타이어

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1. 개요

타이어는 차량의 바퀴에 장착되어 노면과 접촉하는 고무 제품으로, 차량의 주행, 제동, 조향에 필수적인 역할을 한다. 1888년 존 보이드 던롭에 의해 실용적인 공기 타이어가 개발된 이후, 래디얼 타이어의 등장과 합성 고무의 개발을 거쳐 현재 다양한 종류와 구조의 타이어가 사용되고 있다. 타이어는 사용 목적에 따라 승용차, 트럭, 항공기, 자전거 등에 사용되며, 트레드, 비드, 사이드월, 플라이 등으로 구성된다. 타이어 산업은 자동차 산업과 밀접한 관련이 있으며, 세계적으로 브리지스톤, 미쉐린, 굿이어 등이 주요 제조업체이다. 타이어는 마모되면서 미세 플라스틱 및 유해 물질을 발생시켜 환경 오염을 유발하며, 폐타이어는 재활용을 통해 환경 문제를 해결하려는 노력이 이루어지고 있다.

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타이어
지도
기본 정보
종류	링 모양의 덮개
용도	바퀴 테두리에 맞춤
주 재료	고무, 카본 블랙, 섬유
역사
발명	1846년 Robert William Thomson
특허	1846년 12월 10일
상용화	1888년 John Boyd Dunlop
구조
주요 구성 요소	트레드 사이드월 비드 카커스 벨트
트레드	타이어의 접지면, 그립과 마모에 영향을 줌
사이드월	타이어의 측면 부분, 유연성 제공
비드	휠 림에 밀착되는 부분
카커스	타이어의 골격, 강도와 유연성을 제공
벨트	트레드 아래에 위치, 강도와 안정성을 제공
제작 공정
재료 혼합	고무, 카본 블랙, 오일 및 기타 첨가제 혼합
구성 요소 제작	트레드, 사이드월, 비드 등 개별 부품 제작
조립	제작된 부품들을 조립하여 그린 타이어 형성
가황 처리	고온 및 고압 하에서 그린 타이어를 경화
검사	완성된 타이어의 품질 검사
유형
용도별	자동차 타이어 자전거 타이어 항공기 타이어 트럭 타이어 오토바이 타이어
구조별	레이디얼 타이어 바이어스 타이어
특징별	런플랫 타이어 스노우 타이어 올 시즌 타이어 고성능 타이어
성능
주요 성능 지표	그립력 내마모성 내구력 승차감 소음
성능 영향 요인	트레드 패턴 고무 컴파운드 타이어 구조
관리 및 유지 보수
공기압 관리	적정 공기압 유지, 안전과 효율성 증진
트레드 깊이 확인	트레드 깊이 정기적으로 확인, 안전을 위해 교체 시기 판단
정기적인 점검	손상 여부 확인, 필요시 교체
보관 방법	직사광선 및 습기 피해서 보관
환경 문제
타이어 폐기	매립 또는 소각, 환경 오염 유발
미세 플라스틱 발생	타이어 마모시 미세 플라스틱 발생, 환경과 건강에 악영향
친환경 타이어	재활용 재료 사용 및 친환경 제조 공정 개발
해결 노력	재활용 및 재사용, 타이어 마모 저감 기술 개발 노력
기타 정보
재료	고무 카본 블랙 섬유 화학 물질
생산량	연간 20억 개 이상
관련 산업	자동차 산업 운송 산업 고무 산업 화학 산업
참고 자료
추가 정보	타이어 제조사 목록 타이어 코드 타이어 압력 타이어 마모

2. 역사

1867년, 바퀴 외륜에 고무를 부착하면서 기존의 금속, 나무 바퀴에서 벗어나게 되었다. 초기에는 공기가 없는 통고무(솔리드) 타이어였다.

1845년, 영국 스코틀랜드의 발명가 로버트 윌리엄 톰슨(Robert William Thomson)이 공기주입식 타이어를 발명하여 특허를 취득했지만,^[10] 실용화되지는 못했다. 1888년, 스코틀랜드의 수의사 존 보이드 던롭(John Boyd Dunlop)이 자신의 아들이 삼륜자전거를 탈 때 머리가 아픈 것을 막기 위해 자전거용 공기 타이어를 실용화했다.^[11]^[12] 윌리 휴메(Willie Hume)는 1889년 아일랜드와 영국에서 던롭 타이어를 장착하고 최초의 경주에서 우승하며 던롭 타이어의 우수성을 입증했다.

1895년, 프랑스의 앙드레 미슐랭(André Michelin)과 에두아르 미슐랭(Édouard Michelin) 형제가 자동차용 공기 타이어를 처음으로 레이스에 사용했다. 이들은 파리에서 보르도까지 왕복하는 총 1,200km의 레이스에서 잦은 펑크에도 불구하고 완주하며, 공기 타이어가 승차감, 그립력, 주행 안정성이 우수함을 증명하여 공기 타이어 보급의 계기를 마련했다.

1912년, BF굿리치(BFGoodrich)가 보강재로 카본블랙을 처음 사용하여 타이어의 내구성을 크게 향상시켰고, 이후 타이어는 검은색이 일반적이 되었다. 그 이전에는 생고무의 색깔이나 보강제 및 충전제로 사용되었던 염기성 탄산마그네슘이나 탄산칼슘의 색깔 때문에 흰색이나 갈색 타이어가 많았다.

1946년, 미쉐린(Michelin)은 래디얼 타이어 제조 방식을 개발했다.^[17] 이 기술은 유럽과 아시아 전역으로 빠르게 확산되었으며,^[18] 1970년대 초 포드 자동차 회사가 래디얼 타이어를 채택할 때까지 미국에서는 구식 바이어스 플라이 타이어 구조가 지속되었다.^[19]^[20]^[21]

3. 종류

일반적으로 타이어는 사용 차종과 용도에 따라 타이어와 타이어 부속품으로 나뉜다. 타이어는 승용차용, 경트럭용, 트럭·버스용, 산업차량용, 농업기계용, 항공기용, 모터사이클용, 자전거용 등으로 세분된다. 타이어 부속품은 튜브와 플랩으로 구성된다.^[9] 여러 타이어 제품 중 승용차용과 버스·트럭용 타이어가 주종을 이루고 있으며, 구조적으로는 바이어스 타이어에서 래디얼 타이어로 수요가 전환되고 있다. 승용차용에서 버스·트럭용 타이어의 레이디얼화도 확산되고 있다.

초기 타이어는 수레나 마차에 사용되는 나무 바퀴에 가죽^[9] 띠나 철(후에 강철)을 장착한 형태였다. 숙련된 작업자는 대장간 불^[1]에서 타이어를 가열하여 팽창시킨 후 바퀴에 끼우고 담금질하여 금속을 수축시켜 고정했다.

