저온도장
저온도장(低溫塗裝)은 고온도장에 대비하여 상대적으로 낮은 온도인 100℃ 이하의 온도에서 진행하는 도장을 말한다.
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개요[편집]
저온도장은 현 단계 거의 모든 자동차 제조사의 도장 공정에서 100℃ 이상의 높은 고온으로 진행하는데 대비하여 보다 낮은 온도, 100℃ 이하에서 진행하는 도장의 개념이다. 특히 유럽의 탄소국경세와 관련하여 도장 온도를 낮추어 전기 소모를 줄이여 탄소 배출을 줄이는 방안으로 저온도장 기술을 개발, 탐색 중에 있으며 사실상 아직은 정확한 개념과 분류 등이 없는 상황이다. 그냥 100도 이하의 조건에서 진행하는 도장이라고 생각하면 되겠다.
자동차 생산 공정을 보면 도장 공정은 다른 공정과 비교해 전기를 많이 사용한다. 먼저 차체가 완성되면 세척 과정을 거쳐 처음으로 차에 색을 칠하는 전착 과정을 거친다. 이후 곧바로 건조 단계에 돌입하여 도료가 잘 마를 수 있도록 160도 이상 열풍으로 차체를 건조한다. 이후 중도, 상도 등 과정을 거쳐 차량 색이 결정된다. 차량마다 도장 공정은 차이가 있으며 최대 5번까지 칠을 하는데 모두가 고온 조건에서 작업한다.
자동차의 도장 공정은 이러한 160도 이상의 높은 온도에서 작업한다 하여 전기 잡아먹는 고온도장이라는 말을 듣는다. 고온도장은 전기 소모뿐 아니라 결국적으로 탄소 배출에도 영향 주게 된다.
저온도장 출현 배경[편집]
2021년 6월 22일 유럽의회 본회의에서 탄소국경조정제도(Carbon Border Adjustment Mechanism, CBAM) 도입 법안이 가결 처리되었다. 의회가 채택한 CBAM 도입 안은 지난해 EU 집행위 입법 초안보다 적용 품목의 범위가 넓어졌으며, 생산 공정 사용 전기 등 간접배출(Scope 2)까지 적용 배출 범위가 확대되는 등 법안의 강도가 더욱 강화되었다. 미국의 바이든 행정부 또한 지속 가능한 철강 및 알루미늄에 대한 글로벌 합의(Global Arrangement on Sustainable Steel and Aluminium) 등의 기후변화 대응을 위한 통상 정책을 추진하고 있어 관련 산업계는 선제적인 대비가 필요하다.
탄소국경세 개념[편집]
주요 수입국에서 탄소 배출이 많은 국가나 기업에 관세(탄소국경세)를 부과할 경우, 이러한 관세는 무역 장벽으로 작용하여 탄소 다 배출 제품 생산 기업의 시장 경쟁력이 영향을 받게 된다. 최근 EU의 CBAM과 미국-EU가 공동 추진하는 GSSA는 무역 규제 적용을 본격화하기 위한 제도이다. 해당 규제들은 모두 무역을 통해 탄소 배출 감축을 촉진하기 위한 도구로, 단위 제품 생산 당 온실가스 배출량을 의미하는 탄소 집약도(Carbon intensity)가 높은 제품들이 시장에 수입될 때 적용될 수 있다.
탄소국경세 시대의 도래[편집]
2021년 7월 14일 유럽연합(EU)은 탄소국경세 입법안을 공개했다. 2025년까지 과도기를 두고, 2026년부터 본격적으로 세금을 확대한다는 방침이다. 따라서 EU에 수출하는 기업들은 제품을 생산하면서 사용된 탄소량을 산출해야 한다. 자동차 도장에 사용된 열풍도 예외는 아니다. 건조 온도를 낮춤으로써 차량 생산 과정에서 배출되는 탄소량도 줄여야 한다.
2021년 10월 31일 폰 데어 라이엔 EU 집행위원장과 바이든 미국 대통령은 EU-미국 간 지속 가능한 철강 및 알루미늄에 대한 글로벌 합의(Global Arrangement on Sustainable Steel and Aluminium) 관련 공동성명을 발표하여 탄소 집약도 및 글로벌 공급과잉 대응을 위한 협상을 개시하기로 하였다. 이는 대서양 양안관계의 새로운 이정표이자 기후변화에 맞서 글로벌 철강·알루미늄 산업의 탈탄소화 달성을 위한 양국의 노력을 의미한다.
