폼 소재 (Foam Materials) 는 러닝화 미드솔 의 4대 폴리머 소재. EVA (Ethylene-Vinyl Acetate) — 전통·저가·내구·중간 energy return 60 – 66%. TPU (Thermoplastic Polyurethane) — Adidas Boost (BASF Infinergy) 2013 도입·70 – 76% return·무거움·황변. TPEE (Thermoplastic Polyester Elastomer) — PEBA 유사 springy·premium·고비용. PEBA (Pebax) 화학 발포 (EVA 전통) vs 물리 발포 (ETPU) vs Supercritical Foaming (CO2/N2 초임계 유체, 무독성·경량·재활용). Supercritical foaming 은 EVA 도 개선 가능 — supercritical EVA (Asics Flytefoam Turbo+ 등) 는 일반 EVA 대비 무게 감소 + energy return ↑.
폼 소재 — 4대 폴리머
EVA (Ethylene-Vinyl Acetate) 전통·저가·내구 · Energy return 60 – 66% · 대다수 데일리 trainer
TPU (Thermoplastic Polyurethane) Adidas Boost (BASF Infinergy, 2013) · 70 – 76% · 무거움·황변
TPEE (Thermoplastic Polyester Elastomer) PEBA 유사 springy · 70 – 78% · Premium·고비용·가공 어려움PEBA (Pebax) 슈퍼슈즈 표준 · 80 – 89% · Nike ZoomX·Adidas Lightstrike Pro·Saucony PWRRUN PB — 별도 문서
가공 3 유형 화학 발포 (EVA 전통) · 물리 발포 (ETPU) · Supercritical Foaming (CO2/N2)
Supercritical CO2/N2 비율 80/20 ~ 60/40 이 optimal — foam shrinking 방지
Supercritical 장점 무독성 · 유기용제 X · 재활용 · 무게 ↓ · energy return ↑
Density (g/cm³) PEBA 0.10 – 0.15 (초경량) · EVA 0.15 – 0.20 · TPU 0.20 – 0.25
폼 도입 Energy Return 무게 내구 대표 EVA 1970s (Brooks Villanova) 60 – 66% 중간 가장 우수 대다수 데일리 TPU (ETPU) 2013 Adidas Boost 70 – 76% 무거움 우수 Adidas Boost TPEE 2010s 후반 70 – 78% 중간 우수 Mizuno Wave, 일부 NB PEBA 2017 Nike Vaporfly 80 – 89% 초경량 낮음 Nike ZoomX 등 슈퍼슈즈
EVA (Ethylene-Vinyl Acetate) = 에틸렌 + 비닐 아세테이트 코폴리머.
Vinyl Acetate 함량 특성 낮음 (< 15%) 딱딱 (rigid EVA) — outsole 소재 중간 (15 – 30%) 표준 미드솔 높음 (30%+) 부드러움 · 유연
항목 값 밀도 0.15 – 0.20 g/cm³ 경도 (Shore C) 40 – 60 Energy Return 60 – 66% 압축 영구변형 중간 – 낮음 (내구 우수) 온도 안정성 중간 비용 가장 저가
유형 특징 CMEVA (Compression-Molded EVA) 압축 성형 — 균질 · 표준 IP EVA (Injection-Molded) 사출 성형 — 대량 생산 저가 Supercritical EVA CO2/N2 초임계 발포 EVA — 경량 + energy return ↑ (Asics Flytefoam Turbo+ 등) CNT-Enhanced EVA 카본 나노튜브 강화 (연구 단계) — mechanical + energy return 개선
브랜드 폼 이름 사용 신발 Asics Flytefoam · Flytefoam Blast · Flytefoam Turbo+ Nimbus · Novablast · Gel-Kayano Brooks BioMoGo DNA · DNA Loft v3 · v4 Ghost · Glycerin · Adrenaline Nike Cushlon · React (blend) Pegasus · Structure · React Infinity New Balance Fresh Foam X · Fresh Foam v3 880 · 1080 · 860 Mizuno U4ic · Enerzy · Enerzy Core Wave Rider · Wave Sky Saucony PWRRUN · Formfit Ride · Guide Hoka EVA-based CMEVA compound Clifton (일부) · Bondi
TPU (Thermoplastic Polyurethane) = 세그먼트 코폴리머.