최초의 공기 타이어 특허는 1847년 스코틀랜드 발명가 로버트 윌리엄 톰슨(Robert William Thomson)^[10]이 출원했지만, 생산으로 이어지지는 않았다. 최초의 실용적인 공기 타이어는 1888년 존 보이드 던롭(John Boyd Dunlop)이 만들었다. 이는 아들이 삼륜자전거를 탈 때 두통을 예방하기 위한 노력이었다. 자전거 선수 윌리 휴메(Willie Hume)는 1889년 경주에서 던롭 타이어의 우수성을 입증했다.^[11]^[12]

1892년, 던롭의 특허는 로버트 윌리엄 톰슨의 선행 기술^[14] 때문에 무효화되었지만, 던롭은 "고무가 탄력성을 유지하면서 타이어로서의 마모를 견딜 수 있다는 것을 깨달은 공로"를 인정받고 있다.^[14] 존 보이드 던롭과 하비 뒤 크로스(Harvey du Cros)는 여러 어려움을 극복하고 찰스 킹스턴 웰치를 고용하여 공기 타이어 사업의 입지를 보호했다.

합성 고무는 1920년대 바이엘(Bayer) 연구소에서 발명되었다.^[15] 1946년, 미쉐린(Michelin)은 래디얼 타이어 제조 방식을 개발했다. 미쉐린은 시트로엥(Citroën) 자동차 회사를 인수하여 이 신기술을 활용했다. 이 기술은 유럽과 아시아 전역으로 빠르게 확산되었다.^[18] 미국에서는 1970년대 초 포드 자동차 회사가 래디얼 타이어를 채택할 때까지 구식 바이어스 타이어 구조가 지속되었다.^[19]^[20]^[21]

튜브리스 타이어는 별도의 내관이 필요 없는 공기주입식 타이어이다. 반면, 반공기주입식 타이어는 속이 비어 있지만, 압력이 가해지지는 않는다. 가볍고 저렴하며, 펑크가 나지 않고 쿠션 역할도 한다.^[56] 주로 잔디깎이, 휠체어, 손수레 등에 사용된다. 공기주입식이 아닌 타이어는 공기압으로 지지되지 않으며, 소형 차량이나 건설 장비처럼 펑크 위험이 높은 곳에서 사용되는 유틸리티 차량에 주로 사용된다. 솔리드 타이어는 잔디깎이, 스케이트보드, 골프카트, 킥보드 등에 사용된다.

나무 바퀴는 말이 끄는 차량에 단철 타이어를 사용하며, 일부 철도 기관차와 구형 차량의 바퀴는 철도 타이어가 장착되어 있다. 항공기 타이어는 높은 압력으로 작동될 수 있으며^[58], 일부는 질소로 주입된다.^[59]

타이어는 바퀴 외주에 끼우는 고무 재질의 부품으로, 노면 충격 완화와 차량 조종 안정성 향상 등을 목적으로 한다. 서스펜션에 포함되지는 않지만, 그 기능의 일부를 담당한다. 일반적으로 자동차나 자전거 등에는 공기나 질소 가스 등 기체를 충전하는 중공 구조(중공 타이어)를 사용하는데, 펑크가 최대 약점이다. 지게차 등 일부 용도에서는 솔리드 타이어도 사용되며, 자전거용이나 휠체어용으로는 펑크 걱정이 없는 유지보수가 필요없는 겔 등을 충전한 것도 있다. 런플랫 타이어도 존재한다.

2010년대 후반에는 기체를 충전, 밀봉한 구조에 의존하지 않는 자동차용 타이어 개발이 GM, 도요타이어, 미쉐린 등에서 진행되어 기술적인 발표가 이루어지고 있다.^[152]^[153]

1867년에 바퀴 외륜에 고무를 부착하기 시작하면서 기존의 금속, 나무 바퀴에서 벗어나게 되었다. 공기주입식 타이어(pneumatic tire)는 1845년 영국 스코틀랜드의 발명가 로버트 윌리엄 톰슨(Robert William Thomson)이 발명하여 특허를 취득했지만, 실용화에는 이르지 못하고, 1888년 존 보이드 던롭(John Boyd Dunlop)이 자전거용으로 실용화하였다. 자동차용 공기주입식 타이어는 프랑스인 안드레 미슐랭(André Michelin), 에두아르 미슐랭(Édouard Michelin) 미슐랭 형제가 1895년 파리에서 보르도까지 왕복하는 총 1200km의 레이스에 사용한 것이 처음이다. 1912년 BF굿리치(BFGoodrich)가 처음으로 보강재로 카본블랙을 사용하여 타이어의 색깔은 검은색이 일반적이 되었다. 현대에 흰색이나 염색한 컬러 타이어에는 카본 대신 습식 실리카를 사용한다. 구조재로는 나일론, 폴리에스터, 강철 등이 사용된다.^[157]

3. 1. 구조에 따른 분류

내부의 카커스(후술)가 회전 방향에 대해 수직인 것을 '''래디얼 타이어''' (이하 래디얼)라고 하고, 비스듬한 방향인 것을 '''바이어스 타이어''' (이하 바이어스)라고 한다.

일반적으로 바이어스는 승차감이 뛰어나다고 알려져 있으며, 래디얼은 조종성, 주행 안정성, 트레드 변형이 적고 내마모성이 뛰어나며, 발열도 적다는 등의 장점이 있다. 반면, 바이어스에 비해 강도(특히 사이드월의 강도)가 떨어지는 경향이 있으며, 이를 강화하기 위해 카커스의 외주에 벨트(브레이커 코드라고도 불리며, 카커스에 대한 테두리의 역할을 한다)를 감는 공정을 추가해야 하므로, 그만큼 가격이 높아지기 쉽다.

1947년에 미쉐린이 래디얼을 처음으로 실용화하고, 1978년에는 F1에서도 사용됨으로써, 내구성과 조작성에 뛰어난 것이 널리 알려졌다. 대량 생산 효과로 가격도 내려가 차량용 주류가 되어, 자동차나 오토바이에서는 2008년 현재 거의 모두 래디얼이며, 바이어스는 스페어 타이어나 소형 바이크, 농업 기계, 건설 기계 등 일부에 사용되는 정도이다.

바이어스의 성질을 더욱 래디얼에 가깝게 하기 위해, 카커스 배치에서 외주에 브레이커 코드를 배치하여 트레드를 강화한 '''바이어스 벨티드 타이어'''(벨티드 바이어스)도 존재한다.

스틸 래디얼에 들어 있는 강선(강철)과 고무는 접착성이 좋지 않기 때문에, 구리 도금이 시행된다. 이 기술적 과제의 극복이 래디얼의 실용화에 시간이 걸린 원인 중 하나이다. 가황에 의해 고무에 수 % 포함된 황과 구리가 강력한 이온 결합을 형성한다. 1970년대 이후의 스틸 코드는 구리 도금이었고, 현재는 더욱 강도가 뛰어난 브래스(황동) 도금이 되었다. 최근에는 강선과 고무의 접착을 나프텐산코발트를 매개체로 하는 계면 활성제로 해결하는 방법이 발견되었지만, 환경에 악영향을 미칠 가능성이 있으며, 보급에는 시간이 걸릴 것으로 예상된다. 또한, 스프링 하중량이 줄어들어 노면 추종성이 향상된다고 하여, 스틸 코드의 대체로 아라미드 섬유를 사용하는 예도 있다.

