자동차를 움직이는 발, 타이어

 

 

자동차를 움직이는 발

타이어

 

 

타이어는 사람의 다리처럼 자동차가 달리고, 멈출 수 있도록 하기 위해서 없어서는 안 될 중요한 부품이다. 또 그런 만큼 타이어를 어떻게 관리하느냐 하는 부분이 타이어의 성능과 수명 등을 결정하는 중요한 부분이다. 운전자의 안전에 직접적인 영향을 주고 엔진의 동력을 받아 직접 땅 위를 달리는 타이어에 대한 유래와 관리법 등에 대해 살펴본다. 

 

타이어의 수명을 늘린 부부싸움

타이어는 동남아시아 등지의 고무나무에서 채취한 고무 원액으로 만들어지는데, 자동차 산업이 처음 일어나기 시작할 때의 타이어는 지금처럼 질기지 않고 물렁물렁해서 오래  쓰지 못했다. 그렇기 때문에 자동차를 만드는 사람이라면 누구나  딱딱하고 질긴 타이어를 만드는 것이 고민이었고, 조그마한 타이어 가게를 운영하던 굳이어 씨 역시 마찬가지였다. 

그는 연구에 몰두했고, 그의 부인은 항상 연구만 하는 남편이 마음에 들지 않아 남편에게 투정을 부리기 시작했다. 그러던 어느 날 그녀는 여느 때와 다름없이 가게로 가 남편과 다투기 시작했는데, 참다못한 그는 테이블 위에 있던 황산을 부인을 향해 던졌다. 

 

다행히 황산은 부인을 빗나갔고, 다음날 다시 가게에 나간 그는 어제 만지던 고무가 딱딱하게 굳어 있는 것을 발견했다. 어제 부부싸움 중에 집어던진 황산이 고무에 묻어 고무를 딱딱하게 만든 것이었다. 그의 이런 발견으로 타이어는 이전과는 다른 딱딱하고 질긴 고무로 만들어지게 되었다. 

 

유통기한 확인법

타이어의 수명은 다음 두 가지를 고려해야 한다. 

첫 번째는 마모 상태를 보는 것인데, 타이어 바닥면의 마모 상태가 마모한계선(타이어 옆면의 △ 표시)에 1.6mm까지 다다랐을 때에 교체해 주는 것이 좋다.

두 번째는 사용 시기를 확인하는 것으로 사용한 지 3년째부터는 타이어의 내구력이 낮아지기 시작하므로, 마모가 마모한계선까지 진행되지 않았더라도 교체해 주는 것이 좋다. 
 

 

 

타이어를 구성하는 고무는 서인도 제도의 원주민들이 고무나무에서 추출해 사용하던 것이 15세기 말 콜럼버스에 의해서 세계로 퍼지게 된 것이다. 유럽으로 전해진 고무는 17세기 중엽 프랑스에서 고무를 녹이는 화공약품인 에테르의 발견과 함께 각종 산업과 생활용품에 중요한 소재로 사용되기 시작했다. 

 

이 고무가 타이어에 이용된 것은 증기자동차용으로 통고무를 쇠바퀴 표면에 붙인 영국의 로버트 윌리엄 톰슨에 의해서인데 그는 이것을 1848년에 특허를 냈다.

 

오늘날과 같은 고무의 탄력과 공기압력을 응용한 타이어가 처음 등장한 것은 그로부터 40년 후인 1888년, 영국의 수의사였던 존 보이드 던롭에 의해서였다. 그는 자기가 타고 다니던 쇠바퀴 자전거에 고무를 입히고 그 속에 공기를 집어넣었는데, 그때까지 딱딱한 바퀴에 익숙해 있었던 사람들에게 던롭이 시도한 고무 타이어는 혁신으로 받아들여졌다. 

 

이것을 자동차용으로 완성한 사람은 프랑스의 E. 미쉐린으로 그는 1895년 파리에서 보르도까지 달리는 자동차 경주에 처음으로 이 타이어를 선보였다. 그가 보여준 타이어는 경주를 하는 동안 22차례나 펑크를 냈지만, 이제껏 사용하던 통고무 타이어보다 뛰어난 성능을 발휘하였다. 

 

1931년 미국에서 합성 고무의 공업화에 성공하면서 천연고무에 의존하던 타이어 공업은 질과 양에서 커다란 발전을 겪게 된다. 또한 그 후, 튜브리스 타이어(타이어 안에 얇은 튜브가 들어있지 않아 타이어에 직접 공기를 집어넣는 타이어)가 개발되어 승용차 및 경트럭의 주행성, 안전도 향상에 크게 기여하였다. 

