“친환경으로 달린다” 컨셉 타이어로 보는 타이어의 진화

1972년 6월 5일. 스웨덴의 스톡홀름에는 113개국의 대표가 모여 국제사회가 처음으로 지구환경을 위한 노력을 다짐했습니다. 이를 통해 설립된 유엔환경계획(UNEF)은 1987년부터 매년 6월 5일을 <세계 환경의 날>로 기념하게 되었죠.

매년 대륙별로 돌아가며 <세계 환경의 날> 기념행사를 개최하는데, 올해는 캐나다에서 ‘Connecting People to Nature’라는 주제로 행사가 열립니다. 인간이 자연의 일부라는 사실을 인식하고, 우리가 자연에 얼마나 많이 의존하며 살아가는지 생각해보자는 것인데요. 너무나도 당연한 이치이기 때문일까요? 우리는 이 사실을, 자연의 소중함을 잊고 삽니다.

 

2017년 6월 5일은 세계 환경의 날 │ 사진: 유엔환경계획

환경오염, 지구온난화, 탄소배출, 무분별한 개발, 자원낭비 등의 이슈는 인간이 자연과 공존하는 존재가 아닌 ‘파괴왕’일 뿐이라는 것을 여실히 보여줍니다. 하지만 우리는 파괴왕에서 머물지 않을 것입니다. 아니, 머물러선 절대 안 되죠. 자연이 없다면 인간도 없고 미래도 없습니다. 우리의 다음 세대를 위해, 지속 가능한 미래를 위해 다양한 분야에서 친환경에 초점을 맞추고 있습니다.

‘Connecting People to Somewhere’ 우리를 어딘가로 연결해주는 타이어도 마찬가지입니다. 현재의 친환경 타이어부터 미래의 타이어를 그린 컨셉타이어까지 살펴보면, 타이어의 진화는 친환경으로 달린다는 것을 알 수 있습니다. 타이어의 초록빛 질주, 과연 어디까지 달릴까요?

 친환경 타이어의 조건, 타이어코드

우리는 더 빨리, 더 안전하게, 더 똑똑하게 달리려고 합니다. 이를 위해서는 자동차의 엔진이나 시스템 못지않게 중요한 것이 바로 타이어죠. 자동차가 더 빨리, 더 안전하게, 더 똑똑하게 달릴 수 있도록 발이 되어주는 타이어 역시 많은 연구와 개발이 이뤄져 왔습니다.

그리고 이제 우리는 더 친환경적으로 달리기 위해 매연을 배출하지 않고, 화석연료를 사용하지 않는 친환경 자동차를 만들어내고 있죠. 그렇다면 타이어는 어떨까요? 타이어는 어떻게 환경을 해치지 않는 방향으로 만들어질 수 있을까요?

타이어를 생산하는 과정과 타이어가 자동차에 장착되어 달리는 과정에서 환경에 미치는 영향을 최소화할 방법은 바로 친환경 타이어코드로 타이어를 만들어, 제조 공정에서 발생하는 유해물질을 줄이는 것. 그리고 회전 저항이 적은 타이어를 만들어, 연비는 향상하고 이산화탄소 배출은 줄이는 것. 이것이 바로 친환경 타이어의 조건이며, 이 조건을 충족시키기 위해 많은 연구와 개발을 하고 있습니다.

친환경 타이어 접착액

효성 산업자재PG 타이어보강재PU에서는 유럽 화학물질 규제(REACH)에 대비하여 타이어의 접착액(Dip Recipe)의 유해성분인 포르말린(Formalin)과 레조르시놀(Resorcinol) 을 제거한 친환경 접착액을 개발하였습니다. 아직은 두 성분이 REACH의 규제 대상에 포함되고 있지 않지만, 향후 규제 대상에 포함되는 경우에는 일반적인 접착액을 통한 제품 생산이 어렵기 때문이죠. 친환경 타이어의 미래를 위한 솔루션이 바로 여기 있습니다.

친환경 타이어코드, 라이오셀

목재에서 추출한 원료로 만든 타이어코드인 라이오셀(Lyocell). 기존의 레이온 타이어코드는 독성이 강한 황산을 사용하여 펄프를 용해한 후 제조하였지만, 라이오셀 타이어코드는 친환경 용매를 사용하여 제품을 생산합니다. 친환경 타이어에 대한 관심이 높아지는 만큼, 라이오셀 타이어코드에 대한 수요도 점차 증가하고 있습니다.

타이어 합성고무에 코발트 성분 제외

타이어의 합성고무에 들어가는 코발트는 자동차가 주행 중 수분에 용해되어 하천 등으로 흘러갈 경우 수생식물 성장에 좋지 않은 영향을 끼칩니다. 이를 방지하기 위해 효성은 스틸코드(타이어 보강재 중 하나)에 코발트 성분을 미리 코팅하여, 타이어 합성고무에 코발트 성분이 들어가지 않도록 하는 기술을 개발 중입니다.

연비향상을 위한 타이어 경량화

자동차의 연비를 향상시키기 위해서는 타이어의 회전 저항(Rolling Resistance, RR)을 줄여야 하며, 회전 저항에 영향을 미치는 인자로는 타이어의 소재와 구조, 무게 등이 있습니다. 효성은 그중에서도 타이어의 무게를 줄이기 위해 고강도 타입 및 큰 데니어(섬유의 굵기)의 섬유/강선 제품을 생산하여 고무 및 섬유, 강선 코드의 사용량을 줄일 수 있도록 하고 있습니다. 이를 통해 타이어가 경량화되어 회전 저항이 줄어들면, 자동차의 연비가 향상되고 이산화탄소 배출량은 줄어들게 되는 친환경 선순환이 이뤄지게 되는 것이죠.

