고무

고무는 탄성을 가진 고분자 물질을 통칭하는 단어입니다. 넓은 의미로는 천연 고무와 합성 고무를 모두 포함하며, 좁은 의미로는 천연 고무만을 지칭하기도 합니다. 주로 타이어, 호스, 벨트, 신발, 장갑, 접착제 등 다양한 산업 분야에서 사용됩니다.

어원

'고무'라는 명칭은 영어 단어 'rubber'에서 유래했습니다. 이는 초기 고무가 연필로 쓴 글씨를 지우는 데 사용된 데에서 비롯되었습니다.

천연 고무

천연 고무는 주로 고무나무(Hevea brasiliensis)의 수액인 라텍스를 가공하여 얻습니다. 라텍스는 아이소프렌(isoprene)이 중합된 형태이며, 이를 응고, 세척, 건조 등의 과정을 거쳐 고무 시트로 만듭니다. 천연 고무는 탄성이 뛰어나고 인장 강도가 높아 높은 내마모성을 요구하는 제품에 주로 사용됩니다. 하지만 열, 오일, 산화에 약한 단점이 있습니다.

합성 고무

합성 고무는 석유화학 제품을 원료로 하여 인공적으로 합성한 고분자 물질입니다. 다양한 종류의 합성 고무가 있으며, 각각 고유한 특성을 가지고 있습니다. 대표적인 합성 고무로는 스티렌-부타디엔 고무(SBR), 부타디엔 고무(BR), 니트릴 고무(NBR), 에틸렌-프로필렌 고무(EPDM), 실리콘 고무 등이 있습니다. 합성 고무는 내열성, 내유성, 내화학성 등 특정 성능을 강화하기 위해 개발되었으며, 천연 고무의 단점을 보완하는 데 기여합니다.

가황

고무는 가황(vulcanization)이라는 과정을 통해 물성을 크게 향상시킬 수 있습니다. 가황은 고무에 황(sulfur)을 첨가하고 열을 가하여 고분자 사슬 사이에 가교 결합을 형성시키는 과정입니다. 가황을 통해 고무는 탄성이 증가하고, 온도 변화에 대한 안정성이 향상되며, 내마모성이 증가합니다. 찰스 굿이어(Charles Goodyear)가 1839년에 가황 기술을 발견하면서 고무의 상업적 활용이 크게 확대되었습니다.

용도

고무는 탄성과 유연성을 가진 특성 덕분에 다양한 산업 분야에서 널리 사용됩니다. 주요 용도는 다음과 같습니다.

• 타이어: 자동차, 항공기, 자전거 등 운송 수단의 타이어 제조에 사용됩니다.
• 산업용 부품: 벨트, 호스, 씰링재, 방진재 등 다양한 산업용 부품에 사용됩니다.
• 일상용품: 신발, 장갑, 튜브, 완구 등 다양한 일상용품에 사용됩니다.
• 의료용품: 수술용 장갑, 의료용 튜브, 주사기 고무 마개 등 의료용품에 사용됩니다.
• 접착제: 고무 기반 접착제는 강력한 접착력을 제공하여 다양한 용도로 사용됩니다.

환경 문제

고무 폐기물은 환경 오염의 주요 원인 중 하나입니다. 특히 폐타이어는 매립 시 토양 오염을 유발하고, 소각 시 유해 물질을 배출합니다. 따라서 고무 폐기물의 재활용 기술 개발이 중요하며, 열분해, 재생 고무 생산, 시멘트 생산 연료 등으로 재활용하는 방법이 연구되고 있습니다. 또한 생분해성 고무 개발을 통해 환경 문제 해결을 위한 노력이 이루어지고 있습니다.