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연결 혁명에서 좋은 위치를 점한 DSM

21 2월 2018
  • 롭 크로웰(Rob Crowell)DSM Engineering Materials의 최고커머셜책임자

고성능 플라스틱의 혁신이 자동차와 전자의 혁명을 야기하다

자동차 및 전자 시장은 급속한 변화의 시기에 놓여 있습니다. 혁신은 업계의 일하는 방식에 변혁을 일으키고 경쟁력을 재정립할 것입니다. 신속한 혁신의 필요성을 이해하는 기업들은 시장에서 우위를 선점하게 될 것입니다 뒤쳐지는 기업들은 시장 점유율 유지에 고전하거나 따라잡는 데 어려움을 겪을 것입니다. 이러한 산업이 엄청난 변화의 시기를 겪으면서 오래 전에 설립된 일부 회사들은 사라지고, 새롭고 혁신적인 신생 기업이 번창할 것입니다.

운송 수단이 커넥티드 카의 시대로 진화해 가면서 이전보다 더욱 더 자동차와 전자 산업에 집중되고 있습니다. 1950년에는 자동차에 있는 전자제품의 가치가 차값의 1%에 불과했지만, 이 비율은 2020년에 35%, 2050년에는 50%까지 상승할 것입니다 (Statista: 1950년~2030년 사이 전 세계 총 자동차 비용 중 자동차 전자제품 비용 비율).

플라스틱은 전자 산업에 변혁을 일으키는 데 핵심 역할을 해왔습니다. 소형화 추세를 주도하여 디자이너들이 보다 작은 공간에 보다 높은 전압이 처리될 수 있도록 했습니다. 보다 적은 비용으로 더 많은 작업을 수행할 수 있도록 설계되었으므로 제품 라이프 사이클의 효율성이 향상됩니다. 그리고 기기들의 처리 능력은 증가시킨 반면 크기는 감소시키면서 안전성을 향상시켰습니다.

자동차 산업이 커넥티드 차량, 자율 주행, 사물인터넷, 지속 가능한 순환 경제의 향후 수요를 충족하기 위해 움직이는 가운데 자동차의 전기화는 계속해서 증가할 것입니다. 이를 통해, 플라스틱의 중량은 2020년까지 각 차량당 예상치 350킬로그램을 초과하여 지속적으로 증가할 전망입니다. 자동차에 플라스틱 소재의 사용은 이미 급격히 상승하여 오늘날 차량당 플라스틱의 양은 2014년 대비 75% 더 증가했습니다(IHS: 자동차 분야의 폴리머 수요).

이러한 경향은 기존 시장에 연쇄파급 효과를 일으킵니다. 플라스틱 시장은 수요의 급격한 변화로 인해 현재 혼란 상태에 있습니다 폭넓은 어플리케이션에 맞추어 성분의 적절한 균형을 갖춘 플라스틱 소재의 빠른 혁신에 대한 요구가 커지고 있습니다. 혁신과 개발 공정이 보다 폭넓은 협력과 혁신을 통해 가속화되면서 전통적인 파트너십이 재평가되고 있습니다. 이로 인해 산업 파트너들은 시장의 빠른 변화 요구를 충족하는 보다 나은 아이디어, 디자인 및 솔루션을 확보할 수 있게 됩니다. 엔지니어링 머티리얼즈은 이 혁명에서 핵심 역할을 할 것이나 시장이 혁신적인 열가소성 플라스틱 기술에 집중적으로 재투자를 할 필요성을 깨달을 때에만 가능합니다.

플라스틱 산업의 변동성

플라스틱 산업은 지난해 시장에서 자체적인 난제를 직면했습니다. 우리는 공급업체 통합, 공급 원료 보유, 소수 공급업체의 추가적인 시장 지배를 목격했습니다. 특히 심했던 허리케인 시즌의 여파로 미국의 공급 원료 및 중간재 공장들의 가동 중단 및 폐쇄를 경험했습니다 뿐만 아니라 공해 방지 조치에 따라 중국의 생산 시설들의 임시 폐쇄로 인하여 공급원료(벤젠과 시클로헥사논과 같은 기타 중간재)의 가격이 인상되었습니다. 이러한 가운데, 급변하는 자동차 및 전자 산업은 고성능 플라스틱이 필요한 때 필요한 장소에 빠르고 유연하게 납품을 보장하라고 요구합니다. 제한된 공급, 큰 수요 변화, 원재료 가격 인상 때문에 결과적으로 고성능 플라스틱 소재의 가격의 향후 인상은 불가피할 것으로 예상됩니다

공동 혁신

빠르게 변화하는 세계에서 남은 경쟁력은 혁신에 대한 빠르고 유연한 접근방식으로 새로운 시장 기회를 잡도록 돕는 소재 파트너를 보유하는 것입니다. DSM이 바로 그런 파트너입니다. 이런 산업 변화를 적시에 예상했고 수년 동안 자동차 및 전자 시장에서 탄탄한 입지를 구축하도록 노력해왔기 때문입니다. 전 세계 모든 곳에서, 현재 모든 신형 자동차의 약 90%와 거의 모든 모바일 전자 기기에 DSM 소재가 사용되고 있습니다. 중국에 진출한 최초의 서구 소유의 엔지니어링 머티리얼즈 기업 중 하나인 DSM은 전자 어플리케이션의 특수성과 특정 요구에 대한 오랜 실적을 보유하며, 다른 어떤 엔지니어링 머티리얼즈보다 전자 산업용 새폴리머의 개발에 적극적으로 투자하고 있습니다. 예를 들어 ForTii는수천 번의 당기고 미는 동작을 견디는 강도로 설계된 그레이드로, NMT, LDS, PVD 같은 고온 가공에 적절하며, 고유동성은 박막 디자인과 사이클 타임을 개선합니다.

