바퀴 :
바퀴라고 떠오르면 어떤 그림이 머릿속에서 그려지나요? 검정 고무와 은색의 금속이 생각날거에요. 맞습니다. 바퀴는 휠 + 타이어의 조합입니다. 특히, 내부를 볼 수 없으니 타이어의 겉면을 보게되겠죠.
그 부분을 트레드(Tread)라고 해요. 하지만, 타이어에는 트레드만 있는 것이 아니에요. 우리 몸처럼 겉 피부의 연약함을 보호하기 위한 속근육이 있듯이, 타이어도 근육이 있습니다. 이 근육을 '타이어보강재' 라고 합니다.
여기서잠깐!!
타이어의 구조를 알면 더 이해하기 쉽습니다.
· 트레드(Tread) : 도로와 직접 접촉하는 부분. 가속, 제동, 승차감과 밀접한 관련
· 벨트(Belt) : 트레드의 노면에 닿는 부위를 넓게 유지해 주행안정성을 높이고 동시에 노면충격을 흡수
· 스틸코드 : 카카스를 강하게 잡아 트레드의 탄성을 높여 안정성유지
· 카카스(Carcass) : 타이어의 모양을 유지해주는 뼈대. 자동차의 하중을 견디고 외부충격을 흡수하는 역할
· 비드(Bead) : 타이어를 림에 고정시켜 높은 압력의 공기를 품을 수 있도록 도움
· 비드와이어(Bead Wire) : 카카스층이 마모되는 것을 막아줌
타이어 원재료 :
모든 제조회사들한테 원재료가 중요하죠. 조달능력도 중요하고 원재료 가격도 중요합니다. 타이어의 원재료는 경쟁사 상관없이 고무, 타이어코드, 카본블랙, 비드 와이어 등으로 나뉘어져요. 특히, 천연고무 같은 경우는 고무가 많이 생산되는 동남아에서 수입을 해옵니다. 합성고무는 화학제품과 고무를 섞는 것이기에 화학제품의 원료인 원유가격에 영향을 많이 받습니다. 카본블랙도 원재료가 원유이기 때문에 원유가격이 중요하고요. 천연고무를 제외하고 나머지는 국내에서 원재료 조달이 가능하기에 큰 문제는 없어보입니다.
타이어제조공정 : 7단계
그렇다면, 이 타이어가 어떻게 만들어질까요? 타이어제조공정을 알면 단순히 바퀴를 만드는 것이 아니라 하나하나 세밀해야한다는 것을 알게될겁니다. 그만큼 신규업체가 들어오는데 장벽이 있는 산업인 것이죠. 특히나, 자동차의 안전을 담당하는 바퀴 같은 경우는 완성차 업체들이 혹여나 생사를 가르는 사고가 발생하면 기업이미지에 큰 타격을 입기 때문에 더더욱 기존 업체들과 협력하는 것을 선호합니다.
타이어의 제조공정은 7단계로 나눠지는데요.
· 1단계는 정련공정입니다. 정련이란 한자로 정성스레 단련하는 것을 뜻해요. 무엇을 정성스레 하느냐면, 고무의 모양이 쉽게 변하지 않도록 여러 화학약품을 추가하는 것이죠.
· 2단계는 압출공정이에요. 압출공정은 정련을 거친 고무를 눌러서 일정한 폭과 두께를 만드는 것입니다. 이때, 타이어의 표면인 트레드와 옆면인 사이드 월을 만드는데 이 과정이 바로 편안한 주행감을 결정합니다.
· 3단계는 압연공정입니다. 얇게 토핑하는 것이 주목적인데요. 압출공정에서 눌린 고무판을 스틸코드와 패브릭 코드 양면에 결합시키는 공정입니다. 스틸코드는 카카스를 강하게 잡아준다고 앞서 설명했었죠.
· 4단계는 비드공정입니다. 비드는 타이어의 고무가 휠과 고정을 하는데 도움을 준다고 했죠. 즉, 타이어림의 뼈대 역할을 해주는데요. 단단해야하다보니 스틸와이어에 일정한 두께로 고무를 여러번 입히고 여기에 필러(Filler) 고무를 부착하는 공정입니다.
· 5단계는 성형공정입니다. 자 이제부터는 타이어에 사용되는 모든 재료를 성형기에 넣어 우리가 아는 원통형 타이어를 만드는 작업을 성형공정에서 합니다. 구체적으로는 타이어의 뼈대인 카카스와 바퀴 림에 고정되는 뼈대인 비드, 사이드 윌을 붙인다음 2차 성형기로 옮겨 벨트와 트레드를 붙이는 작업입니다.
· 6단계는 가류공정입니다. 가류공정 전까지는 아직 타이어의 고무가 말랑말랑한 상태에요. 전단계인 성형공정만 보더라도 성형을 하려면 고무가 딱딱한 상태면 안되겠죠. 가류공정부터는 열을 안과 밖 둘다 가해 고무의 특성을 결정짓습니다. 원하는 구조, 형상, 외관, 기계적, 화학적 특성 모두 포함이 되겠죠.
· 마지막 7단계는 검사 및 출하공정이에요. 일단 처음에는 눈으로 외관검사를 합니다. 그리고, 고무의 중량이 일정하게 분포가 되었는지를 검사합니다. 바퀴가 굴러갈 때도 중량이 쏠리지 않고 밸런스가 잘 맞는지도 봐야겠죠. 그래서, 실제로 바퀴를 굴려서 중량이 적절하게 분포가 되었는지를 검사합니다. 이를 '동적밸런스검사'라고 하죠. 그리고, X-ray 광선을 이용해 타이어 내부의 카카스, 벨트의 구조상태, 이물질 등이 끼었는지 등을 검사합니다. 단순히, 외관검사인 줄 알았다면 큰 오해죠. 이렇게 검사까지 마무리되면 출하되는 것입니다.
지금까지 설명한 공정순서를 정리하면 아래와 같습니다.
타이어의 구성과 제조공정을 알았다면 기업들이 어떻게 팔고 얼마나 수익을 남기는지 알면 더 이해하기 쉽겠죠? 그래서, 아래 3개글을 참고하면 유익할 겁니다 :)
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