https://asia.nikkei.com/Spotlight/Environment/Climate-Change/New-paints-and-steels-squeeze-CO2-out-of-auto-production
2021-07-23

자동차 산업에 자재를 공급하는 '아사히 카세이'와 'JFE 스틸'이 에너지 소비와 탄소 배출을 줄이는 제품을 개발하여 업계의 탈탄소화 추세에 합류했다.

화학제품 생산업체인 아사히 카세이는 기존의 품질과 내구성을 유지하면서 더 낮은 온도에서 도장 공정을 수행할 수 있도록 하는 자동차용 코팅재를 생산하고 있다. 일본 자동차 산업 전체로 사용이 확산될 경우 연간 30만 톤의 탄소 배출을 없앨 수 있다.

도장은 공정 자체가 높은 온도가 필요해서 자동차 생산 과정에서 가장 탄소 배출이 많다. 자동차 도장은 일반적으로 섭씨 140도로 설정된 건조로에서 진행된다. 아사히 카세이의 새로운 코팅재는 온도를 80도로 낮추고 필요한 공정 시간을 줄일 수 있다.

새로 개발된 우레탄 수지로 만든 코팅재는 도장 공정에서 탄소 배출량을 30%, 자동차 생산 공정 전체에서 최대 10%까지 줄일 수 있다.

아사히 카세이는 독성 물질을 사용하지 않는 화학 물질에 대한 연구 개발의 일환으로 환경 영향을 줄이는 화학 제품의 생산 기술을 연구했다. 내년부터 2026년까지 단계적으로 생산 라인을 확장할 예정이다.

JFE 스틸은 초고장력 강판을 대상으로 탄소 배출량을 줄이는 기술을 개발했다. 이러한 판재는 프레스 공정에서 일반적으로 약 900도의 온도가 필요하지만, JFE 스틸이 개발한 제품은 실온에서 프레스 작업이 가능하다.

JFE 스틸은 고온을 가하지 않고 재료 전체로 누르는 압력을 고르게 분산시키는 방법을 개발했다. 또한 자재 자체의 물성도 개선했다. JFE 스틸은 실온에서 프레스 작업을 거친 자사의 판재가 세계 최고 수준의 인장 강도를 달성했다고 밝혔다.

고열을 가할 필요가 없기 때문에 프레스 공정은 탄소 배출량을 크게 줄일 수 있다. JFE 스틸은 수천 대의 자동차를 만드는 분량인 1천 톤의 판재를 프레스 작업할 때 탄소 배출이 70톤가량 줄어든다고 언급했다.

JFE 스틸은 일본의 여러 자동차 회사에 새로 개발된 판재를 출시하고 있다.

국제 에너지 기구(IEA)에 따르면 휘발유 자동차 한 대가 생산에서 폐기까지의 전체 수명 주기 동안 34톤의 이산화탄소를 배출한다. 전기차는 28톤을 배출한다.


왼쪽부터 전기차, 플러그인 하이브리드, 하이브리드, 가솔린 차량
전기차는 생산 과정에서 많은 양의 이산화탄소를 배출한다. 차량 수명 주기에서 차량 종류별 이산화탄소 배출량(단위: 톤)
남색 그래프: 차량 생산 과정 배출량, 연두색 그래프: 차량 에너지원 생산 과정 배출량, 황토색 그래프: 차량 주행 과정에서 배출량

그러나 생산 과정에서 가솔린 자동차의 탄소 배출 비중은 전체 수명 주기에서 18%를 차지하며 반면 전기 자동차는 46%를 차지한다. 전기차로 전환하여 운행 과정에서 탄소 배출량 감소로 이어지더라도 전체 수명 주기 동안 배출량을 줄이기 위해서는 결국 생산 과정에서 발생하는 탄소 배출을 줄여야 한다.

지난달 도요타 자동차는 2035년까지 전 세계 자사 공장에서 탄소 배출 제로를 달성할 계획이라고 밝혔다. 도장 및 주조 공정도 포함되기 때문에 자재 공급업체의 협력이 이 목표를 달성하는 데 핵심이 될 것이다. 도요타는 전 세계 1차 공급업체에 올해 탄소 배출량을 3% 감축할 것을 요청했다.

다른 자동차 업체인 포르쉐는 이미 독일 공장에서 탄소 배출 제로를 달성했다. 독일 BMW는 올해 모든 자사 공장에서 탄소 배출량 제로를 달성하려고 한다. BMW는 차랑 생산 과정을 포함하여 차량 1대당 전체 수명 주기에서 탄소 배출량을 2019년 기준으로 2030년까지 80% 줄이는 것을 목표로 하고 있다. 이러한 추세는 자동차 제조업체가 탄소 배출을 줄이기 위해 자재 공급업체와 협력하도록 만들고 있다.

닛산 자동차는 UACJ, 고베제강 등 알루미늄 압연 제품 생산업체와 협력하여 '알루미늄 스크랩'을 자동차 부품으로 만들어 활용하고자 한다. 이 프로젝트는 자사의 북미 공장에서 '닛산 로그' 스포츠 유틸리티 차량의 생산에 적용되며 알루미늄 스크랩을 활용하여 보닛과 도어를 만든다.

알루미늄은 밀도가 강철의 3분의 1로 가벼워서 자동차의 연료 소비를 줄일 수 있다. 그러나 알루미늄을 얻기 위해서 광석을 제련하는 것은 많은 양의 전기를 소비하므로 강철을 알루미늄으로 대체하면 탄소 배출량이 4배 증가한다. 제련 공정을 거치지 않아도 되는 알루미늄 스크랩을 사용하여 부품을 만들면 이런 문제에서 자유롭지만, 재활용 알루미늄의 품질을 보장하는 것이 문제였다. 공급업체에서 이 문제를 해결했다. 올 여름 유럽에서 출시되는 신형 닛산 모델도 재활용 알루미늄을 사용할 예정이다.

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유럽연합은 얼마 전에 자동차 생산 과정에서도 탄소 배출을 팍팍 줄여야 불이익을 받지 않는다고 경고를 했는데
한국 자동차 업체들과 납품하는 하청업체들은 얼마나 대비를 잘하고 있는지 궁금하다.

특히 한국은 현 정부에서 개도국 지위를 버리고 선진국 그룹에 합류해서 아예 완전히 적용대상인데 말이다.