국내 연구진이 기존 에어덕트보다 무게를 60% 줄이고, 소음 저감 및 안전성을 크게 향상시킨 국산 에어덕트 개발에 성공했다. 이번 기술 개발은 국내 자동차 산업의 자립도 향상과 경쟁력 강화에 크게 기여할 것으로 기대된다.

한국기계연구원(원장 류석현) 부산기계기술연구센터 배승훈 선임연구원 연구팀과 유진에스엠알시오토모티브테크노(유진SMRC A.T., 대표 김흥식), 에스에이치코리아(대표 우상일) 연구팀은 기존 프랑스산 에어덕트를 대체할 수 있는 국산 에어덕트 제조 기술을 확보했다고 2일 밝혔다. 연구팀은 성능 평가에서 완성차 규격을 만족했으며, 상용화를 앞두고 있다.

기존 에어덕트는 고밀도 폴리에틸렌(HDPE) 소재로 제작돼 무겁고 단열 성능이 부족해 열 손실이 컸다. 또한, 조립 과정에서 불편함과 소음이 발생해 차량 연비 저하 및 승차감 저하를 초래했으며, 사고 시 덕트가 파손돼 운전자가 상해를 입을 위험도 있었다.

이번에 개발된 에어덕트는 폼 시트를 활용해 기존 제품 대비 무게를 60% 줄였으며, 기밀성과 소음 저감 성능, 안전성을 대폭 개선한 것이 특징이다. 또한, 새로운 에어덕트는 폴리에틸렌(PE) 발포 폼 시트를 적용한 진공 성형 및 핫나이프 공정을 통해 제작됐다. 기존 블로우 성형 방식보다 불량률을 낮추고 복잡한 형상을 정밀하게 구현할 수 있어 생산성을 크게 높인 공정이다.


진공 성형은 폼 시트를 예열해 금형에 넣고 진공 상태에서 폼 시트를 금형의 형태로 성형하는 공정으로, 에어덕트를 기존의 블로우 타입보다 가볍고 기밀성을 높게 유지할 수 있다. 핫나이프 공정은 나이프날을 예열해 에어덕트 형상에 맞게 절단하는 후처리 공정으로, 절단면을 깔끔하고 정밀하게 가공할 수 있다.

연구팀은 PE 발포 폼 시트를 예열해 상하 진공 금형으로 형상을 구현하고, 압착을 통해 상하 폼 시트를 접합하는 방식으로 에어덕트를 제작했다. 이후 핫나이프 공정을 통해 가장자리를 정밀하게 절단하는 후처리 과정도 추가했다. 이 공정을 통해 제작된 에어덕트는 기존 제품 대비 열 손실을 줄이고, 소음 저감 효과를 극대화해 차량 연비와 쾌적성을 동시에 개선했다.

공동 연구팀은 개발된 에어덕트의 신뢰성을 확인하기 위해 성능 평가를 실시했으며, 그 결과 완성차 규격을 만족했다. 이 과정에서 PE 및 폴리프로필렌(PP)과 같은 고분자 구조물의 동적 물성을 추출하는 기술도 확보했다.

기계연 배승훈 선임연구원은 “이번 연구를 통해 기존 에어덕트의 단점을 완벽히 해결한 제품을 선보였다”며 “향후 다양한 차종에 적용할 수 있는 기술로 발전시켜 국내 자동차 산업에 기여하겠다”라고 말했다.

유진SMRC A.T. 임성빈 연구소장은 “이번 개발을 통해 품질, 원가, 경량화 측면에서 우수한 제품을 만들었다”며 “양산화를 통해 국내뿐만 아니라 해외시장에서도 경쟁력을 강화해 나가겠다”고 전했다.

한편, 이번 연구는 과학기술정보통신부 산하 한국기계연구원과 유진SMRC A.T., 에스에이치코리아가 공동으로 수행했으며, 개발된 에어덕트는 향후 주요 국내 자동차 제조업체에 공급될 예정이다.