자동차의 연비를 좌우하는 요소라고 하면 보통 엔진 성능이나 차량 무게, 운전 습관을 먼저 떠올리기 쉽습니다. 하지만 도로와 직접 맞닿아 자동차를 움직이는 타이어 역시 주행 효율을 결정하는 중요한 요소입니다. 제동력과 승차감, 내구성 등 전반적인 주행 성능도 타이어와 밀접하게 연결되어 있죠.
그렇다면 타이어가 이처럼 다양한 성능을 발휘하도록 돕는 소재는 무엇일까요? 오늘은 친환경·고성능 타이어의 핵심 소재로 활용되는 합성고무, SSBR(Solution Styrene Butadiene Rubber)에 대해 살펴보겠습니다.
SSBR(Solution Styrene Butadiene Rubber)은 리튬(Li) 촉매를 사용해 용액 중합 방식으로 제조하는 고기능성 합성고무입니다. 타이어에 필요한 여러 물성을 정교하게 구현할 수 있어 친환경·고성능 타이어의 주요 소재로 사용됩니다.
타이어는 자동차가 달리는 동안 차량의 무게와 노면의 충격을 견디며 끊임없이 눌리고 변형된 뒤, 다시 원래 형태로 돌아옵니다. 이 과정에서 고무가 외부의 힘에 어떻게 반응하고 형태를 회복하느냐에 따라 제동력과 승차감, 내구성은 물론 주행 효율도 달라질 수 있습니다.
이때 중요한 특성이 바로 SSBR의 우수한 기계적 물성과 점탄성입니다. 점탄성이란 외부의 힘을 받았을 때 충격을 흡수하고 분산하는 점성적 특성과, 변형된 뒤 원래 형태로 돌아가려는 탄성적 특성을 함께 지닌 성질을 말합니다. SSBR은 이러한 특성을 바탕으로 타이어가 다양한 주행 환경에서 안정적인 성능을 발휘하도록 돕습니다.
타이어에는 여러 성능이 동시에 요구됩니다. 자동차를 안정적으로 멈추게 하는 제동력, 오래 달려도 쉽게 닳지 않는 내마모성, 반복되는 충격을 견디는 기계적 특성은 물론 주행에 필요한 에너지를 줄이는 효율성도 중요합니다.
이 가운데 연비와 밀접하게 연결되는 요소가 바로 ‘회전저항’입니다. 회전저항은 타이어가 굴러가며 변형과 회복을 반복하는 과정에서 발생하는 저항을 말합니다. 회전저항이 낮아지면 불필요한 에너지 손실을 줄일 수 있어 연료 소비와 이산화탄소 배출을 줄이는 데 도움이 됩니다. 전기차에서도 에너지 효율과 주행거리를 좌우하는 중요한 요소로 꼽힙니다.
하지만 회전저항만 낮춘다고 좋은 타이어가 완성되는 것은 아닙니다. 노면을 안정적으로 붙잡는 제동력과 쉽게 마모되지 않는 내구성까지 균형 있게 구현해야 하기 때문입니다.
SSBR은 우수한 점탄성과 내마모성을 바탕으로 이러한 성능의 균형을 뒷받침합니다. 주행 중 에너지 손실을 줄여 연비 성능을 높이는 동시에 안정적인 제동력과 내구성을 구현하는 데 기여하며, 친환경·고성능 타이어의 핵심 소재로 자리 잡고 있습니다.
LG화학은 SSBR의 성능을 높이는 데서 나아가, 원료 단계의 환경 영향까지 고려한 Bio-Circular Balanced SSBR을 생산하고 있습니다.
Bio-Circular Balanced SSBR은 기존 SSBR 제조에 사용되던 화석 원료의 일부를 폐식용유와 식물성 부산물 등에서 유래한 재생 가능한 식물성 원료로 대체한 바이오 소재입니다. 화석 원료의 사용을 줄이고 재생 가능한 원료를 활용한다는 점에서 기존 SSBR과 차별화됩니다.
LG화학의 Bio-Circular Balanced SSBR은 수력과 태양열 등 재생에너지를 활용하는 생산시설에서 만들어집니다. 또한 원료 조달부터 생산과 유통에 이르는 공급망 전반의 지속가능성과 추적 가능성을 검증하는 국제 인증 체계인 ISCC PLUS인증을 획득했습니다.
지속가능한 원료와 함께 타이어에 필요한 성능을 안정적으로 구현하기 위한 소재 기술도 중요합니다. 그중 대표적인 것이 SSBR과 실리카의 친화성을 높이는 기술입니다. 실리카는 타이어의 내구성과 제동력을 높이는 핵심 보강제로 고무 입자 사이에서 완충 역할을 하며 타이어 변형을 줄여줍니다. 하지만 물에 친한 ‘친수성’의 실리카와 기름에 친한 ‘소수성’의 고무는 서로 섞이지 않는 상극의 성질을 가지고 있습니다. 때문에 두 소재의 결합력을 높이는 기술이 필요합니다.
LG화학은 고무와 실리카 사이에 단단한 ‘화학적 다리(Bridge)’를 놓아 두 소재의 친화성과 결합력을 극대화했습니다. 이를 통해 타이어에 요구되는 주행 효율과 제동력, 내구성을 균형 있게 구현하는 친환경·고기능성 SSBR을 생산하고 있습니다.
타이어 기술은 주행 성능은 물론 효율과 안정성, 내구성, 지속가능성을 함께 높이는 방향으로 계속 발전하고 있습니다. 이를 뒷받침하려면 타이어의 핵심 소재인 고무 역시 용도와 주행 환경에 맞춰 더욱 정교하게 설계되어야 합니다.
겉으로는 모두 비슷해 보이는 타이어 안에도 연비와 주행 성능을 좌우하는 정교한 소재 기술이 담겨 있습니다. LG화학은 축적된 SSBR 기술을 바탕으로 고기능성 고무 소재의 성능을 고도화하는 한편, 원료 단계의 지속가능성까지 확장하며 친환경·고성능 타이어 시장의 변화에 대응하고 있습니다.
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※본 콘텐츠에 사용된 일부 이미지는 AI로 제작되었음을 알려드립니다
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