Sumitomo Rubber Industries(SRI)가 뛰어난 소재 개발기술을 베이스로 타이어의 차별화·고기능화를 추진하고 있다.
SRI는 EV(전기자동차), 자동운전 등에 대응할 수 있는 타이어 성능을 소재 부문에서 실현하기 위해 연구개발(R&D)에 박차를 가하고 있다.
성능지속 기술, 액티브트레드(Active Tread), 라이프사이클 전반(LCA)의 친환경성 향상에 중점을 두고 있으며 독자소재를 개발·실용화함으로써 2020년대 직접 채용을 목표로 하고 있다.
SRI는 도쿄 모터쇼 2017에서 미래 모빌리티 사회에서 요구되는 성능을 실현하는 「스마트 타이어 콘셉트」를 발표했으며 자체 개발한 타이어 센싱 기술 「Sensing Core」, 에어리스(Airless) 타이어의 성능지속 기술, 액티브 트레드, LCA 기술을 조합함으로써 안전성과 환경 측면에서 타이어 성능을 더욱 향상시키기 위한 연구를 본격화하고 있다.
성능지속 기술은 IoT(Internet of Things) 등 기술혁신에 따른 자동제어에 대한 대응을 목적으로 하고 있다.
타이어는 자동차에서 유일하게 노면과 접하는 부분이기 때문에 센서 역할이 기대되고 있으며 감지 정밀도를 안정화하기 위해서는 내마모성, 유연성 등 고무특성 유지가 필수적인 것으로 나타나고 있다.
SRI는 내마모성과 관련해 나노미터(nm)에서 센티미터(cm) 단위로 고무의 내부구조를 해석해 시뮬레이션할 수 있는 「Advanced 4D Nano Design」을 개발해 파괴 원리를 해명한 후 「Stress Control Technology」를 확립함으로써 저연비 성능 및 제동력을 유지하면서 내마모성을 200% 향상시키는데 성공했다.
유연성과 관련해 오일이 빠지면서 경화 현상이 발생하는 문제는 Kuraray의 바이오매스 베이스 소재 LFR(Liquid Farnesene Rubber)을 분자 개량한 연화제로 해결했다.
LFR은 오일 분자보다 수백배 큰 폴리머와의 결합점을 보유해 영하 60℃에서도 액체상태를 유지하는 특징이 있다.
화학적 변화에 따른 고무 경화에 대해서는 탄소, 질소, 산소 분자를 보충할 수 있는 연질 X선을 이용한 고무의 화학적 변화 해석(SAGA-LS)을 베이스로 화학적 변화를 억제하는 소재를 개발함으로써 2만km 주행 후에도 변하지 않는 배합을 개발했다.
앞으로는 고무 내부 열화 및 파괴에 관한 연구를 발전시켜 분자 수준에서 자기회복 기능을 보유한 소재, 저하된 성능을 보완하는 성능조정제를 미리 넣어둠으로써 시간이 경과함과 동시에 자동으로 용해하는 기술을 개발해 주행거리 및 시간경과에 따른 성능 열화에 대응할 방침이다.
2020년에는 성능지속기술을 채용한 타이어를 양산화할 계획이다.
액티브 트레드는 물, 온도를 이용해 분자 단계에서 경도를 조절함으로써 노면 환경에 가장 적합한 점착마찰, 앵커마찰 등의 고무특성을 발현하는 소재 개발에 착수했으며 2023년 콘셉트 타이어 발표를 목표로 하고 있다.
LCA와 관련해서는 원자재, 생산, 운반, 사용, 리사이클 등 라이프사이클의 각 단계에서 친환경성을 향상시킨 타이어를 개발할 계획이다.
원자재 단계에서도 석유 외 천연자원을 100% 투입한 타이어를 생산하고 있으며 사용단계에서도 저연비 타이어를 개발·실용화하고 있고 운반단계에서는 경량화를 추진하고 있다.
앞으로는 생산 및 리사이클 단계에 대응할 방침이다.
특히, 생산단계에서는 손실 감축 및 에너지 절약을 목표로 가황 프로세스를 생략하는 등 고무소재를 대체할 수 있는 신소재 개발도 검토하고 있다.