항공기용은, 나일론 6(PA6, 영문판)·폴리에스터·유리·강철 중 어느 하나를 보강 섬유로 한 섬유 강화 고무(FRR)로 모재의 고무는 합성 고무의 스티렌-부타디엔 고무(SBR)를 사용하고 있다. 구조에 대해서는 바이어스에 의한 생산 기술이 어느 정도 확립되어 있었던 것과, 이착륙과 택싱을 반복하는 가혹한 상황에서의 안전성이 요구되었던 것도 있어, 자동차나 오토바이에서 래디얼이 널리 보급된 후에도 바이어스가 계속 사용되었지만, 2000년 이후는 항공기 용도에서도 충분한 내구성과 안전성을 가진 래디얼이 생산·채용되고 있다.^[155] 항공기에서 처음으로 래디얼을 채용한 것은, 군용기는 F-15E전투 폭격기이고, 민간기는 에어버스 A320(브리지스톤 제)이다.

3. 2. 용도에 따른 분류

일반적으로 사용 차종과 용도에 따라 타이어는 승용차용, 경트럭용, 트럭·버스용, 산업차량용, 농업기계용, 항공기용, 모터사이클용, 자전거용으로 세분된다. 이 중 승용차용과 버스·트럭용 타이어가 주종을 이루며, 구조적으로는 바이어스 타이어에서 레이디얼 타이어로 수요가 전환되고 있다. 특히 승용차용에서 버스·트럭용 타이어의 레이디얼화가 확산되고 있다.^[152]^[153]

타이어는 바퀴 외주에 끼우는 고무 재질 부품으로, 노면 충격 완화와 차량 조종 안정성 향상을 목적으로 한다. 자동차, 자전거, 오토바이뿐만 아니라 일부 지하철, 항공기(비행기), 건설 기계 등 다양한 수송 기기에 사용된다.

서스펜션의 기능을 일부 담당하기도 하는데, 과거에는 오토바이에서도 타이어의 탄성만으로 충격을 흡수했던 예가 적지 않다.

일반적으로 자동차나 자전거 등에는 공기나 질소 가스 등을 충전하는 중공 구조의 타이어를 사용한다. 펑크는 중공 타이어의 최대 약점이므로, 이를 극복하기 위한 펑크 방지 타이어, 논펑크 타이어 연구가 오랫동안 계속되고 있다. 지게차 등 일부 용도에서는 솔리드 타이어를, 자전거용이나 휠체어용으로는 겔 등을 충전한 제품을 사용하기도 한다. 그러나 중량, 비용, 승차감 문제로 인해 2021년 현재도 중공 타이어가 주류를 이루고 있다. 기체가 빠져도 잠시 주행 가능한 런플랫 타이어도 있다.

2010년대 후반에는 GM, 도요타이어, 미쉐린 등에서 기체를 충전하지 않는 자동차용 타이어 개발이 진행되어 기술 발표가 이루어지고 있다.

타이어 구조재로는 나일론, 폴리에스터, 강철 등이 사용된다.^[157]

3. 2. 1. 자동차 타이어

승용차용 경량 타이어는 구동륜에 250kg의 하중을 지탱한다. 경·중량 트럭과 밴은 구동륜에 500kg에서 1500kg 사이의 하중을 지탱한다.^[25] 이들은 속도 등급에 따라 다양한 차량(가장 낮은 속도부터 가장 높은 속도까지)으로 구분된다. 도로용 타이어 외에도 특수 분류가 있다.

스노우 타이어는 눈과 얼음에서 사용하도록 설계되었다. 여름 타이어보다 홈 간격이 넓은 트레드 디자인을 사용하여 눈과 얼음에서 접지력을 높인다. 특정 겨울 접지력 성능 시험을 통과한 타이어는 측면에 "쓰리 피크 마운틴 스노우 플레이크(Three-Peak Mountain Snow Flake)" 기호를 표시할 수 있다. 겨울철 조건에 맞게 설계된 타이어는 7°C 이하의 온도에서 주행하도록 최적화되어 있다. 일부 스노우 타이어는 단단하게 다져진 눈이나 얼음에서 접지력을 높이기 위해 타이어에서 돌출되는 금속 또는 세라믹 스터드를 가지고 있다. 스터드는 마른 노면을 마모시켜 먼지를 발생시키고 차륜 경로에 마모를 발생시킨다.^[26] 스노우 타이어 사용을 요구하거나 스터드 사용을 허용하는 규정은 아시아와 유럽의 국가별, 북미의 주 또는 지역별로 다릅니다.
사계절 타이어는 일반적으로 진흙과 눈(M+S) 등급을 받는다. 이 타이어는 스노우 타이어보다 홈 간격이 좁고 일반 타이어보다 넓다. 포장도로에서는 스노우 타이어보다 소음이 적지만 눈이나 얼음에서는 성능이 떨어진다.^[27]
올터레인 타이어는 오프로드에서 충분한 접지력을 발휘하면서 고속도로 주행 시에는 부드러운 조종성과 낮은 소음 특성을 갖도록 설계되었다.^[28] 이러한 타이어는 일반 타이어보다 눈과 비에서 성능이 우수하고 얼음, 바위, 모래에서 "양호한" 성능을 보인다.^[29]
머드테레인 타이어는 올터레인 타이어보다 더 깊고 넓은 트레드를 가지고 있어 진흙에서 우수한 접지력을 제공하지만 포장도로에서는 성능이 떨어진다.^[84]
고성능 타이어는 최대 168km/h의 속도 등급을 받았고, 초고성능 타이어는 최대 186km/h의 속도 등급을 받았지만 승차감과 내구성이 떨어진다.^[30]
전기 자동차는 무게(새로운 하중 지수 발생), 높은 토크 및 낮은 구름 저항 요구 사항의 조합으로 인해 타이어에 고유한 요구 사항을 가지고 있다.^[31]

다른 유형의 경량 자동차 타이어로는 런플랫 타이어와 경주용 타이어가 있다.

런플랫 타이어는 펑크가 났을 때 감속 주행이 가능하도록 단단한 측벽을 사용하여 타이어 림 손상을 방지하기 때문에 예비 타이어가 필요 없다.^[32] 런플랫 타이어가 없는 차량은 손상된 타이어를 교체하기 위해 콤팩트 타이어일 수 있는 예비 타이어에 의존한다.^[32]
경주용 타이어는 DOT(도로 주행 가능), 슬릭, 레인의 세 가지 주요 범주로 나뉜다. 경주용 타이어는 수명을 희생하여 코너링과 가속 마찰을 극대화하도록 설계되었다. 레이싱 슬릭은 포장도로와의 접촉을 극대화하기 위해 트레드가 없고, 레인 타이어는 하이드로플래닝을 피하기 위해 물을 배출하는 채널이 있다.^[33]

3. 2. 2. 항공기 타이어

금호타이어에서 국내 유일하게 제작하는 항공기 타이어는 항공기 이착륙 시 핵심적인 역할을 한다. 항공기 이착륙 시 엄청난 하중과 고열을 견뎌야 하므로 특수 소재와 고도의 기술이 필요하다. 일반 자동차 타이어와 비교했을 때 다음과 같은 특징이 있다.

