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PBC-EV

배경 및 개발목표

지구 온난화는 자동차 산업의 판도를 바꿀 정도로 심각한 영향을 미치고 있습니다. 자동차가 CO2 발생의 주범으로 인식되게 되면서 차량에서 배출되는 CO2의 감축을 강제하기에 이르렀습니다. 더욱이 화석연료 고갈에 따른 고유가 시장상황과 맞물려 기존의 내연기관 차량의 개선에 머무르지 않고, 전기구동계를 활용한 친환경차량의 개발에 기술역량이 집중되고 있는 실정입니다.

이러한 자동차산업의 급격한 시장변화는 자동차 차체에서 차지하는 철강소재의 위치를 위협하고 있으며, 알루미늄, 마그네슘, 플라스틱과 같은 경량소재를 차체에 채용하려는 움직임이 진행되고 있습니다. 이에 포스코에서는 가벼우면서도 안전한 친환경 차체, 특히, 전기자동차용 차체를 개발하여 종합적인 철강재 솔루션을 선점함으로써 친환경차량에 대한 철강 소재 시장 창출에 기여하고자 합니다.

포스코 첨단 철강 기술

포스코형 전기자동차 차체 (PBC-EV, POSCO Body Concept-Electric Vehicle)는 100 kW 영구자석형 AC 모터와 30 kWh LiPB 배터리를 적용하여 최대 시속 150 km의 속도로 160 km의 주행거리를 확보 하였습니다.

고안전-경량차체의 구성을 위하여 PBC-EV 개발은 크게 두 가지 부분에 초점을 맞추어 진행 되었습니다.

  1. 첫째, 첨단 철강소재의 적용입니다.
    기존 DP, TRIP과 같은 AHSS뿐만 아니라 TWIP과 PosM_XF와 같은 강도와 연신을 동시에 확보한 포스코 고유 첨단강종을 최대한 적용하였습니다. 또한 1,000 MPa 이상의 초고강도강 (UHSS, Ultra high strength steel)을 45 % 이상 적용하여 전체적인 차체의 강도를 극대화하였습니다.
  2. 둘째, UHSS의 적용 확대를 위한 최첨단 공법의 도입입니다.
    TWB (Tailor Welded Blank), HF (Hydroforming), HPF (Hot Press Forming), RF (Roll Forming) 등 기존 공법의 최적화 뿐만 아니라, Tailored HPF, Multi-strength HPF, PosRollForm(Flexible Roll Forming) 등 포스코의 첨단 강종에 최적화된 공법을 개발하여 적용 하였습니다.

Forming technology

핵심 성과

2년여 개발과정을 거쳐 탄생한 PBC-EV는 mild 강의 적용을 최소화하고, 65%이상의 AHSS 특히 45%이상의 UHSS를 적용하여 기존 동일 크기의 내연기관 차량 대비 26%의 경량화를 달성하였습니다. 또한, 차체의 고강도화를 통해 EURONCAP 5 star와 IIHS Good 판정을 받을 정도의 차체를 구성할 수 있었습니다. 그리고 최근 도입된 IIHS의 Small Overlap 충돌에 대응하기 위한 솔루션도 마련한 바와 같이 지속적으로 업그레이드를 진행하고 있습니다. 안전성 뿐만 아니라 친환경성을 고려하기 위하여 특히 LCA(Life Cycle Assessment) 측면에서 50%의 온실가스 배출 감소를 달성한 것은 초고강도강과 같은 철강소재의 적용 확대가 가장 효율적인 선택임을 자동차사로 하여금 인식시킬 수 있는 계기가 될 것입니다.

steel grades(As % of Body weight)

실물 차체 제작

PBC-EV는 전기자동차의 차체로서 자동차사에서 즉시 적용 가능한 현실적인 구조를 가지고 있습니다. PBC-EV는 수년 이내에 양산공급이 가능한 포스코의 첨단 신강종 및 신공법을 채용함으로써 자동차사의 양산적용에 문제가 없도록 하였습니다. 특히, PBC-EV의 시험차체를 10대 제작하여 설계과정에서의 문제점을 해결하고 자동차사의 양산 적용성까지 검토를 완료 하였습니다. 포스코는 PBC-EV를 기반으로 하여 친환경 경량화 솔루션을 지속적으로 개발해 나갈 것이며, 솔루션마케팅 활동을 통해 차체 경량화, 안전성, 비용절감 측면에서 고객사 맞춤형 철강 솔루션을 지원해나갈 계획입니다.

POSCO형 전기자동차 차체 테스트 이미지