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중요한 사실

• 시속 10km가 감소할 때마다 타이어 마모 먼지(TRWP)는 13-30% 감소합니다.
• 전 세계적으로 590만 톤의 타이어 마모 먼지가 배출되고 있습니다.

타이어 제조업체가 직면한 가장 큰 과제 중 하나는 미세플라스틱의 일종인 타이어 마모 분진(TRWP)의 지속가능성 문제입니다. 현재 TRWP에 대한 규제는 없지만, Euro 7에서는 1킬로미터 당 1톤의 하중에서 발생하는 무게를 기준으로 TRWP를 규제하는 새로운 기준이 마련될 예정입니다.

이 보고서는 타이어 마모 규제에 대한 조사 및 분석을 통해 타이어 제조업체가 직면하고 있는 기술적 및 규제적 과제와 제조업체의 TRWP 대책을 검토합니다. 특히 Euro7 표준에 포함된 새로운 타이어 마모 테스트 의무와 6PPD를 제한하는 미국 법률이 장기적으로 미치는 영향을 조사합니다.

목차

주요 요약

• 문제의 크기
• TRWP의 규제에 대한 주요 촉진요인
• 데이터 갭
• 해결해야 할 주요 문제 및 과제
• 문제에 대한 접근 방식에 대한 제안 - 예방에서 완화까지

소개 및 조사 방법

타이어 마모 분진 및 규제 상황 소개

• 문제의 크기
• 미세플라스틱으로서의 TRWP
• 타이어 마모 메커니즘 및 TRWP에 미치는 영향
• TRWP의 크기 분포
• 타이어 이외의 변수가 TRWP 생성에 미치는 영향
• 포장
• 운전자의 행동
• 차량 속도
• 차량 적재량
• 주변 온도 및 습도
• 교통 패턴
• 6PPD와 TRWP의 관계
• TRWP가 건강에 미치는 영향
• 식물/동물
• 인간

Euro 7과 미국 규제에 따른 타이어 마모 먼지 저감 관련 기술적 과제

• 제안된 TRWP 규정
• 제안된 6PPD 규정
• 데이터 갭
• TRWP 테스트 문제
• TRWP와 다른 재료의 구분
• TRWP 마커
• 테스트 프로토콜
• 친환경 대체품
• 불친절한 재료

타이어 마모 분진에 대한 재료의 영향

• 필러
• 엘라스토머
• 산화 방지제 및 오존층 파괴 방지제
• 경화제
• 가소제(수지 및 공정 오일)
• TRWP의 독성을 줄이기 위해 보다 환경 친화적인 재료로 대체

타이어 마모 분진 감소에 있어 타이어 설계와 차량 유형의 영향

• 스터드리스 타이어의 효과
• 트레드 패턴이 마모에 미치는 영향
• TPMS 및 자동 팽창 타이어
• 신세대 와이드 베이스 타이어
• EV가 타이어의 마모에 미치는 영향
• 자율주행차가 타이어 마모에 미치는 영향
• 타이어 마모 모델링

보다 지속가능한 교통수단의 기회

• 지속가능성 문제에 대한 라이프사이클 분석의 중요성
• TRWP 관리/완화를 위한 기술
• 지속가능한 운송에 있어 타이어 산업, 정부 및 학계의 참여의 중요성
• 진행 중인 규제 사례 - 6PPD와 TRWP의 관계
• 타이어 업계, 정부, 학계가 보다 생산적으로 협력할 수 있는 방법 제안
• 향후 규제 가능성
• 지속가능한 운송에 대한 타이어 업계의 지속적인 노력

영문목차

Key facts:

• There is a 13-30% reduction in tire roadwear particles (TRWP) for every 10 km/hr speed reduction
• 5.9 million tonnes of tire roadwear particle emissions are generated globally

One of the biggest challenges facing tire manufacturers is the sustainability issue of tire roadwear particles (TRWP), a subset of microplastics. There are currently no regulations regarding TRWP, but Euro 7 will have new standards that will regulate TRWP based on the weight generated per kilometre per ton of load. This report examines the relationship between the size of the TRWP, the particle size distribution and tire materials, tire construction, road conditions, road type and other considerations.

