[기계신문] 전기차의 1회 충전당 주행거리를 향상시키기 위한 기술 경쟁이 날로 치열해지고 있다. 전기차의 배터리 용량을 늘리는 것에는 한계가 있어, 핫스탬핑을 이용한 차량 경량화 기술이 가장 현실적인 대안으로 주목받고 있다.
핫스탬핑(Hot stamping) 기술이란 금속소재를 900~950℃ 고온 가열하여 프레스 성형을 한 후, 금형 내에서 급랭시켜 가벼우면서도 강한 강판을 제조하는 공법으로, 망간보론강 소재를 사용할 경우 기존 두께와 동일하지만 강도 150㎏/㎟(1,500㎫)인 초고강도 부품을 만들 수 있다.
핫스탬핑 공법을 이용한 고강도 자동차부품은 1984년에 Saab자동차의 보강부품에 최초로 적용된 이후 유럽 각국에서 적용이 증가하여 적용 부품 수는 1987년 300만 개, 1997년 800만 개, 2007년에는 1억 7백만 개, 2012년 약 3억 5천만 개로 급격히 증가하고 있는 추세이다.
무거운 배터리를 탑재한 전기차에서는 특히 차체를 가볍게 하는 핫스탬핑 기술에 대한 요구가 더욱 커지고 있고, 이러한 핫스탬핑 시장의 주도권을 잡기 위해 관련 기업 간의 특허경쟁이 뜨거워지고 있다.
특허청에 따르면, 핫스탬핑 관련 지식재산 5대 강국(IP5)의 특허출원이 2010년부터 급격히 증가하기 시작하여 연평균(2010~2017) 20% 가까이 늘어났고, 최근 3년간 특허등록 건이 평균 396건으로 사상 최고치를 경신했다.
세부기술별로 살펴보면, 핫스탬핑 관련 출원에서 소재에 대한 출원이 3,163건(62.1%)으로 가장 많고, 장비 및 차체 부품 출원이 1,767건(34.7%)으로 그 뒤를 잇고 있다.
소재 출원 중에서는 도금재에 대한 출원이 33.2%로 가장 많고, 강판에 대한 출원이 20.2%, 도금방법에 대한 출원은 7.3%를 차지한다.
출원인 국적별로 살펴보면, 중국의 출원비중이 1,819건(34.6%)으로 가장 많고, 유럽 1,470건(28.0%), 일본 915건 (17.4%), 한국 464건 (8.8%), 미국 397건 (7.6%) 순으로 나타났다.
유럽, 일본의 경우 특허권 행사를 위해 해외에 출원하는 비율이 높고 각종 침해 사건에 관련된 특허권을 다수 보유하고 있어, 핫스탬핑 기술에서 선두그룹을 형성하고 있다.
중국의 경우, 대부분(73.2%)은 자국에 출원한 것이고, 자국 출원의 등록률이 다른 IP5에 비해 낮은 점을 볼 때, 중국의 핫스탬핑 기술수준은 아직 높지 않은 것으로 보인다.
우리나라는 장비 및 차체 부품 생산기술에서 강점이 있으나 소재 관련 출원비중은 56.4%로 유럽(69.1%), 일본(66.7%)에 비해 낮고, 주요 외국기업이 우리나라 기업을 견제하기 위해 한국 출원비중을 늘리고 있어, 핫스탬핑용 신소재 개발을 통한 대비가 필요한 시점이다.
특허청 스마트제조심사팀 함중현 서기관은 “최근 분쟁이 일어난 특허는 모두 소재와 관련되어 있다는 점에서, 주요 외국기업들의 특허소재를 대체할 수 있는 신소재를 개발하여 특허로 보호하는 것이 무엇보다도 중요하다”면서 “신소재에 적합한 장비 및 열처리 방법에 대한 특허도 같이 확보하여 포트폴리오로 구축하는 것이 필요하다”고 강조했다.
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