Segment 역할 Soft segment (polyol)유연 · 탄성 · toughness Hard segment (diisocyanate)강도 · rigidity
ETPU (Expanded TPU) = TPU 를 물리 발포한 미세 셀 구조. BASF 의 Infinergy 가 상표. 2013 Adidas 가 Boost 로 도입 — 최초의 대량 상용화.
항목 값 밀도 0.20 – 0.25 g/cm³ (EVA 보다 무거움)경도 (Shore C) 45 – 60 Energy Return 70 – 76% (Adidas 발표 76%)압축 영구변형 매우 낮음 (내구 우수)온도 안정성 매우 우수 (-20°C ~ 40°C 일관)비용 중간 – 높음
장점 단점 EVA 대비 energy return ↑ 무거움 (EVA 대비 25% ↑)온도 무관 일관 성능 저온에서 stiff 내구성 매우 우수 황변 (yellowing) — UV·산화셀 구조 미세 (visible) 가격 ↑ 재활용 가능
브랜드 폼 이름 사용 신발 Adidas Boost (Infinergy)Ultra Boost · Solar Boost Puma NRGY (Nitro-based) Deviate · Velocity Reebok Floatride Energy Floatride Energy 시리즈 Under Armour HOVR Machina · Sonic
TPEE (Thermoplastic Polyester Elastomer) = 폴리에스터 기반 elastomer. Hytrel (DuPont) · Arnitel (DSM) 상표.
항목 값 밀도 0.15 – 0.20 g/cm³ 경도 (Shore C) 40 – 55 Energy Return 70 – 78% 압축 영구변형 낮음 온도 안정성 최고 (-40°C ~ 80°C)비용 매우 높음 (TPU 이상)
장점 단점 PEBA 유사 springy 감각 가공 어려움 (분자 chain scission)온도 무관 성능 대량 생산 어려움 내구성 우수 비용 매우 높음 재활용 가능 대중화 제한
브랜드 사용 Mizuno Wave Rebellion 시리즈 New Balance 일부 시리즈 Under Armour 일부 racing
PEBA (Polyether Block Amide, Pebax by Arkema) 는 별도 문서 PEBA (Polyether Block Amide) 참조.
항목 값 밀도 0.10 – 0.15 g/cm³ (초경량)Energy Return 80 – 89% 특징 낮은 hysteresis + 빠른 elastic recovery 도입 2017 Nike Vaporfly (ZoomX) 브랜드 Nike ZoomX · Adidas Lightstrike Pro · Saucony PWRRUN PB · Asics FF Turbo · Hoka ProFly X 등 (거의 모든 슈퍼슈즈)
항목 설명 원리 AC (Azodicarbonamide) · Sodium Bicarbonate 등 화학 발포제 첨가 → 열분해로 gas 생성 → 폼 형성사용 EVA 전통 발포 — 대다수 EVA 미드솔장점 저가 · 대량 생산 단점 발포제 잔유 (미량 유독 ) · 폼 두께 균질성 낮음 · 재활용 어려움
항목 설명 원리 ETPU pellet 을 스팀 chest 에 배치 → 팽창 (예: 팝콘 튀김과 유사) 사용 Adidas Boost (ETPU) 표준장점 미세 셀 균질 · 무독성 · 재활용 가능 단점 ETPU 만 사용 가능 · pellet 형태 필요
최신 기술 — CO2 또는 N2 를 초임계 유체 상태 로 사용해 발포.
항목 설명 원리 Supercritical CO2 또는 N2 (임계점 이상 온도·압력) 을 폴리머에 용해 → 압력 감소 시 gas expansion → 미세 균질 셀사용 Nike ZoomX (PEBA) · Adidas Lightstrike Pro (TPEE-based) · Hoka ProFly X (PEBA) · Saucony PWRRUN PB 등장점 무독성 · 유기용제 없음 · 재활용 가능 · 미세 균질 셀 · 무게 ↓ · energy return ↑단점 초임계 장비 비용 ↑ · 프로세스 정밀 제어 필요
비율 (CO2/N2) 효과 100/0 순수 CO2 — 폼 형성 표준 80/20 ~ 60/40 Optimal — foam shrinking 방지50/50 이하 N2 dominant — 셀 밀도 ↑
“Ratios of CO2/N2 between 80/20 and 60/40 can avoid shrinking issues suffered by polymeric foams after foaming.”
