현대자동차와 기아가 20일 서울 명동에서 ‘나노 테크데이 2023’을 열고 ‘탠덤 태양전지’를 공개했다. 이 전지는 기존 실리콘 태양전지보다 효율이 두 배 더 높다. /김범준 기자
현대자동차와 기아가 20일 서울 명동에서 ‘나노 테크데이 2023’을 열고 ‘탠덤 태양전지’를 공개했다. 이 전지는 기존 실리콘 태양전지보다 효율이 두 배 더 높다. /김범준 기자
자동차가 ‘문콕’으로 흠집이 나도 몇 분 만에 스스로 원상 복구된다. 전기차 후드와 문에 장착된 태양전지만으로 하루 20㎞ 이상 달릴 수 있는 전기를 생산한다. 공상과학(SF) 영화에서나 볼 법한 이런 차가 이르면 2~3년 내 국내에 나온다.

현대자동차와 기아는 20일 서울 명동에서 ‘나노 테크데이 2023’ 행사를 열고 나노 소재 기반 기술을 대거 공개했다. 이날 선보인 나노 기술 여섯 가지 가운데 현대차·기아가 세계 최초로 개발에 성공한 것만 네 가지다.

1나노미터(㎚)는 10억분의 1ｍ를 말한다. 모래의 100만분의 1, 사람 머리카락 두께의 10만분의 1 수준이다. 이렇게 미세한 크기 단위에서 물질을 합성하고 배열을 재조합해 새로운 특성을 가진 소재를 만드는 것이 나노 기술이다. 이종수 현대차그룹 선행기술원장 부사장은 “배터리·제어기·센서 등 미래 모빌리티를 위한 첨단 기술이 제대로 성능을 발휘하려면 이를 뒷받침하는 소재가 필수적”이라며 “소재 기술은 지금 모빌리티 산업에 다가온 많은 변화를 해결할 수 있는 열쇠가 될 것”이라고 했다.

○흠집 나도 車 ‘셀프 힐링’

'문콕' 셀프 복원…현대차 '꿈의 나노 기술'
이날 공개된 기술 가운데 가장 큰 관심을 끈 것은 현대차가 세계 최초로 개발한 ‘셀프 힐링 고분자 코팅’이다. 자동차 외관이나 부품에 흠집이 났을 때 차가 스스로 이를 없애는 기술이다. 닛산, BMW도 비슷한 기술을 선보인 적이 있지만 이는 손상 부위에 촉진제를 바르거나 열을 가해야 복원할 수 있었다. 그나마도 일회성에 불과했고 복원까지 길게는 1주일 걸렸다.

반면 현대차의 기술은 별도 조치 없이 상온에서 저절로 흠집이 사라지게 했다. 기온이 높은 여름에는 몇 분 만에, 영하 10도의 한겨울에는 하루 정도면 복구된다고 한다. 반영구적으로 활용할 수 있는 데다 특수 고분자 소재로 차 외관과 부품을 코팅하기만 하면 돼 다양한 부위에 적용할 수 있다. 현대차는 자율주행에 꼭 필요한 카메라 렌즈와 라이다 센서 표면 등에 이 기술을 우선 적용하고 향후 도장면과 외장 그릴 등에도 활용한다는 계획이다. 2~3년 후에는 양산차에 도입될 전망이다.

나노 크기 캡슐에 윤활유를 담는 ‘오일 캡슐 고분자 코팅’ 기술은 이르면 올해 상용화된다. 미세한 나노 캡슐이 포함된 고분자 코팅을 전기차 모터와 섀시 등의 부품에 바르면 마찰이 생길 때 이 캡슐이 터지며 윤활유가 나오는 원리다. 기존 외국계 제품 대비 마모량이 절반 이하로 줄어든다는 설명이다. 기존 윤활제와 달리 부품 수명이 다할 때까지 윤활 기능을 한다는 점도 강점이다.

○투명 태양전지로 전기차 ‘자가발전’

자동차 유리를 대체할 수 있는 ‘투명 태양전지’도 이날 공개됐다. 실리콘 태양전지보다 광전 효율이 30% 이상 높은 신소재 ‘페로브스카이트’를 활용해 발전 효율을 높였다. 기존 실리콘 전지와 달리 투명해서 차량 앞 유리, 창문 등 모든 글라스에 적용할 수 있다. 현대차는 이 투명 태양전지를 세계 최초로 200㎠ 이상 대형 면적에 적용할 수 있는 크기로 개발했다. 1.5W 전력을 생성할 수 있다는 설명이다.

실리콘 전지와 페로브스카이트 전지를 접합한 ‘탠덤 태양전지’도 2~3년 뒤 양산 가능한 단계까지 개발했다. 최고 효율을 기존 전지의 두 배인 40%까지 높일 것으로 기대된다. 이렇게 되면 차량에 부착한 태양전지만으로 하루 주행거리를 20㎞, 길게는 40㎞까지 추가 확보할 수 있다고 한다. 짧은 거리를 이동할 땐 별도로 충전할 필요가 없어진다.

현대차는 이 탠덤 태양전지를 자동차 지붕뿐 아니라 후드, 문, 범퍼 등에도 장착할 수 있도록 연구하고 있다. 자동차의 모든 면으로 전기 생산이 가능해지는 셈이다.

현대차는 센서 없이 압력만으로 사용자의 생체신호를 파악하는 ‘압력 감응형 소재’와 자동차 유리에 붙이는 것만으로 땡볕 아래서도 실내 온도를 최대 7도까지 낮출 수 있는 ‘투명 냉각 필름’도 선보였다. 투명 냉각 필름은 이르면 내년 상용화된다.

빈난새 기자 binthere@hankyung.com