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타이어를 반으로 잘라 그 속을 들여다보면 놀랍게도 검은색 고무뿐 아니라 여러가지 다양한 보강재들이 타이어를 이루고 있다는 사실은 많이 알려져 있지 않습니다. 단순하게 고무만으로 이루어진 타이어의 경우 무거운 자동차의 하중을 충분하게 견딜 수 없기 때문에 타이어 내부에는 타이어의 안전성과 내구성, 주행성을 보강해 주는 다양한 ‘보강재’인 타이어보강재가 자리잡고 있습니다.

타이어보강재는 강철로도 제작하지만, 폴리에스터나 나일론 등의 섬유로 이루어진 섬유 타이어코드가 타이어보강재의 주를 이루고 있습니다. 무엇보다 견고하고 내구성이 좋아야 할 타이어를 지탱하기 위한 소재가 부드러운 섬유라는 점이 어폐가 있어 보입니다. 그러나 타이어코드를 면밀하게 살펴볼수록 고품질의 섬유가 현존하는 가장 적절한 타이어보강재라는 점을 알 수 있습니다.

타이어코드(Tirecord)는 타이어 내부를 구성하는 보강재로, 타이어의 형태를 유지하고 편안한 승차감을 부여하는데 꼭 필요한 핵심 소재입니다.

타이어코드는 타이어의 공기압을 유지하고 자동차 하중을 지탱해줌으로써 타이어의 모양을 잡아줍니다. 주행 시에는 노면에서 받는 충격을 흡수하며, 안전하게 가속할 수 있게 도와주고 자동차 조작을 안정적으로 도와주는 등 우리 눈에 보이지 않지만 핵심적인 역할을 담당하고 있습니다.

진화하는 타이어코드

타이어코드는 자동차의 진화와 그 발전을 함께 해 왔습니다.

1980년대 말 개발된 최초의 공기압 타이어에는 면 평직물로 만든 타이어 보강재가 사용되었으나 내구성이 떨어지는 단점을 보완하기 위해 1892년 현재와 유사한 형태의 타이어코드 직물이 고안되었습니다. 초기에는 천연 재료인 면 섬유를 사용한 타이어코드가 주로 이용되었으며, 1940년대 들어 내열성이 높은 레이온 섬유의 타이어코드 사용이 늘어났습니다.

1940년대 후반과 1950년대에 이르러서는 트럭과 같은 상용차의 대형화와 고성능화 경향에 따라 타이어 내구성, 하중을 견디는 능력을 비롯한 성능 향상이 요구되면서 내열성에 높은 강도까지 갖춘 나일론을 새로운 타이어코드의 소재로 사용하기 위한 연구가 이뤄졌습니다. 그 결과 1960년대 후반에는 레이온에서 나일론 타이어코드로의 활발한 대체가 이뤄졌습니다.

이후 1960년대에 들어 타이어코드가 대각선 각도로 타이어를 감싼 바이어스 타이어(Bias Tire) 일색이었던 타이어 시장에 자동차 주행방향과 직각으로 타이어코드를 보강한 래디얼 타이어(Radial Tire)가 새롭게 등장하며 타이어 산업의 혁신을 일으키게 됩니다.

이에 따라 강도가 높고 형태안정성이 좋은 폴리에스터(PET) 타이어코드가 래디얼 타이어의 타이어코드 소재로 널리 확산되며 폴리에스터와 나일론이 타이어코드의 두 가지 주요 소재로 자리잡게 되었습니다.

세계 1위 폴리에스터 타이어코드 기업 효성첨단소재

특히 효성첨단소재의 폴리에스터 타이어코드는 전세계 승용차 2대 중 1대가 사용하고 있을 정도로 전세계 타이어코드 1위라는 독보적인 위치를 차지하고 있습니다.

사업 초창기 타이어보강재 사업에 뛰어든 효성첨단소재는 1968년 한국 최초의 나일론 타이어코드를 출시한 이래, 1979년 국내 최초로 폴리에스터 타이어코드와 비드와이어를 생산했습니다. 뿐만 아니라 1987년에는 스틸코드까지 제작하게 되면서 주요 타이어보강재 일괄생산 공급 체재를 갖춘 세계 최대의 타이어보강재 업체로 성장했습니다.

효성첨단소재의 타이어코드는 한국뿐 아니라 베트남과 중국, 미국, 유럽 등 전세계에 위치한 타이어코드 공장을 기반으로 최첨단 생산기지를 갖추고 글로벌 고객의 니즈에 대응하고 있습니다. 더 나아가 장기적인 혁신의 파트너로서 유수의 글로벌 리딩 타이어 브랜드들과 협업하여 더욱 안전하고 편안한 타이어 개발을 진행하는 등 세계적인 기술력을 자랑하고 있습니다.

다양하게 선보이는 효성첨단소재 섬유 타이어코드

효성첨단소재는 각기 다른 성격의 자동차에 맞춘 다양한 기능을 요구하는 타이어 시장 상황과, 기술력과 품질을 최우선시 하는 타이어 고유의 특징, 그리고 자연 친화적인 제품을 필요로 하는 고객의 다채로운 니즈에 맞추고 있습니다. 바로 나일론과 폴리에스터, 라이오셀 등 다양한 합성섬유를 소재로 한 타이어코드를 생산하며 글로벌 타이어 시장의 흐름을 이끌어가고 있는 것입니다.

