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화학이야기

고무가 다르다? 타이어 소재 속의 화학

2014년 10월 13일

우리 생활에 없어서는 안될 고무! 같은 고무이지만 말랑한 지우개나 부드러운 고무장갑에 비해 타이어는 수 톤의 무게를 견딜 만큼 단단합니다. 과연 다른 고무와 타이어 고무가 어떻게 다른 것일까요? 자동차 타이어에 숨어있는 화학! 껌에서 지우개, 장화, 타이어까지. 고무에 숨겨진 비밀, 함께 알아볼까요?


껌과 지우개, 모두 다 고무 패밀리

우리가 흔히 씹는 ‘껌’ 이 원래 고무를 뜻하는 걸 알고 계신가요? 우리가 이야기 하는 ‘고무’ 라는 단어 또한 영어 Gum과 같은 의미의 프랑스어 Gomme나 네델란드어 Gom가 일본을 거쳐 전해지면서 생겨난 단어입니다. 실제 껌은 남미에서 고무나무의 일종인 사포딜라의 줄기에 상처를 내 흘러나온 수액을 모아 여러 물질을 첨가해 씹기 시작한 것에서 기원이랍니다.

지우개 또한 마찬가지인데요. 고무지우개라는 말, 들어보셨죠? 고무를 뜻하는 또 다른 단어 Rubber는 고무라는 뜻과 지우개라는 뜻을 함께 가지고 있습니다. 최초의 지우개는 1770년경 영국의 화학자 조셉 프리스틀리가 우연히 고무 덩어리로 종이에 쓰여진 글씨를 문질러 보고 발명한 것이라고 합니다. 지금도 생고무로 만들어진 지우개가 판매되고 있으며, 예전에는 못쓰는 고무신을 잘라 지우개 대신으로도 사용하고는 했다네요.프리미엄 타이어 고무의 비밀 이렇게 다양한 용도로 쓰이는 고무, 하지만 이런 생고무는 더울 때는 끈적거리고 추우면 굳어버리는 단점이 있는데요. 유명 타이어 회사명의 기원이 된 미국의 발명가  ‘찰스 굿이어’가 우연히 유황과 고무가 섞인 조각을 난로에 떨어뜨리면서 온도에 상관 없이 활용이 가능하고 탄성이 뛰어난 고무가 만들어지게 되었습니다. 하지만 이런 고무도 계속 쓰이지는 못했는데요. 아무래도 나무의 수액을 추출해 만드는 것에는 한계가 있었기 때문입니다.

특히 1차대전 중 연합군에 의해 모든 해상무역로가 봉쇄된 독일은, 주 생산지인 동남아시아에서 고무 수입이 불가능하자 합성고무를 개발하게 되었고 이는 미국, 캐나다 등에서 다양한 합성고무 개발하는 시발점이 됐습니다. 특히 20세기 초 자동차 공업의 급속한 발전으로 자동차 타이어  수요가 늘어나면서 사용되는 고무의 대부분을 합성고무가 차지하게 되었답니다. 바로 이 타이어를 만나기 위해 껌, 지우개까지… 많은 길을 돌아 왔습니다. 자, 그럼 타이어는 어떤 고무가 필요할까요?

질기고 부드러워야 타이어

타이어는 평범한 고무가 아닙니다. 자동차의 하중을 지탱할 수 있는 하중지수가 필요하며, 노면으로부터의 충격을 흡수할 탄성도 있어야 합니다. 또한 안정적인 운행을 위해서는 접지성이 필수고 주행시 발생하는 열에도 견뎌야 하며추운 겨울에도 이러한 특성이 변하지 않아야 합니다.

이렇게 까다로운 조건을 충족시키는 타이어를 만들어 내기 위해서는 아무래도 원료인 고무를 잘 골라야겠죠? 그래서 타이어에는 ‘스타이렌부타디엔고무(Styrene Butadien Rubber, 이하 SBR)’ 종류가 주로 사용된다고 하는데요. 이름에서 알 수 있듯이 SBR은 스타이렌(Styrene: 고무의 원료가 되는 합성수지)과 부타디엔(Butadiene)을 혼합하여 제조한다고 합니다. 이 고무는 천연고무보다 내마모성, 내노화성이 우수하기 때문에 타이어를 비롯 다양한 제품의 원료로 쓰이고 있죠. 프리미엄 타이어 고무의 비밀

친환경 타이어, 연비 상승에 환경 보호까지 더!

자동차 산업의 발전으로 타이어 소비량은 어마어마하게 증가하고 있습니다. 그런 만큼 폐타이어도 늘어나고 있는데요. 이로 인한 환경오염 역시 큰 골칫거리죠. 친환경을 강조하는 요즈음의 대세는 타이어 업계도 똑같은데요. 바로 타이어 재활용과 프리미엄 타이어의 개발이 그 결과입니다.

폐타이어의 경우 고무 부분은 분쇄하여 자전거 도로나 어린이 놀이터의 바닥재, 아스팔트 포장도로에 사용되고 있죠. 일부는 열분해를 통해 다른 화학 원료가 되어 활용되기도 하고요. 하지만 타이어의 구조가 복잡하고 열분해 처리 또한 경제성이 떨어져 이러한 재활용에는 한계가 있는 것이 사실입니다. 그래서 타이어 제조업체들이 생각해낸 게 바로 ‘오래 쓰고, 연비도 줄여 환경을 보호하는 친환경 타이어‘의 개발이죠.

프리미엄 타이어 고무의 비밀 LG화학 또한 환경친화적인 흐름에 발맞춰 친환경 타이어 소재인 ‘솔루션스타이렌부타디엔고무(Solution Styrene Butadiene Rubber, 이하 SSBR)’를 만들고 있습니다. SSBR은 기존 SBR에 비해 내마모성이 뛰어난데요. 덕분에 타이어의 수명이 늘어 폐타이어 발생량을 줄일 수 있죠. 뿐만 아니라 소재의 무게가 가벼워 자동차의 연비까지 상승시키는 참 착한 고무랍니다. 또 젖은 노면에서 성능과 안전성이 뛰어난 소재입니다.   소재 개발을 통해 더 좋은 세상을 만드는 화학! 어떠세요? 여러분도 효율 좋고 환경을 보호하는 친환경 타이어로 화학이 만드는 새로운 세상에 동참하지 않으시겠어요?

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