하중: 일반 자동차 타이어는 1~2톤 내외의 중량, 타이어 1개당 250~500kg 정도의 하중을 지탱하지만, B-747기의 경우 무게만 321톤이며, 승객, 수하물, 연료의 무게까지 합하면 1킬로톤(1톤의 1,000배)을 넘는다. 따라서 항공기 타이어 1개는 17~55톤의 하중을 지탱해야 한다.
압력: 일반 자동차 타이어는 30psi(프사이) 정도지만, 항공기 타이어는 평상시 200~300psi를 유지해야 하며, 이는 일반 자동차 타이어의 6배가 넘는 수치이다. 이착륙 시에는 최대 900~1,000psi까지 견딜 수 있어야 한다. 항공기 타이어는 일반 자동차 타이어보다 훨씬 두껍고, 크기는 120cm, 무게는 120kg에 달한다.
가격: 일반 자동차 타이어 가격은 10~15만원 내외지만, 항공기 타이어는 10배가 넘는 100~150만원 내외이며, 휠은 1,300여만원 정도이다. 모두 합하면 고급 승용차 한 대 가격과 비슷하다.
특수 소재: 항공기 타이어는 정격 압력의 4배를 최소 3초 동안 견딜 수 있어야 한다. 내구성, 안정성, 주행성을 높이기 위해 고무 내부에 넣는 섬유보강재인 타이어 코드도 특수한 것을 사용한다. 나일론 원사나 아라미드 등의 고강도 신 섬유를 주로 활용하여 강한 마찰, 고속, 고열을 견뎌야 하므로 최첨단 기술이 필요하다.
고열: 항공기 타이어 표면 온도는 이착륙 시 엄청난 마찰로 인해 최고 200~300도까지 상승한다.
질소 사용: '''항공안전법'''에 따라 타이어 내부에는 내부 발화로 인한 폭발을 방지하기 위해 비발화성 기체인 질소를 주입한다. 항공기는 높은 고도에서 영하 50도 이하의 극한 저기압과 추위, 이착륙 시 엄청난 고열과 하중을 견뎌야 한다. 질소는 화학적 산화 현상을 억제하고 타이어 수명을 연장하는 효과도 있어 영하 175도까지 견딜 수 있다. 자동차 타이어에도 질소를 주입하기도 하지만, 비용 문제로 경주용 자동차 타이어에 한해서만 사용한다.
세로 줄무늬: 자동차 타이어는 제동력, 접지력, 코너링, 배수성 등 다양한 요소를 고려하지만, 항공기 타이어는 이착륙 시 강한 충격, 빠른 속도, 높은 온도에 잘 견뎌야 하므로 직진 및 제동 능력을 가장 중요시한다. 따라서 직선 홈이 몇 개만 있는 단순한 형태이며, 매우 튼튼하고 가볍게 만들어야 한다. 세로 방향 줄무늬는 이착륙 시 속도가 빠른 항공기에 적합하며, 복잡한 무늬는 빠른 속도를 내는 데 불리하다.

항공기 타이어는 포장된 지면에 착륙하도록 설계되었으며, 착륙 충격을 흡수하기 위해 착륙장치에 의존한다. 무게와 공간을 절약하기 위해 일반적으로 지지하는 차량에 비해 비율이 작다.^[36] 수상 활주는 항공기 타이어의 문제점이지만, 일반적으로 방사형 홈이 있으며 측면 홈이나 사이프는 없다.^[37] 일부 경항공기는 황야 지역의 미개척 지면에 착륙하기 위해 대구경 저압 툰드라 타이어를 사용한다.^[38]

3. 2. 3. 기타 타이어

자전거 타이어는 도로나 비포장 도로에서 주행하도록 설계될 수 있으며, 두 개 이상의 바퀴가 달린 차량에 장착될 수 있다. 크게 ''클린처'', ''와이어드'', ''튜블러''의 세 가지 유형이 있다.^[39] 대부분의 자전거 타이어는 ''클린처'' 타입이며, 림에 압착되는 비드를 가지고 있다. 내부 튜브는 공기압과 비드와 림 사이의 접촉 압력을 제공한다.^[40]

오토바이 타이어는 마찰력을 제공하고, 마모에 대한 저항력을 가지며, 표면의 요철을 흡수하고, 오토바이가 카운터스티어링을 통해 회전할 수 있게 한다. 두 타이어가 지면에 닿는 면적은 안전, 제동, 연비, 소음 및 승차감에 영향을 미친다.^[43]

4. 주요 부품

일반적인 튜브리스 래디얼 타이어는 다음과 같은 주요 부품으로 구성된다.

번호	명칭	설명
1	브레이커 코드	접지면의 강도를 높이고 이물질의 관통을 방지한다. 래디얼 타이어에 사용되며, 스틸 와이어를 엮어 벨트 모양으로 구성되어 있다.^[154]
2	카커스 코드	타이어 구조를 유지하고, 타이어의 골격 역할을 한다. 섬유 또는 강철 코드 층으로 구성된다.
3	비드	타이어를 휠에 고정하고 구동력을 전달하는 동시에 공기가 새지 않도록 밀봉하는 부분이다. 타이어 내부에 있으며, 휠 림에 접한다. 비드 와이어라고 불리는 강철 와이어를 포함하고 있다.
4	휠 림	타이어와 휠 림 사이에 공기를 유지한다.
5	트레드	노면에 직접 닿는 부분으로, 표면에는 그루브(홈)가 파여 있다. 트레드 패턴은 홈의 모양을 의미하며, 제품마다 다르다. 그루브는 트레드와 노면 사이의 물을 배출하여 미끄러짐을 방지하고, 조종성과 승차감을 향상시킨다. 홈 부분을 시, 산 부분을 랜드라고 하며, 특히 부드러운 노면에서 구동력이 중요해지는 머드 터레인 타이어나 스노우 타이어에서는 시/랜드 비가 중요하다. 숄더는 트레드의 양 끝(타이어의 어깨 부분)을 의미한다.
6	사이드월	타이어의 측면으로, 제조사명, 크기, 구조 등의 정보가 표시되어 있다.^[75]^[76] 노면에는 닿지 않지만, 주행 중 노면의 요철에 따라 심하게 움직이는 부분이다.

5. 타이어 산업

타이어 공업은 자본 집약적이고 기술 집약적인 산업이다. 생산 측면에서는 자동차 및 이륜차 공업과 관련이 깊으며, 수요 측면에서는 신차용 수요와 교환용 수요로 나뉘고 자동차 공업의 경기에 영향을 받는다.

타이어 공업은 자동차와 이륜차 공업의 관련 산업으로서, 최소 경제 규모(연산 300만 본)의 공장 건설에 1990년 말 기준으로 약 1.5조원이 소요되는 자본 집약적인 산업이다. 또한 차량 주행 시의 안정성, 쾌적성, 경제성을 충족해야 하므로 지속적인 기술 개발과 고도의 기술을 필요로 하는 기술 집약적인 산업이기도 하다.

