모빌리티에서 경량화는 차량 성능 및 이산화탄소 배출 절감과 관련되는 중요한 지표이다. 1,500kg 승용차의 무게가 약 10% 줄어든다면 연비는 3.8%, 가속 성능은 8% 증가하며 제동거리는 5%, 배기가스 배출량은 2.5~8.8% 감소하고 차체 내구 수명은 1.7배 향상된다. 미래 모빌리티의 핵심인 전기차는 배터리로 인하여 내연기관 차량보다 무거울 수밖에 없으며, 이는 차량성능 뿐 아니라 사용자 편의성에 큰 영향을 미치는 주행거리와 직결되기 때문에 차량 경량화는 모빌리티 제조사가 필수적으로 확보해야 하는 기술이 되었다.
경량화를 위해서는 차량 조립에 필요한 부품의 수를 줄이는 것과 같이 최적화된 구조 설계로 개선하거나, 경량화 신소재를 적용하는 방법이 있다. 대표적인 경량화 소재 중 하나인 탄소섬유강화플라스틱(CFRP)은 기존 자동차에 주로 활용된 강철과 비교하여 무게는 1/2 정도이지만, 인장강도는 10배가량 높다. 하지만 CFRP 소재의 비싼 가격과 강철대비 10배 높은 탄소배출계수는 CFRP의 친환경 모빌리티용 소재로의 적용을 저해하는 요인이 되고 있다. 따라서 현재의 CFRP 소재를 친환경성/경제성 측면에서 개선하기 위하여 탄소섬유 재활용 관련 기술, 열가소성 플라스틱 기반의 탄소섬유복합재(CFRTP) 제조, 천연섬유 활용 기술 등의 연구가 활발히 진행되고 있다.
현대자동차에서는 현대/기아 탄소중립 목표인 ‘2045년 Net Zero’ 달성과 전동화 전환 대비를 위한 지속가능한 모빌리티 소재로의 섬유강화복합재(FRP) 개발을 목표로 다양한 연구를 수행하고 있으며, 본 발표를 통하여 바이오 매스와 비트리머를 활용한 FRP 소재 연구를 소개하고자 한다.