 막기 위해 세계 자동차 시장은 두 가지 방향으로 가고 있다. 하나는 연비 향상을 통한 탄소 배출량 감소이고 다른 하나는 친환경차(전기차, 수소전기차) 개발을 통해 탄소 배출을 막거나 거의 없애는 방향이다. 이 두 가지 방향의 공통점은 경량화다. 경량화가 연비 향상에 결정적인 역할을 하며 친환경차도 배터리와 수소 탱크의 무게를 줄이는 것이 성패를 좌우한다고 할 수 있다. 이렇게 경량화를 가능하게 하는 방법 중에 하나가 신소재인 알루미늄을 다루는 기술이다. 

 

 알루미늄은 일반 철판의 무게의 3분의 1밖에 되지 않아 연비를 향상시키며 산소와 화학반응을 일으켜 자연 코팅막을 생성함으로써 부식이 잘 일어나지 않는 소재다. 또 진동의 감폭 능력(Damping)이 뛰어나 운행 중 전달되는 진동을 감소시켜 운전자의 피로를 덜어주고 탑승자의 안전에도 기여하는 장점이 있다. 그러나 자동차 차체 소재로 사용되지 못했던 본질적인 이유는 기술적인 문제로 알루미늄은 다루기 어려운 소재 중 하나로 여겨져 왔다. 용융점이 낮아서 자동차에 주로 사용하던 철판의 스팟 용접으로는 접합이 불가능했고 접합을 하더라도 전극 전위가 낮아서 이중 금속과 접합 시 부식이 생긴다는 단점이 있었다. 성우하이텍은 오랜 연구와 실험 끝에 국내 최초 원격식(비접촉식) 레이저 용접과 여러 접합 방법을 접복시켜 알루미늄 차체(도어, 범퍼, 후드 등) 개발에 성공했고 제네시스 G80, GV80에 공급하게 됐다.

 성우하이텍은 알루미늄 외에도 기가스틸, 초고장력강, 탄소섬유 강화 플라스틱(CFRP), 마그네슘과 같은 신소재를 적용한 경량화 성형 기술과 고강도 판재를 성형하는 롤포밍 공법, 핫스탬핑 공법, 이종재료 접합 기술, 충돌 성능 강성을 위한 설계 해석 기술을 보유하고 있다. 자동차 소재 산업의 발전에 발맞추어 축적된 기술을 기반으로 끊임없는 연구개발을 통해 가볍고 강한 신소재 개발과 경량화 기술로 기술의 혁신을 만들어가고 있다.

 ▶ 친환경차 부품

 친환경 분야에서는 전기차와 수소전기차에서 성과를 보이고 있다.

  ㅁ 전기차

  전기차의 성공을 좌우하는 연비 향상의 열쇠는 경량화에 있다. 성우하이텍은 경량화 기술에 대한 오랜 노하우를 바탕으로 차체뿐 아니라 전기차 배터리까지 무게를 줄였다. 신소재를 활용해 차량 경량화와 고강도 유지에 독보적인 기술을 보유하고 있는 성우하이텍은 이런 기술을 바탕으로 2018년 80kwh 급 알루미늄 배터리팩을 개발해 양산하며 국내외 주요 완성차에 공급 중이다. 22년부터 연간 15만대 규모로 현대/기아차 전기차 전용 플랫폼 E-GMP에 전기차 배터리 케이스를 납품하고 있고 GM 본사와 볼보 등 세계적인 자동차 회사에도 전기차 배터리 케이스를 공급한다.

 전기차 배터리 시스템 전용 공장을 착공해 장기적으로 이곳에서 배터리 모듈과 전장부품, 와이어링 하네스, BMS로 제어되는 BSA 등을 생산하는 설비를 갖춰 전기차 배터리 완제품 공급도 준비하고 있다.