 

타이어는 그 후로도 계속 발전을 거듭해 오늘날 사용하고 있는 고성능 타이어가 일반화되기에 이르렀다. 그 외에도 1980년대 들어와 타이어 제조업체들은 자동차의 고성능화에 대응해 고성능 타이어 개발에 매진해 왔으며, 운전자가 자신의 취향에 따라 선택할 수 있도록 다양한 타이어를 개발하기 위해 노력하고 있다. 

 

타이어는 왜 검은색일까?

타이어가 검은색인 이유는 타이어의 성질과 밀접한 관계가 있는데, 바로 타이어의 내구성을 높이기 위해서이다. 타이어는 여러 물질이 합성되어 만들어지는데, 그중 카본 블랙이라는 물질이 꼭 들어가야 한다. 카본 블랙은 검은 분말 형태의 물질로 고무 분자와 결합해 고무의 내구성, 내열성, 내마모성, 강성 등을 증대시킨다. 이 검은 분말 형태의 카본 블랙이 들어감으로 인해 타이어가 검은색이 되는 것이다. 

 

용도와 계절에 따른 분류

광폭 타이어___ 노면과 접촉하는 면이 넓어 주행 시 자동차의 접지력을 향상하며 안정감을 주기 때문에 고속주행과 코너링에 유리하다. 하지만 타이어의 폭은 넓지만 높이가 낮아 노면에서 주어지는 충격이 차체와 운전석에 그대로 전달되어 승차감이 떨어지며, 주행 시 타이어의 접지 소음이 커지고 연료의 소비가 증가하는 단점이 있다. 

일반 타이어___ 광폭 타이어에 비하여 코너링에서는 다소 불리할 수 있지만, 새 차에 장착되어 나오는 타이어는 자동차 개발 시 그 차의 특성에 가장 알맞도록 설계되어 제작되었기 때문에 특수용도를 제외하고는 굳이 광폭타이어로 바꿀 필요는 없다. 

 

여름용 타이어___ 눈이 오지 않는 시기(봄, 여름, 가을)에 사용하는 타이어로서 고속주행에 따른 소음 및 승차감, 조종 안정성을 우선으로 하여 일반적으로 가장 널리 사용되고  있는 타이어이다. 영상의 기온에서 자주 접하는 마른 노면과 젖은 노면에서의 구동력 및 제동력이 우수한 타이어로, 타이어에 별도의 표시가 없는 한 여름용 타이어이다. 

 

사계절용 타이어___ 적설기간이 짧은 지역에서 여름용과 겨울용 타이어를 교체하는 번거로움을 해소하기 위해 개발된 타이어로 사계절 구분 없이 사용할 수 있는 타이어이다. 하지만 강설량이 많은 지역에서는 사계절용 타이어로 스노우 성능을 100% 발휘할 수 없으므로 스노우 타이어를 사용하는 편이 안전하다. 

 

겨울용 타이어___ 겨울철 낮은 온도의 눈길, 빙판길에 적합한 타이어로 겨울철 노면에서 제동력 및 구동력이 우수하도록 설계된 타이어이다. 겨울용 타이어는 고속 주행 시 우수한 조종 안전성과 눈이 녹으면서 형성된 땅 위에서 우수한 배수성능을 발휘할 수 있도록 한다. 

 

잡학사전

편평비
편평비는 타이어 폭에 대한 사이드월(타이어의 높이) 높이의 비율이다. 타이어를 말할 때 60 시리즈니 50 시리즈니 하는 말들은 편평비를 말하는 것으로 편평비가 낮은 타이어는 일반적으로 코너링이 좋지만 승차감은 나빠지는 경향을 띤다. 용도에 따라 스포츠카나 튜닝카에 쓰이는 35 시리즈의 초저편평비로부터 75 시리즈에 이르기까지 다양한 편평비를 지닌 타이어들이 있다.

M+S, M/S
타이어 규격 표기 옆에 이 표시가 있으면 진흙길 혹은 눈길에서 사용할 수 있다는 뜻이다.(MUD+SNOW)

 

안전을 위한 다양한 테스트

실내 테스트___ 타이어 단품에 대한 완성된 제품의 안전성 확보를 위해 법규 만족도 여부를 확인하는 단계로 시행 방식은 통상적으로 북미, 유럽 규정을 따르며 주요 평가 항목으로는 타이어 내구 시험, 트레드 강도 측정을 위한 파괴시험, 비드 이탈 시험 등이 있다. 

실외 테스트___ 타이어의 성능에 대한 평가를 진행하는 단계로 실차 상태에서 승차감, 조종 성능, 소음, 제동 성능 등을 평가한다. 계측기기를 활용하는 Objective 시험과 운전자의 Feeling에 의존하는 Subjective 시험, 2가지로 나뉘며 주행 전용 노면을 이용한다. 

 

자동차의 심장, 엔진

자동차의 혈액, 연료