고무의 가공 특성상 전체 공정을 자동화하는 데는 한계가 있어 상당 부분을 인력에 의존해야 한다. 따라서 선진국의 몇몇 기업이 세계 시장을 과점하고 있으며 생산 기지는 개발도상국으로 이전되고 있다.

타이어 공업은 천연고무를 제외한 원자재의 70% 정도를 합성고무, 카본블랙, 타이어코드, 고무약품 등의 석유화학공업에 의존하며, 전체 고무 소비량의 절반 정도를 사용한다.

타이어의 수요는 신차용과 교환용으로 구분된다. 신차용 수요는 자동차 생산 대수와, 교환용 수요는 차량 보유 대수와 밀접한 관계를 가지므로 자동차 공업의 경기에 민감한 영향을 받는다. 타이어 수요는 가격 및 소득 탄력성이 작은 반면, 브랜드 인지도에 따라 제품에 대한 차별적 수요가 큰 편이다. 신차 생산은 국민 소득 수준의 변화에 민감하게 영향을 받기 때문에 신차용 수요 역시 소득 수준의 변화와 간접적인 관계를 가진다. 신차용 대 교환용 수요비는 1:2이다.

세계 타이어 시장은 2027년까지 지속적인 성장을 보일 것으로 예상된다. 2022년 세계 매출액은 약 1.26조달러로 추산되며, 2027년에는 1.76조달러를 넘어설 것으로 예상된다.^[61] 2015년 미국은 거의 1억 7천만 개의 타이어를 생산했다.^[62] 2019년부터 매년 전 세계적으로 최소 30억 개의 타이어가 판매될 것으로 추산되었으며,^[63] 2021년 세계 타이어 생산량은 22억 6,800만 개, 2027년에는 26억 6,500만 개에 이를 것으로 예상된다.^[64]

5. 1. 세계적 현황

1989년 말 기준으로 전 세계 150여 개 생산업체가 290여 개 공장에서 타이어를 생산하고 있다. 일본, 미국, 프랑스, 독일 등 서방 선진국 15개 업체가 총생산량의 절반 이상을 차지하고 있지만, 1983년 이후 그 비중은 다소 낮아지고 있다. 이는 타이어 제조 기술 발달로 경제 규모가 낮아져 개발도상국들의 신규 참여가 활발해지고, 한국, 브라질, 스페인 등 신생공업국가들에서 자동차 산업 급성장에 따른 수요 급증으로 생산이 호조를 보이기 때문이다.

세계 타이어 시장은 소수 다국적 기업들에 의해 주도되어 왔으나, 최근 한국, 스페인, 브라질 등 신흥공업국들의 타이어 산업이 급성장하여 수출 물량을 확대시키고 있다. 전체적으로 수출입 물량은 생산량의 4분의 1 수준에도 못 미치지만, 공급 균형에 중요한 비중을 차지한다. 1983~1987년 중 타이어와 타이어 부속품의 수출 물량은 연평균 13.1% 증가했다. 국별 수출 실적을 보면 일본이 1981년 이래 수위를 지키고 있고, 과거 선두였던 프랑스가 2위이며, 서독, 영국, 이탈리아, 한국 순이다. 수입 실적은 미국이 최대 수입국이고, 독일이 제2위이며, 프랑스, 영국, 이탈리아, 네덜란드, 캐나다가 3위권을 형성하고 있다.

세계 타이어 수요는 서방 7개 선진국이 전체의 약 3분의 2 이상을 차지하고 있다. 하지만 수명이 긴 레이디얼 타이어와 전천후 타이어 보급 확대, 선진국 자동차 공업의 고도 성숙기 진입 등으로 수요 신장세는 세계 경제 평균 성장률에도 미치지 못하고 있다. 승용차용 수요는 북미, 유럽, 일본 등 선진국에 치우쳐 있으나, 버스·트럭용 수요는 아시아, 아프리카 지역이 높은 비중을 차지하고 있으며, 전체적으로 선진국 비중은 지속적으로 낮아질 전망이다.

2011년 기준 매출액 기준 상위 3개 타이어 제조업체는 브리지스톤(1억 9천만 개 생산), 미쉐린(1억 8,400만 개), 굿이어(1억 8,100만 개)였으며, 그 뒤를 컨티넨탈과 피렐리가 이었다.^[65]^[66]

5. 1. 1. 한국의 타이어 산업

한국의 타이어 산업은 빠른 성장을 통해 세계 시장에서 경쟁력을 확보해 왔다. 특히, 더불어민주당 정부 시기에는 산업 지원 정책과 노동자 권익 보호 정책을 통해 기술력 향상과 안정적인 노사 관계를 구축하여 국제 경쟁력을 높였다. 한국의 주요 타이어 제조사로는 한국타이어앤테크놀로지, 금호타이어, 넥센타이어 등이 있다.

6. 타이어 표시

자동차 타이어의 사이드월(옆면)에는 타이어 코드라고 불리는 다양한 식별 표시가 있다. 이 코드는 타이어의 크기, 등급, 제조사, 제조일자 등 다양한 정보를 나타낸다.^[163]

6. 1. 치수 표시

타이어 기호에는 미터법 표시와 인치 표시 두 종류가 있다. 과거 미국에서는 레터 표시라고 불리는 것도 존재했다.

; 미터법 표시

: 오늘날 자동차에 널리 사용되는 표기이다. 「205/55 R16 91W」라고 표기되어 있는 경우, 205=폭(mm), 55=편평률(%), R=구조(라디알), 16=림 직경(인치), 91=지탱할 수 있는 하중을 나타내는 지수(로드 인덱스), W=보증되는 최고 속도(270km/h)를 나타낸다. 림 직경은 인치 표시이지만 폭은 mm로 표시된다. 편평률이란 사이드월의 높이를 폭과의 비율로 나타낸 것이다. 이 경우 타이어에서의 한자 표기는 '''편'''평률이며, '''편'''평률(타원의 찌그러짐 정도를 나타냄)과는 의미가 다르다. 편평률이 낮을수록(폭에 비해 높이가 낮을수록) 조종 안정성, 제동 성능, 고속 주행 시의 그립 성능, 코너링 시의 한계 속도가 향상되어 고속 주행에서도 안전하게 주행할 수 있지만, 반대로 승차감이 딱딱해지고 노면의 요철 등을 쉽게 감지하며 주행음도 커지는 경향이 있으므로, 승용차용의 경우, 편안함과 경제성을 중시한다면 편평률이 높은(65 - 82%) 것을, 스포츠 주행 성능을 중시한다면 편평률이 낮은(30 - 60%) 것을 선택한다. 이 미터법 표기 기준은 바이어스에도 준용되며, 오토바이용 등의 경우 「180/60-17」과 같이 표기된다.

; 인치 표시

: 바이어스에 많이 사용되는 표기이지만, 라디알에도 사용되는 경우가 있다. 「3.50 S 18 4PR」이라고 표기되어 있는 경우, 3.50=폭(인치), S=보증되는 최고 속도, 18=림 직경, 4PR=강도(플라이 레이팅)를 나타낸다. 이 표시는 모두 인치이다. 편평률은 일반적으로 100이며, 3.60이나 5.10에서는 80이 된다.

