‘2025 SPE 자동차 혁신상’ 파워트레인 부문 수상식 / 사진. 엔발리오
엔발리오(Envalior)가 제너럴모터스(General Motors, 이하 GM), 셰플러(Schaeffler)와 함께 미국 플라스틱공학회(이하 SPE) 자동차 부문이 주관하는 ‘2025 SPE 자동차 혁신상’ 파워트레인 부문을 수상했다. 수상 대상은 전자식 스로틀 제어(ETC) 액추에이터에 적용되는 초박육(Thin-Wall) 기어로, 기존 금속 또는 두꺼운 플라스틱 기어 대비 무게와 공간, 비용을 동시에 줄인 점이 높은 평가를 받았다.
이번 시상은 미국 미시간주 리보니아에서 열린 제54회 SPE 자동차 혁신상 시상식에서 진행됐다. 심사위원단은 해당 기술이 고정밀 파워트레인 부품에서 경량화와 신뢰성, 생산성을 동시에 달성한 모범적인 협업 사례라고 평가했다.
해당 기어는 엔발리오의 고성능 폴리아미드 소재 ‘Stanyl PA46’을 적용해 벽 두께를 대폭 줄이면서도 기계적 강도와 내구성을 유지하도록 설계됐다. 기어 중간부(Mid-Gear) 구조를 채택해 페달 입력부터 스로틀 반응까지의 정밀 제어를 지원하며, 충격 흡수 성능을 향상시켜 톱니 파손 가능성을 사실상 제거했다.
개발팀은 고유동(High-Flow) 특성을 갖춘 마찰·마모 최적화 Stanyl PA46에 유리섬유 50% 또는 60% 강화 조합을 적용했다. 여기에 사출 성형 후 열처리 공정을 더해 기어 형상 정밀도와 치수 안정성, 기계적 성능을 최적화했다.
그 결과 기존 1.5㎜ 두께의 액추에이터 기어 벽 설계 대비 전자식 스로틀 제어 시스템 관점에서 무게는 30%, 비용은 20%, 장착 공간은 20% 절감됐다. 기어 자체 성능도 강성은 30%, 마모 저항은 20% 향상되며 내구성과 효율을 동시에 개선했다.
엔발리오 Stanyl 북미 테크니컬 애플리케이션 토니 패든(Tony Padden) 매니저는 “각 분야 전문가들이 한 팀으로 결집해 복합적인 기술 과제를 해결했고, 업계 기준을 새로 세우는 결과를 만들었다”라고 말했다.
이번 수상 기술은 GM의 2025년형 콤팩트 SUV 2개 차종에 실제 양산 적용됐다. 엔발리오는 소재 개발과 공급을, 셰플러는 시스템 설계와 소재 가공을 담당하며 가치사슬 전반에 걸친 협업을 구현했다.
엔발리오 미주 테크니컬 호세 치리노(Jose Chirino) 디렉터는 “경량 설계와 뛰어난 기계적 성능, 신뢰성을 동시에 충족한 사례”라며 “정밀 파워트레인 부품에서 엔지니어링 플라스틱의 적용 가능성을 한 단계 확장했다”라고 말했다.
엔발리오는 2023년 랑세스 퍼포먼스 머티리얼즈와 DSM 엔지니어링 머티리얼즈의 합병으로 출범한 글로벌 엔지니어링 소재 기업이다. PA6, PA66, PA46, PBT, PPS, TPC(TPE-E) 등 고성능·지속가능 소재를 기반으로 모빌리티와 전기·전자 시장에서 기술 중심의 사업 확장을 이어가고 있다.
