'다이어트' 필요한 전기차, 특효약은 가볍고 튼튼한 '슈퍼섬유'

[MT리포트-슈퍼섬유가 미래다] ④슈퍼섬유→전기차 밸류체인

국내 타이어3사 전기차타이어 사업현황/그래픽=이지혜

슈퍼섬유는 전기차를 타고 미래의 대세 소재가 될 수 있을까. 더 가볍고 튼튼한 소재를 필요로 하는 전기차 특성상 아라미드와 탄소섬유를 주요 소재로 채택하는 경우가 보다 많아질 것이란 분석이 나온다.

7일 관련 업계에 따르면 전기차 타이어 시장은 2030년까지 향후 7년간 연평균 17% 성장할 것으로 전망된다. 전기차 시장 성장에 따른 일종의 낙수효과다. 전기차의 경우 최근의 수요 증가세 둔화에도 불구하고 매년 20% 내외 수준의 시장 확대가 예상된다.

국내 타이어 3사(한국타이어·금호타이어·넥센타이어)는 전기차 시장에 사활을 걸다시피하고 있다. 한국타이어는 2022년 5월 세계 최초 풀라인 전기차 타이어 브랜드 '아이온'을 출시했다. 전기차 타이어 비중을 2021년 5%에서 지난해 15%로 늘렸고, 올해는 25%까지 확대할 계획이다. 금호타이어도 전기차 전용 브랜드 '이노브'를 내놓고 지난해 9% 수준이었던 전기차 타이어 비중을 올해 16% 이상으로 잡았다. 넥센타이어는 현재 '로디안 GTX EV'와 '엔페라 스포츠 EV' 등 전기차 타이어를 BMW·현대차·기아·KG모빌리티 등에 공급하고 있다.

전기차 타이어의 경우 타이어코드에 슈퍼섬유로 불리는 아라미드를 적용하는 경우가 늘고 있다. 타이어코드는 타이어의 형태를 유지하고, 주행 시 타이어에 부여되는 하중과 충격을 견디는 역할을 하는 보강재다. 타이어의 내구성능, 주행성을 높이고 편안한 승차감을 부여한다. 주로 나일론 소재로 만들던 타이어코드에 아라미드를 혼용하는 방식이다. 가벼우면서도 강철보다 5배 강도가 세고, 500도에 달하는 고열에서도 견디는 아라미드의 장점을 활용하는 것이다.

전기차는 배터리 무게 때문에 기존 내연기관 차량 대비 수백㎏ 더 무겁고, 토크 역시 높아 치고 나가는 가속도가 빠르기 때문에 더 견고한 타이어코드가 필요하다. 아라미드 적용 전기차 타이어에 대한 수요가 늘어나는 이유다. 실제 한국타이어는 '아이온 에보'와 '아이온 에보 SUV' 2종 등에, 넥센타이어는 '엔페라 스포츠' 등에 아라미드를 쓴다. 금호타이어 역시 일부 제품에 아라미드를 이용하고 있는 것으로 알려졌다.

전기차의 확대는 탄소섬유 시장에도 영향을 줄 수 있다. 탄소섬유는 아라미드처럼 가볍고, 단단하면서, 열에 강한 소재다. 아라미드보다 탄성이 좋아 구조재로 주로 사용되는데, 자동차 외장재로 충분히 활용할 수 있다. 실제 F1 머신이나 일부 슈퍼카들은 이미 탄소섬유를 채택하고 있는 것으로 파악된다. 수소전기차의 경우 탄소섬유가 필수적이다. 수소연료탱크 등 고압용기 제작에 탄소섬유가 주로 쓰이기 때문이다.

탄소섬유의 경우 아직까진 비싼 가격으로 인해 일반 전기차용 소재로 많이 쓰이고 있진 않지만, 미래 시장 상황에 따라 영역을 넓힐 수 있는 것으로 기대된다. 탄소섬유 사업을 하는 효성첨단소재 관계자는 "무게 절감이 중요한 전기차의 경우 탄소섬유가 경량화 최적 소재로 활용될 여지가 높다"며 "탄소섬유 적용을 위하여 다양한 가공 방법이 연구·개발되고 있다"고 설명했다.