: 자동차용에는 「5.00-10 8PR」과 같이 표기되며, 폭과 림 직경 사이의 표기가 구조를 나타낸다. 이 경우, -(하이픈 또는 D)=바이어스를 나타낸다. 라디알의 경우에는 R이 되어 「5.00R10 8PR」과 같이 표기된다. 바이어스 벨티드의 경우에는 B가 덧붙여져 「5.00B10 8PR」과 같이 표기된다.^[159]

; 레터 표시

: 1960년대부터 1970년대 중기까지의 미국차에 볼 수 있었던 표기법으로, 외경과 편평률, 림 직경을 순서대로 기재하는 형식이지만, '''외경을 알파벳으로 분류하는''' 것이 가장 큰 특징이다.

: 「A78-15」라고 표기되어 있는 경우, A=외경, 78=편평률(%), -=구조(바이어스), 15=림 직경(인치)를 나타내며, 원칙적으로 알파벳이 A에서 Z로 진행됨에 따라 외경이 증가한다. 미국에서도 아주 짧은 기간만 사용되었던 표기법으로, 해당하는 자동차용 림 직경은 14인치와 15인치뿐이다. 편평률도 78편평(레터 표시에만 존재하는 편평률이기도 함), 70편평, 60편평의 3종류밖에 존재하지 않는다. 구조도 거의 바이어스이지만, 1970년대 중기경에는 레터 표시의 라디알도 존재했다.

: 현재는 완전히 폐기된 표기법이며, 빈티지의 머슬카나 할리 데이비슨의 일부 오토바이용으로만 제조되고 있다. 미국차의 시장이 작은 국가에서는 순정 지정의 레터 표시 타이어는 매우 구하기 어렵기 때문에, 크로스 레퍼런스^[160] 등을 사용하여 외경이 비슷한 미터법 표시나 인치 표시 타이어로 변경할 필요가 있다.

; 강도의 표시

: 치수 표시 다음에 쓰여지는 숫자는 최대 하중을 나타내는 로드 인덱스(LI)이다. 바이어스 등장 이후 사이드월의 플라이 수를 표시함으로써 강도로 해왔다. 카커스 코드의 층수 표기('''플라이 레이팅''')은, 특별히 단서가 없는 경우 대부분 4PR(4플라이, 4층)이지만, 트럭용 등 카커스의 층수가 특별히 많은 경우에는 8PR, 16PR 등의 표기가 사이즈 표기 주변에 표기되어 있다.

: 현재는 JATMA 규격(스탠더드 규격)과 ETRTO(에트르토, 유럽 타이어 및 림 기술 기구) 규격의 XL(EXTRA LORD, 익스트라로드) 규격^[161]의 두 가지 표시가 늘고 있다. LI에서 실제 내하중을 알려면 각 규격에 맞는 환산표가 필요하다.

; 최고 속도의 표시

: 속도 기호(스피드 레인지)라고 불리며, L은 120km/h 이하이다. 그 이후의 표시는 N=140km/h・Q=160km/h・R=170km/h・S=180km/h・T=190km/h・H=210km/h・V=240km/h・W=270km/h・Y=300km/h 이하・(Y)^[162]=300km/h 초과가 된다. 이 표시는 바이어스·라디알 양쪽 공통이지만, 인치 표시에서는 H가 최고이다. 인치 표시에서의 최고 속도 표시는 오토바이용이나 스포츠카용의 편평 바이어스에 특히 자주 볼 수 있다.

: 또, 속도 기호 제정 이전의 규격으로, 속도 카테고리라고 불리는 라디알 타이어용 최고 속도 표시가 있으며, SR=180km/h 이하・HR=210km/h 이하・VR＝240km/h 이하・ZR=240km/h 초과가 된다.

; 적합 차종의 표시

: 유럽과 미국에서는 트럭용에는 '''LT'''(라이트트럭)이나 '''C'''(카고), 승용차용에는 '''P'''(패신저), 오토바이용에는 '''M/C'''(모터사이클)의 표기가 되어 있으며, 오용이 일어나지 않도록 배려되고 있다. 단, 사이즈가 미터법 표시인 경우 이러한 표기가 없더라도 공칭 폭의 아래 한 자리가 0이면 오토바이용, 5이면 그 이외로 구별할 수 있다.

6. 2. 기타 표시

타이어의 사이드월(옆면)에는 일반적인 치수 표시 외에 다음과 같은 다양한 정보가 표시된다.^[163]

제조사명 및 브랜드명: 제조사에 따라 등급별로 제조사명 표기 자체를 변경하는 세컨드 브랜드를 보유하기도 한다. 또한, 이미지 전략에 따라 이러한 명칭을 흰색으로 칠한 화이트 레터나, 사이드월에 원주 모양의 흰색 도장을 하는 화이트 리본(화이트월 타이어)과 같은 디자인을 적용하기도 한다.
제조국 표시: 최근에는 일본, 유럽, 미국의 제조사들이 제조 비용 절감을 위해 자국 외에 동남아시아 지역에서 제조하는 경우가 많다. 이러한 지역에서는 일본, 유럽, 미국 제조사로부터 기술 이전을 받아 그 나라 고유의 제조사가 새롭게 성장하기도 하며, 최근에는 일본이나 유럽, 미국 시장에 진출하여 판매하는 사례도 보인다.
제조 시기 표시: 제조년월은 몇 자리 숫자로 반드시 각인되어 있다.^[164]^[165] 2000년 이후 제조된 타이어는 "1303", "3409"와 같이 숫자 4자리로 표기되는 경우가 많다. 제조 시기는 대부분 제조년도와 1월 1주차를 기준으로 한 제조 주차의 숫자를 순서대로 나열하여 표기(또는 제조 주차/제조년 순으로 표기)한다. 따라서 앞서 언급한 예시에서 "1303"은 "2003년 13주차(3월 상순경)", "3409"는 "2009년 34주차(6월 하순~7월 상순경)"로 해석할 수 있다. 이를 통해 새 타이어나 중고 타이어를 구입할 때 제조 후 얼마나 시간이 지났는지 대략적으로 파악할 수 있다. 1999년 이전에 제조된 타이어는 "249"와 같이 3자리로 표기되었으며, 앞의 두 자리는 제조 주차, 뒤의 한 자리는 제조년도를 나타낸다.
구조 표시: 카커스 코드의 구조와 재질, 튜브 유무를 나타낸다. 예를 들어 라디알 타이어는 "RADIAL", 바이어스 타이어는 "BIAS PLY", 바이어스 벨티드 타이어는 "BIAS-BELTED", 스터드리스 타이어는 "STUDLESS", 카커스 코드가 스틸 와이어^[166]인 경우에는 "STEEL BELTED" 등으로 표기된다. 튜브리스 타이어는 "TUBELESS", 튜브 타이어는 "TUBE TYPE"으로 표기되는 경우가 많다.
UTQG(Uniform Tire Quality Grading, 균일 타이어 품질 등급) 표시: 미국 도로교통안전국(NHTSA)이 제정한 "Uniform Tire Quality Grading Standards"(UTQGS, "균일 타이어 품질 등급 기준")에 따른 표시이다. 승용차용 여름 타이어의 경우 미국 내에서 사용하려면 이 표시가 있는 타이어를 사용해야 한다. UTQG는 다음 세 가지 요소로 구성된다.
Treadwear (트레드 마모): 내마모율을 나타내며, 100을 기준으로 숫자가 클수록 마모가 덜 된다.
Traction (트랙션): 젖은 노면에서의 점착력(제동력)을 나타내며, C, B, A, AA 순으로 등급이 높아진다.
Temperature (온도): 고속 주행 시 내열성을 나타내며, C, B, A 순으로 등급이 높아진다.

