［HOOC=서상범 기자］▷얼마 전 공기 없이 굴러가는 타이어로 고속주행에 성공했다는 기사를 봤습니다. 상식적으로 공기가 없는 타이어는 상상이 안되는데요. 어떻게 이런 기술이 가능한가요?
▶타이어에서 공기의 중요성은 두말할 필요가 없습니다. 타이어 공기 속 압력(공기압)은 수톤에 달하는 차체의 하중을 지지해 주는 것은 물론, 차량의 기동성과 승차감에 영향을 미칩니다.
특히 공기압이 부족하거나 과다한 경우 차량의 안전에 직접적인 영향을 끼치기에 더욱 중요성을 가지는데요. 먼저 공기압이 과다한 경우 과도한 텐션으로 인해 타이어의 골격을 형성하는 케이싱의 수명이 단축됩니다
또 충격에 의한 파열이나 손상에도 매우 취약하게 됩니다. 그리고 거친 노면에서 튀어오르는 경향이 발생해 미끄러짐의 원인이 되기도 하죠.
반면 공기압이 부족한 경우에는 케이싱이 붕괴되는 런플랫현상을 유발하며 마모가 빨라져 타이어가 요구하는 수명에 도달하지 못하게 됩니다. 이처럼 타이어에게 공기는 생명과도 같은 역할을 하기에 매번 공기압을 꼼꼼히 체크해야 하는 것이죠.
그렇다면 이처럼 중요한 타이어의 공기를 없앤다는 것이 과연 가능할까요?
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| 브리지스톤의 공기없는 타이어 |
‘공기 없는 타이어(Non-pneumatic Tire)’가 가능한 이유는 공기를 대체하는 독특한 구조입니다. 현재 개발되고 있는 공기 없는 타이어들은 타이어 안 쪽에 특수 바퀴살을 촘촘히 채워 공기의 역할을 대신하고 있습니다.
업체에 따라 소재는 열가소성 수지, 우레탄 유니소재 등 다양한데요. 이 바퀴살들의 핵심은 자동차의 무게를 든든하게 지탱할 수있는 강성은 물론, 바로 구조와 배열에 있습니다. 자동차의 무게를 얼마나 효과적으로 분산시킬 수 있는지가 관건인 것이죠. 만약 무게가 분산되지 않고 집중된다면 바퀴살이 순간적으로 주저앉을 것이기 때문이죠. 이를 위해 업체들은 각각의 설계를 통해 부채살 모양의 바퀴살들이 차의 하중을 효과적으로 분산시킬 수 있도록 개발하고 있습니다.
브리지스톤의 경우 ‘제1세대 비공압 타이어’는 차량 무게가 100kg 일 때 최대 속도 6km/h에 머물렀으나 ‘제2세대 비공압 타이어’는 차량 무게가 410kg 일 때 최대 속도 60km/h가 가능합니다. 바로 개선된 소재와 내부 변형을 줄일 수 있는 디자인의 개발 덕분이었죠.
이외에도 공기없는 타이어는 다양한 효용성을 가지고 있습니다. 우선 운전자가 타이어에 주기적으로 공기를 채워줄 필요가 없는 것은 물론, 타이어 펑크에 대한 우려도 덜어주죠. 여기에 회전저항 계수가 기존 타이어 대비 매우 낮아 이산화탄소 배출을 줄이게 하는 친환경적인 요소도 가지고 있습니다.
그렇다면 이런 공기없는 타이어는 당장 언제쯤 상용화가 될까요? 현재로서는 미지수입니다. 한국타이어는 최근 친환경 소재로 만든 비공기입 타이어 ‘한국 아이플렉스(Hankook iFlex)’에 대한 주행 테스트를 마쳤는데요. 한국타이어는 전기자동차에 장착된 한국 아이플렉스로 내구성 및 강성 안전성 시험, 슬라럼 주행(지그재그 주행) 등과 함께 130km/h에 이르는 고속 주행을 완벽하게 통과했다고 밝혔습니다.
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| 한국타이어의 아이플렉스 |
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| 한국타이어의 아이플렉스 실주행모습 |
하지만 다른 제품과는 달리 안전성과 직결이 되는 타이어 제품인만큼 더 많은 내구도 테스트와 안전성 시험이 이뤄진 후에야 우리 곁에 등장할 것으로 예상됩니다.
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