배터리 케이스 (BCA : Battery Case Assembly) 배터리셀을 포함한 내부 시스템을 보호하기 위한 배터리 케이스로 외부의 다양한 주행환경에 대비한 엄격한 시험/평가를 통과	배터리 모듈 (BMA : Battery Module Assembly) 배터리 셀을 적재하여 모듈단위로 제공 배터리 셀의 효율적인 냉각을 위한 최적화된 구조와 배터리셀 각각의 전류 / 전압 / 온도를 센싱할 수 있는 유닛 포함	배터리 시스템 (BSA : Battery System Assembly) 고전압 배터리 이용 전기차가 주행할 수 있도록 전기에너지를 공급함과 동시에 회생 제동 시 전기에너지를 충전하는 시스템

 

  ㅁ 수소차

 수소차 부품으로는 수소차의 핵심인 수소 저장탱크와 수소 탱크모듈 등이 있다. 수소는 물에서 추출해 내는데 물이 마르지 않는다면 영구 무한의 청정에너지로서 에너지 고갈과 지구온난화에 대한 두려움을 극복해 줄 것으로 기대된다. 수소 전기차의 성장을 위해서는 수소 연료를 저장하는 수소탱크 성능의 발전이 필수적이다. 수소 전기차에서 수소 연료는 수소 분자를 압축해 700bar 정도의 압력으로 탱크에 저장해야 한다. 그러므로 탱크가 700bar 의 높은 압력을 유지하는 것이 필수적이며 현재는 강철보다 강도는 6배, 강성은 4배에 달하면서도 가벼운 탄소섬유 강화 플라스틱(CFRP)을 활용하고 있다.

- 수소 저장탱크(HTS : Hydrogen Tank System) TYPE4 : 플라스틱 라이너 & 탄소섬유 와인딩 성형 적용 700bar의 높은 압력과 수소가스 충 / 방전 시 약 -40도~80도까지의 온도를 견뎌야 함 전기적 신호에 의한 수소가스 차단 및 공급 기술, 외부 충격에 터지지 않는 견고함 등이 요구된다. - 수소 탱크모듈(HSM : Hydrogen Storage Module) 안전장치 센서를 포함한 고압밸브류와 경량소재를 이용한 수소탱크시스템 및 차체에 고정하는 프레임으로 구성 안정성 및 경량화 등이 요구됨

 

 ▶ 라이다와 열화상  카메라 기술 개발로 자율주행차 선도, 스마트카 부품

  자율주행 분야의 연구를 전문적 / 체계적으로 하기위해 성우하이텍은 2016년 성우스마트랩을 설립하고 스마트카 부품인 원적외선 센서와 라이다 센서 개발에 매진하고 있다.

원적외선 센서 사물에서 방사되는 적외선 에너지(열)를 이용하여 육안으로 식별 가능한 영상으로 출력하는 장치로 빛이 전혀 없는 야간이나 기상 악조건에서도 사물 및 주변 인식 가능한 센서 제품 활용분야 : 나이트비전시스템, 자동긴급제동시스템, 자율주행제어	라이다 센서 레이저 펄스를 발사하고 그 빛이 주위의 대상 물체에서 반사되어 돌아오는 것을 받아 물체까지의 거리 등을 축정함으로써 주변의 모습을 정밀하게 그려내는 센서 제품 활용분야 : 정밀 측위, 사물인식 및 거리측정, 고해상도 3D 지도 제작

 # 친환경차 / 스마트차 부품 리딩 기업 성우하이텍

  자동차부품 생산 전 공정을 자체적으로 진행할 수 있는 기술과 설비를 모두 갖춘 국내 몇 안 되는 기업 중 하나로 성장한 성우하이텍이 이제 수소차 / 전기차 배터리 시장 점유율 확보에 나서고 있다. 성우하이텍의 강점은 과감하면서도 꾸준하게 연구 개발( R&D)에 투자하며 자동차의 성능을 높이는 가볍고 강한 신소재의 개발과 신기술로 차량 경량화를 실현하는데 성과를 거뒀다.

 

 알루미늄, CFRP, 마그네슘, 기가스틸과 같은 신소재를 활용한 차체 경량화 기술을 바탕으로 자동차의 본질을 유지 및 발전시키고 전기차 배터리 시스템(BSA), 수소 저장장치, 열화상 감지 카메라, 라이다 등의 신기술 개발을 위한 끊임없는 혁신은 계속될 것이다.

 

 성우하이텍은 지난 2021년 1월 정부가 수출규제 사태 이후 처음으로 선정한 '소부장 으뜸기업'에 포함됐으며 정부는 향후 5년간 성우하이텍이 추진하는 연구 / 개발 사업 등에 최대 250억원을 지원한다.  소부장 자립화를 위한 정부의 정책 추진에 따라 성우하이텍은 지속성장을 이어가고 있다.