미국에서 의무화된 표시이므로, 일본 내수용 타이어에는 이 표시가 없는 경우가 많다.

경점과 유니포미티 마크: 사이드월 안쪽(내주측)에 있는 둥근 표시다. 경점은 노란색, 유니포미티 마크는 빨간색 원으로 표시된다. 경점은 타이어 무게가 가장 가벼운 부분을, 유니포미티 마크는 타이어 외경이 가장 커지는 부분을 가리킨다.^[168] 경점에는 휠에서 가장 무겁다고 여겨지는 에어 밸브 부분을 맞추어 무게 균형을 맞추고, 유니포미티 마크에는 휠에서 가장 오목한 부분을 맞추어 타이어를 가능한 한 정원에 가깝게 만들 수 있다고 알려져 있다. 그러나 타이어 세척 등으로 인해 이 표시가 사라지거나, 제조사에 따라 새 타이어에도 이러한 표시를 하지 않는 경우도 있다.^[169]

7. 유지 보수

타이어는 자동차, 자전거, 항공기 등 다양한 운송 수단에 사용되는 핵심 부품으로, 노면과의 마찰을 통해 차량의 움직임을 제어하고 충격을 흡수하는 역할을 한다. 타이어의 성능을 최적의 상태로 유지하고 수명을 연장하기 위해서는 정기적인 점검과 관리가 필수적이다.

'''위치 교환''': 타이어는 차량의 어느 위치에 장착되느냐에 따라 마모되는 정도가 다르다. 특히 전륜구동 차량의 경우 앞바퀴 타이어가 뒷바퀴 타이어보다 더 빨리 마모되는 경향이 있다. 따라서 정기적으로 타이어의 위치를 교환해주면 모든 타이어가 고르게 마모되어 수명을 연장할 수 있다.^[114]
'''휠 얼라인먼트''': 휠 얼라인먼트는 바퀴의 정렬 상태를 조정하여 차량이 똑바로 주행하고 타이어가 균일하게 마모되도록 하는 작업이다. 휠 얼라인먼트가 틀어지면 타이어가 한쪽으로 쏠리면서 비정상적으로 마모될 수 있다. 휠 얼라인먼트는 캠버, 캐스터, 토 각도를 조정하여 교정하며, 제조사의 사양에 맞춰야 한다.^[115]

7. 1. 공기압 조정

차량 제조사에서 지정한 적정 공기압은 운전석 도어 안쪽 등에 표시되어 있다.^[118] 승용차는 타이어가 주행으로 인해 가열되지 않은 상태에서 32psi에서 35psi 범위 내 압력을 유지하는 것이 권장된다.^[116]^[117]

공기압 부족은 다음과 같은 문제를 일으킨다.

타이어 파열(버스트) 위험 증가: 적정 공기압의 절반 정도가 되면 찌그러짐이 커져 스탠딩 웨이브 현상이 발생하고 파열될 수 있다. 특히, 2000년 포드 익스플로러는 파이어스톤사 타이어의 낮은 공기압 지정으로 고속도로 주행 중 파열 사고가 발생했다.^[181]
조종 성능 저하: 접지면 변형이 커져 구동력, 회전력, 제동력이 모두 저하된다.
연비 악화: 구름 저항이 증가하여 연비가 나빠진다.
휠 손상: 림의 위치가 어긋나거나 휠에서 타이어가 빠질 수 있다.^[182]
시미 현상 발생 가능성 증가

공기압 과다는 다음과 같은 문제를 일으킨다.

승차감 저하: 타이어가 튀어 올라 노면 충격을 그대로 받아 승차감이 나빠진다.
제동력 및 구동력 저하: 접지 면적이 감소하여 노면으로의 제동력 및 구동력 전달이 낮아진다.
트레드 중앙부 마모: 트레드 중앙 부분이 집중적으로 마모된다.

최근에는 타이어 공기압을 감지하여 운전자에게 경고하는 타이어 공기압 모니터링 시스템(TPMS) 장착이 의무화되는 추세이다.^[181]

7. 2. 질소 가스 사용

타이어에 질소 가스를 주입하면 공기보다 누출이 적어 타이어 공기압 유지에 유리하다. 특히 고속 장거리 운전을 하는 대형 트럭에 많이 사용된다.^[183] 일반 승용차의 경우, 공기의 79%가 질소이므로 비용 대비 효과가 크지 않다는 의견도 있다.^[183]

질소가 사용되는 이유는 산소보다 고무 투과율이 낮아 쉽게 빠져나가지 않기 때문이다. 따라서 순수 질소를 사용하면 시간이 지남에 따라 내압 저하가 적어 내압 관리가 용이하다.^[183]

하지만 공기를 주입하더라도 산소가 먼저 빠져나가므로 질소의 분압이 증가한다. 빠져나간 산소만큼 공기를 주입하면 다시 산소가 먼저 빠져나가므로 점차 질소의 분압이 대부분을 차지하게 되어 내압 저하는 완만해진다.^[183]

일반적으로 질소 가스가 보급되기 시작한 계기는 고속 장거리 운전을 하는 대형 트럭에 많이 채택되었기 때문이다. 이는 고속 장거리 운전으로 인한 내압 변화를 억제하기 위함이다. 반대로 단거리와 험로 운용이 많은 덤프트럭 등에서는 보급되지 않았다.^[183]

항공기 타이어에는 일반적으로 액체 공기에서 분리한 질소 가스를 주입한다. 이는 산소를 포함하지 않아 화재나 폭발의 위험이 적기 때문이다. (착륙 시 브레이크와 노면의 마찰로 고온이 되므로. 외부에도 산소가 있기 때문에 안전율의 차이는 미미하지만, 항공기에서는 모든 면에서 안전을 우선시하기 때문에 선택된다).^[183]

F1에서는 질소가 아닌 드라이 에어(강제적으로 건조된 공기)가 주입되는 경우가 많다. 이는 레이스 주행 시간이 짧고 자주 타이어를 교체하기 때문에 산소 투과에 의한 내압 저하는 무시할 수 있기 때문이다.^[183]

8. 환경 문제 및 재활용

자동차 보급이 확대되면서 타이어 소비량이 증가했고, 이에 따라 폐타이어 처리가 중요한 문제로 떠올랐다. 방치된 타이어는 악취, 해충 발생, 자연 발화 등의 문제를 야기하며, 잘 썩지 않아 오랫동안 환경에 남는다.^[152]^[153]

폐타이어는 다양한 방식으로 재활용된다. 시멘트 또는 제철 공장 고로에 투입하는 열 재활용(サーマルリサイクル)이 일반적이며, 이때 타이어에 포함된 스틸 코드는 철 원료로 재활용된다. 연료 외에도 완충재, 방음재, 재료 재활용(マテリアルリサイクル) 원료로 사용되거나 재생품 수요가 높은 국가로 수출된다.