단일 소재가 아닌 각각의 강점을 갖춘 여러 소재로 제작한 고객 맞춤형 타이어코드를 선보일 수 있는 이유는 효성첨단소재가 고객의 니즈에 부합하는 성능과 기능을 가진 다양한 타이어코드를 제작할 수 있는 기술력과 생산력을 갖췄기 때문입니다.

효성첨단소재의 3대 타이어코드는 나일론 타이어코드, 폴리에스터 타이어코드, 라이오셀 타이어코드입니다.

나일론 타이어코드는 우수한 내열성과 접착 특성을 가진 제품으로, 래디얼 타이어의 팽창을 억제하는 캡플라이 소재로 사용되고 있습니다. 뿐만 아니라 트럭, 버스 등 바이어스 타이어 및 항공기, 오토바이 등의 특수 타이어의 카카스로도 사용됩니다.

폴리에스터 타이어코드는 높은 강도와 우수한 형태안정성 및 접착 특성을 나타내는 타이어코드입니다. 승용차 등 래디얼 타이어의 형태를 유지하는 카카스 소재로 주로 사용되고 있습니다.

또한 효성첨단소재는 고성능 타이어에 사용되는 레이온 타이어코드를 대체하는 친환경 공법의 라이오셀 타이어코드를 세계 최초로 개발했습니다. 라이오셀 타이어코드는 레이온이나 나일론 타이어코드 대비 온실가스 배출량이 약 30% 낮은 환경 친화적인 제품입니다.

더욱 선진화된 타이어보강재 사용으로 성능도 높이고 지구환경도 지키고!

최근 친환경 자동차로 전기차와 수소차가 각광을 받고 있습니다. 전기차와 수소차 등의 차세대 자동차는 기존의 내연차와 달리 전기 모터로 작동하는 것이 특징입니다.

전기 모터를 사용하게 되면 엔진이 발생시키는 가장 높은 회전력인 최대 토크(Torque; 물체에 작용해 물체를 회전시키는 물리량)가 발생해 자동차를 빨리 나가게 하는 힘을 냅니다. 높은 토크일수록 최대 마력에 빠르게 도달할 수 있고 가속력이 좋기 때문에 차가 잘 나간다는 이점이 있지만 그만큼 힘을 받기 때문에 일반 내연차보다 타이어의 마모가 빨리 진행되는 편입니다.

또한 차세대 자동차는 에너지 손실을 줄이기 위해 내연차의 타이어보다 폭을 좁게 만들어 타이어의 회전 저항을 낮췄습니다. 여기에 더해 무거운 배터리 무게로 인해 전기차가 내연차보다 훨씬 더 하중이 나가게 됩니다. 이때문에 타이어 내구성이 뛰어나야 하는 등 전기차와 수소차는 타이어 제작 조건이 까다롭습니다.

차세대 자동차 타이어에 더욱 선진화된 기술을 접목한 보강재 사용이 필수적인 이유가 바로 여기에 있습니다.

1회 충전 시의 주행가능거리가 중요한 전기차의 경우 경량화 된 고성능 타이어를 장착하면 에너지 효율을 높일 수 있습니다. 가벼운 고성능 타이어는 자동차 전체의 무게를 줄여 연비 효율을 높일 수 있고, 튼튼하고 내구성이 뛰어난 특성 덕분에 오랜 기간 사용해도 일반 타이어보다 더욱 안전하기 때문입니다.

고강도 타이어코드로 타이어의 진화를 가속화하는 효성첨단소재

이에 따라 효성첨단소재는 타이어보강재인 캡플라이에 나일론과 자체 기술력으로 개발한 고기능 슈퍼 섬유인 아라미드를 혼용해 더욱 강력해진 고강도 타이어코드를 세상에 선보였습니다.

일반 타이어코드보다 높은 강도의 고강도 타이어코드는 코드 두께를 획기적으로 줄여 압연 공정(돌아가는 롤러 사이에 섬유 코드를 통과시켜 고무를 입히는 과정)에서의 고무 사용량을 줄일 수 있습니다. 고강도 타이어코드는 타이어의 회전 저항을 줄여 나아가 자동차 연비를 개선하고 온실가스 배출량까지 저감할 수 있습니다.

고강도 타이어코드는 전기차와 수소차의 주행성과 안정성에 혁신을 가지고 올 것으로 기대됩니다. 효성첨단소재는 여기에서 멈추지 않고 더 높은 성능을 갖춘 미래의 타이어코드 연구개발을 위한 기술혁신을 거듭하며 탑승자의 안전한 주행을 위해 전진할 것입니다.

다양한 원사를 사용한 타이어코드를 생산하고 신소재를 개발하는 첨단소재 전문기업인 효성첨단소재의 기술 인프라로 탄생할 차세대 타이어코드가 더욱 기대되는 이유입니다.

다음 회차에서는 타이어코드에도 부는 친환경 트렌드에 대해 자세히 알아보겠습니다.