[아롱 테크] 썩지 않는 합성 고무 대신 쌀겨 추출물로 만든 친환경 타이어

[오토헤럴드=김아롱 칼럼니스트] 태양 에너지로 주행하는 친환경 자동차경주대회에 타이어 원료의 63%를 재활용 및 재생 가능한 소재를 적용한 친환경 타이어를 공급하는 제조사가 등장했습니다. 이렇게 자동차산업의 탄소중립 실현을 위한 노력에는 타이어도 예외가 아닙니다.

사실 타이어 업체들은 꽤 오래전부터 친환경 타이어 개발에 몰두해 왔습니다. 친환경 타이어는 환경보호 및 에너지 효율성을 향상시키기 위해 개발된 타이어를 말하는데 자동차 정비업소나 타이어 전문점 등에서 흔히 에코 타이어로 불리며 판매되고 있습니다. 

친환경 타이어는 주로 회전저항을 낮춰 타이어가 노면과의 마찰로 인해 주행중에 발생하는 에너지 손실을 줄임으로써 연비를 향상시키고 주행소음을 감소시켜 승차감을 개선하기 위한 목적으로 개발돼 왔습니다.

전기차 전용 타이어 역시 친환경 제품 가운데 하나인데요. 전기차 전용타이어는 저소음 및 저마모 특성을 갖춰 소음이 거의없는 전기차 실내로 들어오는 시끄러운 주행소음이 들어오지 않도록 해주며 낮은 회전저항으로 주행거리를 늘려주기 때문입니다.

또 중량이 무겁기 때문에 강성이 높으면서도 가벼워야하므로 타이어의 구조 및 경량화 기술이 매우 중요하다고 할 수 있습니다.  전 세계적으로 환경규제가 강화됨에 따라 친환경 타이어 또한 저소음과 저마찰 성능을 뛰어넘어 소재와 내구수명, 재활용성 그리고 생산과정에 이르기까지 변화를 거듭하고 있는 추세입니다. 

타이어의 제조 및 재활용 과정에서 자원의 효율성과 환경영향을 측정하고 최적화하기 위한 지표인 MCN(Material Circularity Number, 자원순환지수)이 도입된 이유이기도 합니다. MCN은 타이어의 원료와 생산과정, 수명주기, 재활용 및 재생가능성, 미세먼지 및 온실가스배출 등 환경영향에 이르기까지 생산과정과 사용주기동안 재활용 및 지속가능성을 반영하고 있는 것이 특징입니다.

쌀겨(벼 껍질)에서 추출한 실리카

타이어 주원료는 고무로 트레드(타이어의 바닥접지면)와 사이드월(타이어의 측면) 등 구성요소의 대부분을 차지합니다. 초기에는 고무나무에서 추출한 천연고무를 사용했지만 수급이 원활하지 않고 산림파괴 등 환경오염 문제가 대두되면서 일부 제품을 제외하고는 대부분 합성고무를 사용하거나 또는 천연고무와 합성고무를 혼합해 사용합니다. 

일반적으로 타이어의 성능과 용도에 따라 고무의 종류와 함량이 달라지는데  합성고무는 고무 속성을 조절하기 쉽고, 일관된 품질을 제공하며, 다양한 운전조건에서 일정한 성능을 유지할 수 있는 장점을 가지고 있기 때문입니다.

또한 천연고무는 태풍이나 홍수와 같은 자연재해나 병충해 등으로 인해 생산량이 일정하지 않은데 비해 합성고무는 생산량이 안정적이라는 장점도 있습니다. 하지만 합성고무는 원유(석유)의 정제과정에서 추출되므로 생산이나 폐기하는 과정은 물론 차량에 장착된 상태에서도 유해물질을 발생시켜 환경을 오염시키 때문에 친환경성과는 거리가 있을 수밖에 없습니다.

이에 따라 원유 대신 고무나무가 아닌 대체작물에서 추출한 식물성 기반의 고무와 재생 및 재활용 가능한 소재, 썩지않는 고무대신 생분해가 가능한 소재 등을 사용하는 비석유계 타이어 개발이 활발히 이뤄져 왔습니다. 고무의 사용비중을 줄이고 친환경 및 재생소재를 적용하는 연구도 진행되고 있는 추세입니다.

재활용 유기섬유와 이미 사용된 타이어에서 열분해를 통해 회수한 재생 카본블랙, 재활용 고무화학제, 재활용유와 재활용 강철을 사용한 보강재 등은 대표적인 재활용 및 재생 가능한 소재들이라 할 수 있습니다. 이외에도 쌀겨에서 추출한 실리카 등 천연재료에서 추출한 다양한 소재들이 개발 및 적용되고 있습니다.

김아롱 칼럼니스트/[email protected]