다양한 포트폴리오

DSM 파트너십 접근방식은 공동 개발을 통한 신속하고 효과적인 혁신으로 알려져 있습니다. 당사의 지속적인 혁신 작업에는 다양한 자동차 및 전자 어플리케이션용 새 고성능 및 엔지니어링 머티리얼즈 소재가 포함됩니다. 이 소재들은 OEM들이 2025년까지 약 200킬로그램의 무게를 감소시켜 엄격한 CO2 배출가스 규제를 충족하도록 지원합니다. 예를 들어 당사의 ForTii ACE는 파워트레인, 변속기, 섀시, 열관리 어플리케이션을 비롯한 아주 까다로운 자동차 어플리케이션에 사용되는 다이캐스팅 금속을 대체합니다. 연속 사용 온도 150°C에서 안정적인 기계적 성능을 보유한 ForTii Ace는 고온에서 장기간의 강도와 우수한 화학적 안정성이 요구되는 어플리케이션에 선호되는 소재입니다. 이 소재들은 다른 폴리탈아미드보다 훨씬 높은 유리 전이 온도와 심지어는 PEEK 같은 고성능 소재보다 자동차 오일과 화학물질에 높은 내성을 보유함으로써 경쟁사 소재를 능가합니다.

습기와 고온에 노출된 자동차 커넥터, 제어 장치와 센서용으로 Arnite PBT를 개발했습니다. 폴리부틸렌 텔레프탈레이트의 내가수분해성 그레이드들은 최고 온도가 지속적으로 상승하는 엔진 주변의 어플리케이션에 이상적입니다. 폴리아미드 6과 66뿐만 아니라 일반 PBT는 온도가 상승하는 고온 환경에서 기계적 성질을 유지할 수 없습니다. Arnite PBT는 고온 다습한 환경에서 보다 높은 기계적 성질을 유지함을 입증하며, 생산 싸이클 타임을 단축할 수 있는 결정화의 흐름과 속도의 측면에서 사실상 모든 경쟁사 소재의 성능을 능가합니다.

스마트 홈의 지능형 어플리케이션용으로 Akulon SafeConnectEcoPaXX PA410 그레이드를 개발했습니다. 이 소재들은 가정 및 유사 어플리케이션의 안전성 표준인 EN 60335-1 국제 표준을 상위하며, 사람의 직접적인 감독 없이 작동되는 전자제품에서 잠재적으로 심각한 결과를 동반한 전기적 고장의 위험이 증가되지 않게 합니다. 당사의 소재들은 불과 0.4mm 두께에서 V-0의 최고 UL 94 난연 등급을 받았습니다. 그래서 이 제품들은 850°C에서 점화되지 않고 IEC 60695-11-10 Glow Wire Test(글로우 와이어 시험, GWT)를 통과하고 400V의 높은 내전압지수(CTI)를 보유할 수 있습니다. 당사에서는 심지어 600V CTI를 보유한 할로겐 프리 난연 제품을 제공합니다

생산량 확대

자동차 및 전자 산업 모두의 최근 과제들을 해결하기 위해 지속적으로 새 그레이드들의 개발과 더불어 당사는 적시에 고성능 플라스틱의 생산량을 확대했습니다. 자동차 및 전자 소재의 지속적인 성장으로 생산 확대가 필요했습니다. 현재 네덜란드 엠멘과 길렌에 당사의 스페셜티 폴리머 공장을 확장하고 있고, 이로 인해 Stanyl, ForTiiEcoPaXX 제품군에 상당한 생산량 증가가 예상됩니다. 더욱이 금년에는 Arnitel의 생산량도 증가할 예정입니다.

마침내 NHU와의 합작투자를 통해 자동차, 전자, 일반 산업용 어플리케이션을 위한 고성능 폴리페닐렌 설파이드(PPS) 컴파운드를 공급하게 되었습니다. 이 소재는 열가소성 플라스틱 폴리에스터, 폴리아미드 6, 폴리아미드 66의 제품군을 보완하는 동시에 고온 성능 엔지니어링 머티리얼즈 제품 포트폴리오를 채울 것입니다.

이러한 모든 혁신 제품 개발, 포트폴리오 확대 및 생산량 증가와 함께 DSM은 자동차와 전자 산업에서 일어나는 현재와 가까운 미래의 패러다임 전환을 가능하게 하는 좋은 위치를 점하고 있습니다.

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