- 순환형 소재와 분해를 고려한 설계 원칙을 결합한 콘셉트 시트

- 바이오·재활용 원료 활용 소재와 분해를 고려한 설계로 순환성을 고려한 자동차 시트의 설계 가능성 모색

글로벌 화학기업 바스프(BASF)는 현대차·기아, 알텐코리아(Alten Korea)와 협력해 기아 EV3 스터디카 2.0을 위한 혁신적인 콘셉트 시트를 공동 개발했다. 이번 협업은 차량 개발, 엔지니어링, 제품 디자인, 첨단 소재 분야에서 각 사의 전문성을 한데 모았다는 점에서 의미가 있다.

순환형 소재와 해체 용이성을 고려한 ‘기아 EV3 스터디카 2.0’ 콘셉트 시트

이번 콘셉트 시트는 순환형 소재 활용과 분해를 고려한 설계 원칙, 차량 수명 종료(end-of-life) 이후의 처리 방안까지 감안해 보다 순환적인 자동차 인테리어를 위한 다양한 접근 방식을 어떻게 모색할 수 있는지 보여준다. 시트 구조에는 바스프의 엔지니어링 플라스틱, 폴리우레탄(PU), 열가소성 폴리우레탄(TPU) 소재 솔루션을 적용해, 차량 수명 종료 단계의 분해 및 소재별 분리를 고려하여 관련 소재 및 설계 방식을 시트 구조에 반영했다.

콘셉트 시트 쿠션, 시트커버 및 구조 부품 전반에 걸쳐 적용된 바스프 기능성 소재 솔루션

콘셉트 시트에는 쿠션, 시트커버 및 구조 부품 전반에 걸쳐 다음과 같은 바스프 소재가 적용됐다.

- 엘라스톨란(Elastollan®): 바이오 기반 원료를 함유한 열가소성 폴리우레탄(TPU) 소재로, 국내 컴테크 케미칼(Comtech Chemical)이 특허를 보유한 휘슬링(Whistling®) 초임계유체 발포 기술을 활용해 헤드레스트에 적용됐다.

- 엘라스토플렉스(WElastoflex® W): 소비 후 회수 원료(Post-consumer feedstock)에서 유래한 재활용 원료가 함유된 연질 폴리우레탄(PU) 폼으로, 시트 쿠션과 등받이에 적용됐다.

- 합텍스(Haptex®): 바이오 순환 원료를 적용한 폴리우레탄 합성피혁으로, 시트커버에 사용됐다.

- 울트라미드CR RC4(Ultramid® CR RC4): 소비 후 폐기물(Post-consumer waste)에서 유래한 재활용 원료를 함유한 폴리아미드(PA) 소재로, 시트 백 커버 부품에 적용됐다. 기존 금속 소재의 시트 백 프레임 역시 울트라미드로 대체할 수 있어 백 커버와 결합된 일체형 구조 구현이 가능하다.

현대자동차그룹과 바스프는 콘셉트카 개발을 통해 지속적인 협업을 이어오고 있다. 양사는 앞서 2010년 현대자동차 ‘i-flow’ 콘셉트카, 2016년 ‘RN30’ 콘셉트카, 2024년 기아 ‘EV3 스터디카’를 함께 선보였다. 기아 EV3 플랫폼을 기반으로 한 ‘스터디카 2.0’은 보다 다양한 차량 소재와 시트 구조 전반에 차량 수명 종료 이후까지 고려한 설계 개념을 적용해 양사의 협업을 한 단계 발전시켰다.

바스프 아시아·태평양 기능성 소재사업 부문 수석 부사장 앤디 포슬스웨이트(Andy Postlethwaite)는 “자동차 시트는 서로 다른 특성을 지닌 다양한 소재가 하나의 시스템 안에서 함께 기능해야 하는 복합적인 구조”라며, “이번 공동 개발을 통해 PA, PU, TPU 소재 간의 접점을 살펴보는 동시에 소재 선택이 부품 구조와 차량 수명 종료 후 소재 분리에 어떤 영향을 미치는지 검토할 수 있었다”고 말했다.

현대자동차 전략 소재 연구실 이종국 상무는 “스터디카 2.0은 설계가 완료된 이후가 아니라 차량과 부품을 개발하는 단계에서부터 차량 수명 종료 시점의 고려 사항을 검토할 수 있는 실질적인 환경을 제공한다”며, “이번 시트 프로젝트를 통해 복잡한 자동차 인테리어 시스템에서 소재 선택과 조립 방식, 향후 분해 요건이 어떻게 상호작용을 하는지 살펴볼 수 있다”고 말했다.

알텐코리아는 현대차·기아 및 바스프와 함께 시트 디자인을 개발하고, 각 사가 설정한 소재 및 분해 관련 목표를 하나의 통합된 시트 구조에 반영했다. 또한 부품 구조와 조립 방식을 통해 향후 분해와 소재별 분류를 보다 용이하게 하는 방안을 모색했다.

알텐코리아 김광현 상무는 “자동차 시트는 여러 부품이 긴밀하게 결합된 하나의 시스템이기 때문에 부품 분리 방식을 변경하면 구조와 조립 방식뿐만 아니라 외관에도 영향을 미친다”며, “이에 시트 전체를 하나의 시스템으로 보고, 구조·조립·분리에 필요한 요건을 하나의 통합 설계 안에서 균형 있게 구현하는 데 중점을 뒀다”고 말했다.