 타이어의 진화, 환경에 플러스가 되다

환경에 이로울 뿐 아니라, 연료비 절감에도 도움이 되기에 우리는 친환경 자동차에 친환경 타이어를 장착하여 친환경으로 달리고 있습니다. 지금은 단순히 환경에 미치는 영향을 최소화하고, 에너지를 절감하는 등 환경에 ‘마이너스’가 되는 것을 줄이는 타이어가 있다면, 미래에는 환경에 ‘플러스’가 되도록 하는 타이어가 생길 것입니다.

 

굳이어의 컨셉타이어, BH03  │ 사진: Goodyear

에너지소비효율이 좋은 타이어를 넘어 에너지를 생산해내는 타이어에 대한 꿈. 글로벌 타이어 기업 굳이어가 고안해낸 컨셉타이어인 BH03이 바로 그것인데요. BH03이 전기를 만들어내는 방법은 크게 세 가지입니다.

 

굳이어의 컨셉타이어, BH03 │ 사진: Goodyear

먼저, 전기자동차가 주차되고 있는 동안에 타이어에서 태양열을 흡수해 저장합니다. 그리고 주행 중에 발생하는 타이어의 마찰열도 저장하죠. 그리고 타이어코드와 고무로 이루어진 타이어의 몸통 부분(카커스)에 압력을 가하면 전압이 생기는 소재(압전재료)를 적용하여, 자동차의 하중으로 인해 타이어에 가해지는 압력을 전기로 변환합니다. 이렇게 만들어진 전기를 배터리에 저장하여 전기자동차의 연료로 사용하는 것이죠.

경우나 휘발유 등을 연료로 사용하는 자동차보다 전기자동차가 더 친환경적이지만, 전기를 생산하기 위해서는 또 다른 자원을 필요로 합니다. 그렇기에 자동차가 스스로 전기를 생산해낸다면, 그보다 더 이상적인 친환경 자동차는 없을 것입니다. 그리고 그것을 가능하게 만드는 것이 바로 타이어에 있죠.

 타이어의 진화, 자연을 닮다

‘Eco-friendly’ 여기, 자연환경과 친하다 못해 닮기까지 한 타이어가 있습니다.

뇌석산호와 이를 생체모방한 컨셉타이어, 이글-360 │ 사진: Goodyear

왼쪽은 인도양과 태평양 등 열대지방의 얕은 바다에 분포하는 산호의 일종인 뇌석산호(뇌산호)이며, 오른쪽은 뇌석산호를 생체모방(Biomimicry)하여 개발한 굳이어의 컨셉타이어 이글-360(eagle-360)입니다. 정말 많이 닮지 않았나요?

뇌석산호는 표면이 마치 대뇌와 같이 생겼다고 해서 ‘Brain Coral’이라고 불리는데요. 이 독특한 표면은 방향에 상관없이 물의 흐름에 특화되어 있습니다. 이글-360의 트레드(타이어의 패턴)를 뇌석산호의 표면처럼 제작한 이유도 바로 이 점 때문이죠.

자율주행 자동차를 위한 공 모양의 이글-360은 기존의 타이어와는 전혀 다른 모습을 하고 있습니다. 자기부상기술로 바퀴 위에 차체가 떠 있고, 어느 방향으로든 구를 수 있어 차량을 자유자재로 움직이게 하죠. 그래서 모든 방향에 효과적인 트레드가 필요했고, 뇌석산호로부터 착안하여 개발한 것입니다.

 

굳이어의 컨셉타이어, 이글-360 │ 출처: Goodyear

또한, 이글-360은 해면동물(Sponge)을 생체모방하기도 했습니다. 해면동물은 눈에 보이지 않지만 아주 작은 가시들이 몸속에 엉켜 있는데, 이 엉킨 가시들 사이에 물을 머금고 있습니다. 이러한 해면동물의 구조를 본떠 만든 것이 우리가 일상생활에서 많이 사용하는 스펀지죠.

이글-360 역시 이러한 해면동물의 구조를 트레드의 그루브(타이어 트레드 중 세로로 길게 파인 홈으로, 빗물 배수의 역할을 담당)에 적용했습니다. 각 트레드의 그루브에 해면동물과 유사한 소재가 들어가는데, 이 소재가 물을 흡수한 뒤 원심력에 의해 튕겨내면서 수막현상 없이 눈길이나 빗길에서도 접지력이 유지되는데요. 또한, 건조한 상태에서는 오히려 고무처럼 단단해져 고속주행에도 문제가 없습니다.

자연을 닮은 컨셉타이어, 이글-360. 자연으로부터 착안한 기술과 디자인은 인간이 자연의 일부이고, 우리가 자연에 얼마나 많이 의존하며 살아가는지를 증명해줍니다. <2017 세계 환경의 날> 주제인 ‘Connecting People to Nature’가 우리에게 전하려는 메시지처럼 말이죠.

 자연의, 자연에 의한, 자연을 위한!

 

자연은 사랑입니다

제조 과정과 소재의 친환경성, 에너지소비효율을 넘어 에너지를 생산해내는 친환경성, 생체모방이 주는 친환경성까지. 비록, 아직은 컨셉 단계에 불과한 기술이지만, 미래에는 분명히 이러한 타이어로 우리는 달릴 것입니다. 자연의, 자연에 의한, 자연을 위한 타이어로 말이죠.

타이어의 진화는 친환경으로 달린다는 것을 알아본 지금. 세계 환경의 날인 오늘만큼은 우리 스스로 친환경으로 달려야 하지 않을까요? 물과 전기를 절약하고, 가까운 곳은 걸어 다니며, 쓰레기를 줄이고, 재활용을 실천하는 작은 노력이라도 좋습니다. 이것이 바로 자연의, 자연에 의한, 자연을 위한 나 자신 되는 시작입니다.

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