— ScienceDirect (Foaming of thermoplastic polyurethane using supercritical CO2 AND N2)
발포법 EVA TPU TPEE PEBA 화학 발포 표준 X X X 물리 발포 (steam) 일부 표준 (Boost) 일부 일부 Supercritical 가능 (개선 EVA) 가능 표준 (premium) 표준 (Nike ZoomX 등)
항목 EVA TPU TPEE PEBA 밀도 (g/cm³) 0.15 – 0.20 0.20 – 0.25 0.15 – 0.20 0.10 – 0.15 Energy Return 60 – 66% 70 – 76% 70 – 78% 80 – 89% 압축 영구변형 중간 낮음 낮음 매우 낮음 온도 안정성 중간 우수 최고 우수 황변 없음 뚜렷 없음 없음 비용 저가 중간 – 높음 매우 높음 매우 높음 내구성 (km) 500 – 800 500 – 800 400 – 600 200 – 500 재활용성 어려움 가능 가능 가능 가공법 화학 발포 물리 발포 (ETPU) Supercritical Supercritical
최근 트렌드는 여러 폼 blending — 각 폼 장점 조합.
사례 Blending Nike React EVA + rubber + synthetic elastomer Adidas Lightstrike EVA + TPU 혼합 Saucony PWRRUN+ TPU + EVA Puma NRGY TPU + EVA
슈퍼슈즈 는 PEBA
요인 영향 반복 압축 셀 구조 손상 — 가장 큰 요인 UV 노출 폴리머 chain scission — 특히 TPU 황변 온도 (열) 화학 열화 — 창고 보관 온도 30°C 이하 권장 습기 폴리머 hydrolysis — 습한 환경 X 화학 노출 세제 · 알콜 X
“EVA 는 낡은 기술” — 아니. Supercritical EVA (Asics Flytefoam Turbo+) 는 최신 슈퍼슈즈 급 성능. EVA 는 여전히 대다수 데일리 trainer 표준.“Boost 는 열등” — Boost (TPU) 는 낡음이 아니라 daily trainer 우수 소재 (내구·온도 무관). Racing 은 PEBA 로 대체됐을 뿐.“모든 슈퍼슈즈 = PEBA” — 대다수는 PEBA, 단 일부는 TPEE 나 새 소재. Adidas Lightstrike Pro Gen 3 등 새 실험.“Supercritical foaming = PEBA 전용” — 아니. EVA · TPU · TPEE · PEBA 모두 supercritical foaming 가능 . Supercritical EVA, supercritical TPU 등 다양.“폼 blending = 저가 트릭” — Nike React 등 성공 사례 다수. Blending 은 각 폼 장점 조합의 정당한 R&D 전략.“CO2 발포 = 환경 문제” — 정반대. Supercritical CO2 는 무독성·재활용 가능 — 화학 발포제 (AC 등) 대비 환경 친화.“TPU 는 반드시 황변” — 표면 처리 (UV inhibitor 등) 로 완화 가능. Fully avoided 는 어렵지만 완화 가능.
SPARK FoamTech. Complete Guide to Supercritical Foam Materials — EVA, TPU, PEBA, TPEE. sparkfoamtech.com/complete-guide-to-supercritical-foam-materials
Supwell. Demystifying Running Shoe Foams — The Runner’s Guide to PEBA, TPU and EVA. supwell.com/supbeat/demystifying-running-shoe-foams
Huadong Sole. Decoding Running Shoe Foams — A Guide to PEBA, TPU, and EVA. huadongsoles.com/decoding-running-shoe-foams
Running Warehouse. Introduction to Running Shoe Midsole Foams. runningwarehouse.com/learningcenter/gear_guides/footwear/Introduction-to-Running-Shoe-Midsole-Foams.html
RunRepeat. The ultimate guide to running shoe foams. runrepeat.com/guides/running-shoe-foams-guide
Run to the Finish. Understanding Running Shoe Foams — TPU, EVA, PEBA and More. runtothefinish.com/running-shoe-foams
ScienceDirect. Foaming of thermoplastic polyurethane using supercritical CO2 AND N2 — Antishrinking strategy. sciencedirect.com/science/article/pii/S0896844624001463
PMC. Applications and Challenges of Supercritical Foaming Technology. pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC9864728 — 초임계 발포 리뷰
PMC. Nanocomposite Foams with Balanced Mechanical Properties and Energy Return from EVA and CNT. pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC9968182
BASF. Infinergy — Expanded Thermoplastic Polyurethane (E-TPU). basf.com — Boost 원재료