레이저 용접 모습. (사진제공=한국기계연구원)
한국기계연구원에 따르면 연구팀은 알루미늄(Al)과 망간(Mg), 규소(Si) 등을 합금해 강도를 향상시킨 알루미늄 5000계열과 6000계열 소재를 대상으로 최적의 레이저 용접 조건을 찾아냈다.
또한 레이저 스캐닝 기술 중 하나인 패턴 용접을 적용할 경우 알루미늄 용접 강도가 원 재료 대비 80% 이상 높아지는 것을 확인했다.
서정 박사는 “레이저 용접기술을 이용한 알루미늄 용접의 최적 조건과 생산기술을 확보한 만큼 향후 다양한 경량 소재 적용 제품에 활용할 수 있을 것”이라며 “실제 생산현장에 적용해 국내 자동차의 경량화 및 연비를 향상시키는데 기여 하겠다”고 말했다.
연구팀은 현재 국내 자동차 부품 전문 업체와 ‘민간R&D마중물사업’에 선정돼 알루미늄 도어 레이저 용접 생산 기술 상용화에 착수한 상태이다. 앞으로 도어 뿐 아니라 차체 전체로 적용범위를 확대해 나갈 계획이다. ‘민간R&D마중물사업’은 한국기계연구원이 대기업과 중소·중견기업 등 기계분야 산업계의 R&D 활성화를 위해 연구비의 일부를 매칭 지원하는 사업이다.
한편 한국기계연구원은 1999년 서로 다른 두께의 강판을 하나로 용접하는 ‘TWB(Tailor Welded Blank) 레이저 용접기술’을 개발, 자동차 생산 원가 절감 및 차량 경량화에 성공했다. 2010년에는 차체 앞부분에 알루미늄을, 뒷부분에 스틸을 적용한 ‘하이브리드 언더바디 접합 기술’을 개발해 경량화와 승차감 향상을 동시에 달성했다.
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