지름이 큰 타이어는 놀이시설이나 훈련용으로, 작은 타이어는 화단 장식으로 사용된다. 속이 빈 고무 제품이라는 특성을 이용해 어선이나 예인선의 방현물, 서킷의 타이어 배리어와 같은 완충재로도 활용된다.

2010년대 후반에는 폐타이어 국제 거래가 급증하면서, 일부 국가에서 부적절한 처리로 인한 환경 오염 문제가 발생하기도 한다.^[187]

8. 1. 환경 문제

타이어는 차량 운행 중 마모되면서 미세 플라스틱을 발생시켜 주요 고무 오염원 중 하나로 꼽힌다.^[102] 타이어 마모로 발생하는 유독 화학 물질과 미세 플라스틱은 광범위하고 심각한 환경 및 건강 문제를 야기할 수 있다는 연구 결과가 있다.^[2]

폐타이어는 부피가 크고 공간의 75%가 비어 있어 매립 시 많은 공간을 차지한다.^[128] 또한, 폐타이어는 화재 발생 시 유독 가스를 배출하여 대기 오염을 유발하고, 액화된 탄화수소는 지면과 지하수를 오염시킨다.^[128] 타이어 화재는 수개월 동안 지속될 수 있으며, 검은 연기는 바람의 영향을 받는 지역에 위험을 초래한다.^[128]

타이어에는 중금속 및 다환방향족탄화수소와 같은 여러 유독 화학 물질이 포함되어 있다.^[2] 이러한 물질은 표면 유출을 통해 환경으로 이동하며, 사람과 동물에게 노출될 수 있다.^[2] 특히, 타이어에서 용출되는 일부 화합물은 호르몬 교란을 일으키고 간 손상을 유발할 수 있다는 증거가 있어 우려된다.^[131]

타이어는 주요 미세 플라스틱 오염원이다.^[132] 일본자동차공업회(JATMA)가 참여한 조사에 따르면, 타이어 마모 분말은 급성 독성 피해는 없지만, 10μm 이하 마모 분말의 건강 영향은 추가 조사가 필요하다.^[188]

전기자동차(EV)는 내연기관차보다 타이어 마모가 30% 더 많아 환경 문제를 악화시킬 수 있다는 우려가 있다.^[191] 이에 따라 차량 경량화,^[192] 타이어 내마모성 향상, 타이어 마모 분말 회수 장치 개발 등의 연구가 진행되고 있다.^[190]

8. 2. 재활용

폐타이어는 충격 완화 장벽, 방수포 고정용 무게추 등 다양한 용도로 재사용된다. 타이어는 부피가 크고 공간의 75%가 비어 있어 매립지에서는 선호되지 않는다.^[128] 폐타이어는 파쇄 및 가공되어 신제품으로 재활용되거나, 허가받은 발전소에 연료로 판매되기도 한다. 일부 타이어는 재생(retread)되어 재사용되기도 한다.

마모된 타이어는 트레드를 교체하여 재생산할 수 있다.^[133] 이를 타이어 재생 또는 재캡핑이라고 하며, 마모된 트레드를 갈아내고 새로운 트레드를 적용하는 공정이다.^[134] 타이어 재생에는 금형 경화(mold-cure) 및 예비 경화(pre-cure) 방법이 사용된다. 두 공정 모두 타이어 검사 후 쉬어로그래피^[135]와 같은 비파괴 검사 방법으로 눈에 보이지 않는 손상과 매립된 파편 및 못을 찾는다.

재생 기술자는 케이싱 파손 가능성을 최소화하기 위해 케이싱 상태를 최상으로 유지해야 한다. 캡핑된 트레드, 트레드 분리, 수리 불가능한 절단, 부식된 벨트 또는 사이드월 손상, 런플랫 또는 스키드 타이어와 같은 문제가 있는 케이싱은 불합격된다. 금형 경화 방법은 갈아낸 케이싱에 원료 고무를 적용하고 행렬에서 경화시킨다. 경화 중 가황이 발생하여 원료 고무가 케이싱에 결합, 행렬의 트레드 모양을 형성한다. 예비 경화 방법은 갈아낸 케이싱에 기성품 트레드 밴드를 적용하고 오토클레이브에서 경화시켜 가황을 유도한다.^[136]

타이어는 골재 고무 개질제—재활용 아스팔트 포장재(CRM—RAP)—로 사용되는 열용융 아스팔트, 포틀랜드 시멘트 콘크리트의 골재 등 다양한 용도로 재활용된다.^[137]^[138]^[139] 분쇄된 타이어는 놀이터의 고무 멀칭 재료로 사용되어 낙상 사고를 줄이기도 한다.^[140]

타이어 열분해는 산소가 없는 대기와 열원이 있는 반응기 용기 안에서 전체 또는 분쇄된 타이어를 가열하는 재활용 기술이다. 반응기 내에서 고무가 연화되면 고무 폴리머가 더 작은 분자로 분해된다.

자동차 보급이 확대되면서 타이어 소비량은 막대해졌고, 폐기물 처리가 문제가 되고 있다. 방치된 타이어에 고인 물은 악취를 풍기고, 모기가 산란하여 해충 피해를 유발하며, 야적된 타이어는 자연 발화 사고를 일으키기도 한다. 또한, 타이어는 부패하기 어려워 장기간 환경에 남아있게 된다.

지름이 큰 타이어는 무겁고 튼튼하여 공원 놀이시설이나 스포츠 훈련용으로 사용된다. 작은 타이어는 화단 외곽 장식에 사용되기도 한다.

속이 빈 큰 고무 제품이라는 특성을 이용하여 완충재로 사용되기도 한다. 어선이나 예인선 등 소형 선박의 방현물, 서킷의 "타이어 배리어"(코스 이탈 차량의 충돌을 완화하는 탈출 구역 벽면의 타이어 쿠션) 등이 그 예이다.

가장 일반적인 재활용 방법은 연료로서의 열 재활용(サーマルリサイクル)이다. 일본에서는 절반 정도가 시멘트 또는 제철 공장 고로에 투입되며, 포함된 스틸 코드도 철 원료로서 시멘트 성분이나 철재에 재활용된다. 연료 외에는 완충재, 방음재, 재료 재활용(マテリアルリサイクル) 원료로 사용되거나 재생품 수요가 높은 국가로 수출된다.

2010년대 후반, 폐타이어 국제 거래가 급증했다. 영국, 이탈리아, 미국 등에서 대량의 폐타이어가 인도, 말레이시아 등으로 수출되었다. 수입 업체 대부분은 폐기물 처리 규제를 준수하며 적절히 재활용하지만, 일부는 간이 시설에서 타이어를 열분해하여 선박용 저급유를 추출하는 방식으로 환경 오염을 유발하기도 한다.^[187]

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