철강·알루미늄 제조업은 전 세계적으로 최대 탄소 배출원 중 하나인 바, 탈탄소 목표 달성을 위해 합의의 각 참가자는 저탄소집약도(low carbon intensity)와 같은 관련 표준을 충족시키는 방식으로 철강·알루미늄을 생산하고 교역해야 한다. 첫 단계로, EU와 미국은 공통의 방법론 개발을 담당할 기술 실무자 그룹을 창설할 계획이며, 거래되는 철강·알루미늄에 내재된 배출량 평가를 위한 관련 데이터를 공유할 예정이다.
국내 기업의 영향[편집]
국내에서는 수출 집중도가 높은 산업 군을 중심으로 석유화학 기업은 수출액의 5%, 철강은 10%까지 탄소국경세를 부담할 것으로 전망된 바 있다. EU 집행위의 CBAM 초안에 포함된 품목의 국내 수출금액은 3년 평균 30~40억 달러이고 의회가 새롭게 추가한 확대 적용 품목의 수출액 3년 평균은 약 55.1억 달러로 추산된다.
이 중 플라스틱의 평균 수출금액이 40.1억 달러로 가장 높은 비중을 차지하고 유기화학품은 14.9억을 차지한다. 플라스틱과 유기 약품은 철강, 알루미늄, 시멘트 산업에 비해 중소기업 수가 훨씬 더 많기 때문에 해당 업종과 중소기업들이 이번 수정안이 채택되면 받는 부담이 가중될 것으로 예상된다. 자동차 산업 역시 예외가 될 수는 없다.[1]
자동차 업계의 대응[편집]
페라리, 세계 최초의 저온도장 공정[편집]
2018년 8월 이탈리아 슈퍼카 제조업체 페라리가 세계 최초로 저온도장 공정을 도입했다. 새롭게 도입한 도장 공정에는 글로벌 코팅 재료 공급업체 PPG 인더스트리(PPGIndustries)와 협력 개발한 특별한 도장 마감재가 사용된다.
로우 큐어 클리어 코팅(Low Cure)이라 불리는 새로운 마감재는 150도가 아닌, 100도에서도 구워 낼 수 있도록 특별히 고안된 클리어 코팅이다. 여기서 클리어 코팅이란, 제품 표면에 투명한 액상의 코팅 액을 발라서 건조하는 과정을 의미하며, 도장의 광택과 평활성을 부여하고 탈색을 방지하기 위해 꼭 거쳐야 하는 중요한 단계다.
상대적으로 더 낮은 온도에서도 처리 가능한 저온도장 공정의 도입은 한층 개선된 도장 수준을 제공하고, 환경오염까지 크게 낮출 수 있다는 이점을 가진다. 또 차체 도장 공정과 동시에 카본 파츠 및 합성 바디 파츠를 동시에 구워낼 수 있어 서로 다른 재질임에도 불구하고 이질감 없는 색상 연속성을 제공할 것으로 기대된다.[2]
현대차 저온도장 기술 개발[편집]
현대차는 이에 대비하기 위해 전착 과정에서 사용되는 도료의 건조 온도부터 낮췄다. 2022년 1월에 이르러 130도 수준에서도 건조되는 기술을 개발했으며, 초고온이나 저온에서도 품질을 유지할 수 있는지 시험도 끝낸 상태다.
현대차그룹과 KCC 등은 전착뿐 아니라 모든 도장 공정에 사용되는 도료의 건조 온도를 낮추는 데 집중했다. 일부 공정에는 100도 이하 온도에서도 건조되는 도료도 개발해 투입한 것으로 전해진다.
현대차그룹이 이 같은 자동차 도장 신기술에 주력해 온 이유는 전기 사용량 감소를 통한 탄소중립 목표 달성을 위해서다. 해당 기술은 유럽 지역 수출에도 긍정적인 영향을 미칠 것으로 전망된다.
