- 알루미늄 비중 높이고 A-필러에 플라스틱 활용 - 무게 중심 낮춰 핸들링 개선…복합재료도 늘려 - “경량화 전략 한 단계 진화…비틀림 강성 개선”

[헤럴드경제=정찬수 기자] 포르쉐 AG가 지난 제네바 모터쇼에서 공개한 신형 911 카레라 카브리올레 적용된 혁신적인 차체 설계 기술을 16일 발표했다.

경량화와 안전성이 골자다. 더 많은 알루미늄을 사용하고 스틸(강)을 줄인 복합 설계를 채용해 차체 무게를 7% 가까이 줄였다.

엔지니어들은 차량 전복 시 탑승자를 보호하는 A–필러에 하이브리드 설계를 적용한 플라스틱 소재를 사용했다. 이는 기존의 초고강도 스틸로 만든 강화 튜브를 대체했다. 전체 무게를 2.7kg까지 줄이면서 무게 중심을 낮추는 효과가 나타났다.

복합 재료는 ▷오가노 시트(Organo sheet) ▷다이캐스트 립(Die-cast Ribs) ▷구조 폼(Structural Foam) 등 세 가지 요소로 구성됐다.

오가노 시트는 사전 조립식으로 유리 섬유 강화 플라스틱으로 만든 견고한 반제품이다. 다단 공정의 일부로 절단되고 개량되며 다이캐스트 플라스틱으로 만든 리브 패드가 장착된다.

마지막 공정엔 구조 폼 층에 하이브리드 요소가 추가된다. 이 층은 A-필러 단면 내 강화재를 단단하게 고정시킨다. A-필러 자체는 붕소강과 같은 초고강도 강판으로 이뤄졌다.

알루미늄은 경량화의 핵심 요소다. 프런트와 리어 에이프런을 제외하고 전체 차체 표면이 경량 합금으로 제작됐다.

고강도 스틸 외에도 프런트와 리어 부분, 내외부 도어 실, 플로어 패널 등에도 압출 알루미늄 프로파일이 사용됐다. 알루미늄 압출재 함량은 3%에서 25%로 증가했다. 보강재나 나사 연결부를 개별적으로 제작해 용접할 필요도 없었다. 부품들이 가벼워지면서 생산 단계도 줄었다.

재료와 생산 공정은 용접, 결합, 클린칭, 나사 연결 등 이상적인 접합 기술로 이뤄졌다. 알루미늄과 스틸 구성의 부품 제작을 위한 접시머리 볼트를 이용한 마찰 용접이 대표적이다. 마찰을 통해 접시머리 볼트가 스틸 부품과 접합되고, 스틸 볼트는 빠르게 알루미늄에 압착돼 강하게 연결된다.

포르쉐 관계자는 “신형 911의 차체는 다종 소재로 구성되며 이전 모델에서 시작한 경량화 전략을 발전시켜 지능형 경량 디자인 단계로 더 진화했다”며 “견고한 차체를 가진 911 쿠페는 이전 모델보다 비틀림과 굽힘 강성이 향상돼 흔들림 없는 주행성능을 보여줄 것”이라고 설명했다.


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