미래 모빌리티 세상에는 자동차의 스크래치는 문제가 되지 않는다. 매번 전기차 충전소를 찾아다닐 필요도 없고, 시트에 앉는 것만으로 내 건강 상태를 확인할 수 있다. 현대자동차·기아가 영화에서 나올 법한 혁신 기술의 상용화를 준비하고 있다.

현대차·기아는 20일 서울 중구 명동에 위치한 커뮤니티하우스 마실에서 미래 모빌리티 실현의 근간이 될 나노 소재 신기술들을 공개하는 ‘나노 테크데이 2023’을 개최했다.

완성차 업체인 현대차·기아가 나노 소재 기술에 주목하는 이유는 소재가 모빌리티 혁신과 발전의 출발점이기 때문이다. 전동화, SDV(소프트웨어 중심 차량), 자율주행 등 미래 모빌리티 기술은 그에 따른 소재 기술이 뒷받침돼야 완벽한 구현이 가능한 것이다.

이날 현대차·기아가 공개한 기술은 ▲셀프 힐링 고분자 코팅 ▲오일 캡슐 고분자 코팅 ▲투명 태양전지 ▲탠덤 태양전지 ▲압력 감응형 소재 ▲투명 복사 냉각 필름 등 총 6가지다. 이 기술들을 통해 현대차·기아는 미래 모빌리티 시장을 선도하고 향후 탄소중립으로도 나아갈 계획이다. 먼저 선보인 기술은 손상 부위를 스스로, 반영구적으로 치유하는 ‘셀프 힐링 고분자 코팅’이다. 셀프 힐링 기술이 중요한 이유는 자율주행 고도화에 따라 카메라·라이다 등 중요 센서에 스크래치가 발생하면 가림·미인식을 유발할 수 있어 안전에 위협이 되기 때문이다.

셀프 힐링 기술은 닛산이나 BMW에서 이미 상용화했지만 상대적으로 높은 온도와 많은 시간을 요구한다. 하지만 현대차·기아는 적은 에너지로 상온에서 자가 복원이 가능하도록 설계했다. 현대차는 이를 카메라 렌즈와 외장 그릴, 전기적 부식 방지에 상용화할 계획이다. 오일 캡슐 고분자 코팅 기술은 부품에 저마찰과 내마모성을 부여해 제품의 부가가치를 향상시키는 것이다. 나노 캡슐이 포함된 고분자 코팅을 부품 표면에 도포하면 마찰 발생 시 코팅층의 오일 캡슐이 터지고 그 안에 들어있던 윤활유가 흘러나와 윤활막을 형성하는 원리다.

현대차·기아는 이 기술을 드라이브 샤프트 와셔에 적용하기 위해 양산을 진행 중이며 올해 안에 적용이 목표다. 이어서 차세대 태양전지 기술로 ‘투명 태양전지’와 ‘탠덤 태양전지’ 기술이 소개됐다. 투명 태양전지는 우수한 전기적·광학적 특성을 지닌 페로브스카이트 소재를 이용했다. 기존 불투명 실리콘 태양전지는 지붕에만 한정적으로 적용됐지만, 투명 태양전지는 차량의 유리에 적용돼 더 많은 발전량을 기대할 수 있다.

탠덤 태양전지는 실리콘 태양전지 위에 페로브스카이트를 접합한 것으로 서로 다른 영역대의 태양광을 흡수해 35% 이상의 에너지 효율을 달성했다. 현대차·기아는 태양광을 직접적으로 많이 받는 부위에 탠덤 태양전지를 적용하면 일상 주행이 가능한 전력을 생산할 수 있을 것으로 예상하고 있다. 압력으로 탑승자의 생체신호를 파악하는 ‘압력 감응형 소재’는 차량의 발열시트 폼 내부에 적용돼 체형 부위만 정확하게 발열시켜 소비전력 절감을 돕는다. 현대차·기아는 이를 통해 탑승자의 정확한 자세 감지와 호흡, 심박수 등 생체 신호를 감지해 건강 상태를 진단하는 헬스케어 분야로도 확장시킬 계획이다. 마지막으로 ‘투명 복사 냉각 필름’은 차량 유리에 부착돼 더운 날씨에도 별도의 에너지 소비 없이 차량 내부의 온도 상승을 낮추는 친환경 기술이다. 기존 틴팅 필름이 외부의 열 차단만 가능한 반면, 투명 복사 냉각 필름은 열이 외부로 방출되도록 하는 기능이 추가돼 에어컨 사용량을 크게 줄여 탄소 저감 효과까지 얻을 수 있다.

이종수 현대차·기아 선행기술원장 부사장은 “기술 혁신의 근간에는 기초이자 산업융합의 핵심 고리인 소재 혁신이 먼저 있었다”며 “나노 소재 기술력 확보를 통해 더 차별적인 가치를 고객에게 제공할 수 있도록 연구를 지속해나갈 것”이라고 말했다.