With rising pressure to minimise tire particulate emissions, this expert study examines the technical and regulatory challenges facing tire makers and the steps they are taking to combat TRWP. In particular, it explores the long-term impacts of new tire wear testing obligations contained in the Euro 7 standard, and US legislation restricting 6PPD. Smithers analysis explores the tire material sets and construction innovations that can be used to improve tread durability, while maintaining performance and managing the transition to more sustainable transportation.

Key questions:

• What steps are tire manufacturers taking to improve wear and reduce the environmental burden of TRWP?
• What role do automakers and government play in developing an overall solution?
• What are the technical challenges of mitigating tire wear particles under proposed regulations?
• What are the key opportunities in sustainable transportation?

This report benefits:

• Tire makers and producers of tire materials
• Equipment suppliers to the tire industry
• Participants in the tire markets value chain

Table of Contents

Executive Summary

• Size of the problem
• Key drivers for regulating TRWP
• Data gaps
• Key issues and challenges to address
• Suggestions on approaching the problem - Prevention to mitigation

Introduction and methodology

• Report scope
• Report objective
• Methodology
• List of definitions
• Abbreviations and glossary of terms

Introduction to tire wear particles and the regulatory landscape

• Size of the problem
• TRWP as a microplastic
• Mechanisms of tire wear and effect on TRWP
• Size distribution of TRWP
• Effect of non-tire variables on the generation of TRWP
• Pavement
• Driver behavior
• Vehicle speed
• Vehicle load
• Ambient temperature and humidity
• Traffic patterns
• Relationship between 6PPD and TRWP
• Health effects of TRWP
• Plant/animal
• Human

Technical challenges of mitigating tire wear particles under Euro 7 and US regulations

• Proposed regulations TRWP
• Proposed regulations 6PPD
• Data gaps
• Testing issues for TRWP
• Distinguishing TRWP from other materials
• Markers for TRWP
• Testing protocols
• Substituting for environmentally
• Unfriendly materials

Impact of materials on tire wear particles

• Fillers
• Elastomers
• Antioxidants and antiozonants
• Curatives
• Plasticizers (both resins and process oils)
• Substitution of more environmentally friendly materials to reduce toxicity of TRWP

The influence of tire design and vehicle type of reducing tire wear particles

• Effect of studded tires
• Effect of tread pattern on wear
• TPMS and self-inflating tires
• New generation wide based tires
• Effect of EVs on tire wear
• Effect of self-driving vehicles on tire wear
• Modelling of tire wear

Opportunities for more sustainable transportation

• Importance of Life Cyle Analysis to the question of sustainability
• Techniques for the management/mitigation of TRWP
• Importance of the involvement of the tire industry, government and academia to sustainable transportation
• Example of a regulatory action in progress - 6PPD and its relationship to TRWP
• Suggestions on how the tire industry, government and academia can work together more productively
• Potential for future regulations
• Ongoing work by the tire industry in sustainable transportation

Tables

• Classes of chemicals found in TRWP or TRWP leachate
• TRWP contributions to microplastics by country
• Reported LC50 of 6PPDQ to various salmonoid species
• Relationship between vehicle speed and generation of TRWP
• Comparison of Tire-Roadwear Particles, Tire Wear Particles, and Road Particles
• Contribution of TRWP to microplastics by country
• TRWP emission factors for different experimental conditions
• Markers for TRWP
• Chemicals found in TRWP or TRWP leachate
• Potential substitutes for environmentally unfriendly materials
• Comparison of truck tire wear - Silpara SMC vs conventional truck tread
• Effect of silica level on TRWP generation
• Effect of silica level on TRWP size
• Use of hydrocarbon resins to improve wear - Formula
• Use of hydrocarbon resins to improve wear - Results
• Glass transition temperatures of process oils
• Use of E2C to improve wear
• Effect of tire type on TRWP
• Impact categories for LCAs
• Overall conclusions from tire LCA to 2021

Figures

• 6PPD and 6PPDQ in the environment
• Formation of 6PPDQ from 6PPD
• Major transformation products from 6PPD
• Non-exhaust emissions of PM2.5 and PM10 for EU28 countries
• Publication of articles on TRWP since 2002
• Management options for TRWP
• Structure of Silpara SMC
• Formation of aniline from DPG
• Growth in the EV market
• Steps in a LCA analysis
• Life cycle of a tire
• Management options for TRWP