대표적인 경량소재 CFRP와 알루미늄, CO2 배출 문제 부상
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글 : 채영석(charleychae@global-autonews.com)|
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승인 2021-04-26 08:34:35 |
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자동차의 배기가스를 계산하는 방식이 달라지면서 다양한 측면에서의 새로운 데이터들이 쏟아지고 있다. 1차 에너지 채굴부터 생산, 유통, 폐기까지 라이프 사이클 전체에서 이산화탄소 (CO 2 ) 배출량을 평가하는 LCA (Life Cycle Assessment)는 유럽과 중국을 중심으로 도입을 추진하고 있는 것으로 진정한 탄소중립을 위해서는 반드시 시행되어야 한다는 인식이 확산되고 있다. 미국과 일본 등에서도 점차 힘을 얻고 있으며 업체에 그에 대한 대응을 다각적인 차원에서 추진하고 있다.
그런 가운데 탄소 섬유 강화 수지 (CFRP)와 알루미늄 (Al) 합금, 핫 스탬핑 성형 등이 차체의 경량화에는 크게 기여하고 있지만 생산 과정에서 이산화탄소 배출량이 많다는 점 때문에 향후 자동차 부품 개발에 큰 영향을 수도 있다는 의견이 제시됐다.
일본 니케이 엑스텍(Xtech)에 따르면 일본 철강 연맹이 CFRP가 제조시 철강의 이산화탄소 배출량이 1kg 당 약 2.3kg인데 CRFP는 21kg이라며 CFRP가 철강에 비해 10배 더 나쁘다는 네거티브 캠페인을 벌이고 있다며 일본 내 CFRP 관계자들이 반발했다는 내용을 전했다.
하지만 이에 대해 일본 탄소섬유협회가 과거에 조사된 탄소 섬유의 CO2 배출량은 22.4kg에 가깝지만 그것은 어디까지나 탄소섬유 자체의 수치이며, 수지를 모재로 한 복합 재료의 CFRP하면 실제로는 더 적다고 주장하고 있다고 한다.
니케이 엑스테크는 수지의 배출량은 종류에 따라 다르지만, 일본항공우주공업회 자료는 2 ~ 5kg이라고 적고 있다. 그렇다면 CFRP의 탄소 섬유의 함유량이 중량비로 50 % 정도로 CFRP의 CO 2 배출량은 15kg 정도로 계산된다고 한다. 그러니까 CFRP협회측의 21kg보다는 적지만 15kg도 충분히 문제가 된다는 것이다.
또한 자동차의 대표적인 경량화 소재인 알루미늄 합금도 이산화탄소 배출량이 11kg으로 자유롭지 못하다. 이는 철강의 5배라고 한다. 하지만 철강 자체만으로 비교하면 CFRP나 알루미늄에 비해 이산화탄소 배출량에서 강점이 있지만 한 국가 전체의 철강 생산량을 감안하면 문제는 또 달라진다. LCA 규제의 등장에서 다양한 부문에서 검토와 조사가 이루어지고 있지만 업계간의 이와 관련한 분쟁도 또 다른 문제로 부상할 것이라는 것을 짐작할 수 있다.
LCA개념이 본격적으로 부상한 것은 2019년 3월 유럽의회(EP)와 유럽위원회(EC)가 자동차의 생산과 에너지 생산, 주행, 폐기, 재이용 등의 CO2배출량의 총합을 평가하는 LCA에 관해 검토할 것을 당국에 요청하면서부터다. 이와 관련 2023년까지 결론을 낼 예정이고 2025년 이후가 될 것으로 보이는 유로7 에서부터 LCA에서 CO2배출량을 평가할 가능성이 있다. 일본의 경우도 2030년 시행을 염두에 두고 대응을 마련해야 한다는 목소리가 강해지고 있다.
자동차 평가 단체 유로 NCAP이 운영하는 자동차 환경평가 단체인 그린 NCAP은 CO2 배출량 규제 로드맵을 통해 2030 년 이후 LCA 규제를 시행할 것을 요구하고 있다.
현재까지는 배터리 전기차 등의 배터리에 대해 2024 년부터 LCA에 의한 CO 2 배출량의 신고를 의무화하기로 결정한 상태다. 하지만 그 외의 소재에 대해서는 논의가 제대로 이루어지지 않고 있다.