한 업계 관계자는 “차량 도장 과정에서 사용되는 전기는 전체 공정과 비교해 상당한 부분을 차지한다”라며 “건조 온도가 1도 내려갈 때마다 절약되는 전기는 많이 늘어 난다”라고 설명했다. 자동차 생산시간도 짧아질 것으로 보인다. 새롭게 개발된 도료는 온도만 낮을 뿐 아니라 건조 시간도 기존 도료 대비 줄어들어 생산 공정 시간을 크게 줄이기 때문이다.
현대차그룹 관계자는 “자동차 도장용 도료 건조 온도를 혁신적으로 낮춘 기술로 평가된다”라며 “관계사와 협업을 통한 지속적인 기술 개발을 통해 더 낮은 온도에서도 건조되는 도료를 만들어 낼 것”이라고 말했다.
궁극적으로는 자동차의 모든 도장 공정에서 건조 온도를 100도 아래로 낮추는 것, 즉 저온도장을 목표로 하고 있다.[3]
KCC의 전기차 보수용 저온도장 도료[편집]
종합 소재 및 건자재 업체 KCC가 건조 온도를 낮추고 건조 시간을 줄인 자동차 보수용 도료를 개발했다. 에너지 절감을 통해 친환경 도료 시장에서 점유율을 높일 것으로 기대된다.
2022년 8월 31일 KCC는 전기차용 저온 경화 클리어 도료인 '6143 QHS 클리어'를 출시했다고 밝혔는데 이 제품은 아크릴 폴리올 수지를 주성분으로 한 고기능성 도료로 저온도장이 가능해 차량용 배터리를 보호하는 데 용이한 것이 특징이다.
기존 클리어 도료와 가장 차별화되는 점은 건조 조건이다. 통상 건조하는 데 60도에서 20~30분가량 걸리는 반면, KCC의 새 제품은 60도에서 10분, 40도에서 30분 정도가 소요된다. 이뿐만 아니라 광택과 평활성이 우수해 외관을 유려하게 연출할 수 있다. 또 내구성과 내후성이 뛰어나 초기 광택이 오랜 기간 유지된다.
특히 최근 개정·시행된 대기환경보전법 시행규칙 등 국내 환경 규제치를 모두 충족해 친환경성을 강화했다. 개정된 규칙에 따르면 탑코트 제품은 휘발성 유기화합물(VOCs) 함유 기준이 ℓ당 420g 이하여야 한다. KCC에 따르면 6143 QHS 클리어는 이 기준을 모두 충족했다.
KCC 관계자는 "새롭게 출시한 6143 QHS 클리어는 기존 제품에서 연료 절감, 작업시간 단축 등 작업성을 개선하고 우수한 품질을 유지하는 동시에 친환경성을 놓치지 않은 하이엔드(최상급) 제품"이라며 "도료는 환경과 사용자 건강에 영향을 미치는 제품군인 만큼 환경부의 입법 취지를 고려해 친환경 ESG 경영(환경·책임·투명경영) 활동을 지속적으로 추진하겠다"라고 말했다.[4]
각주[편집]
- ↑ 화우, 〈탄소국경세 시대의 도래〉, 《벌률신문》, 2022-08-12
- ↑ 모터로이드 뉴스팀, 〈페라리, 세계 최초로 저온 도장 공정 도입〉, 《모터로이드》, 2018-08-03
- ↑ 김성현 기자, 〈'전기 잡아먹는 고온 도장 그만' 현대차, 친환경 저온 도료 개발〉, 《아주경제》, 2022-01-20
- ↑ 양연호 기자, 〈KCC, 전기차보수용 새 도료 개발…건조시간 확 줄이고 내구성 강화〉, 《매일경제》, 2022-08-31
참고자료[편집]
- 화우, 〈탄소국경세 시대의 도래〉, 《벌률신문》, 2022-08-12
- 모터로이드 뉴스팀, 〈페라리, 세계 최초로 저온 도장 공정 도입〉, 《모터로이드》, 2018-08-03
- 김성현 기자, 〈'전기 잡아먹는 고온 도장 그만' 현대차, 친환경 저온 도료 개발〉, 《아주경제》, 2022-01-20
- 양연호 기자, 〈KCC, 전기차보수용 새 도료 개발…건조시간 확 줄이고 내구성 강화〉, 《매일경제》, 2022-08-31
같이 보기[편집]
