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자동차 타이어도 계절을 탄다?

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타이어는 주행과 조향의 안정성에 있어 알파요 오메가라 할 수 있습니다. 그런데 타이어는 물리적 특성상 노면 온도와 날씨 등 계절적 요인에 따라 그 성능의 구현이 좌우됩니다. 자동차 제조사 역시 출고되는 차량의 타이어를 선택할 때, 계절을 고려하고 있습니다. 이번 콘텐츠에서는 각 계절에 맞게 권장되는 타이어의 성격에 대해 살펴보겠습니다.

타이어의 성격을 좌우하는 ‘컴파운드’

겉보기에 그냥 검게 보이는 타이어는 매우 복잡한 물질들의 혼합물입니다. 이를 컴파운드라고 합니다. 컴파운드를 구성하는 물질은 천연 고무, 합성 고무에 산화아연, 오일, 황, 카본, 실리카 등으로 다양합니다. 각 물질들의 비율에 따라 그 성향은 달라지는데, 예컨대 천연 고무나 실리카, 황 성분이 많아지면 유연성이 높아지고 마찰력이 증가하는 대신 마모가 빠른 특성을 갖게 됩니다. 스포티한 차종에 적용되는 타이어들이 이러한 성향을 갖고 있습니다. 반대로 카본 등은 내구성을 확보하는데 도움을 주는 소재입니다. 이러한 소재의 비율이 높으면 스포티한 드라이빙보다는 구동 저항이 적고 내마모성이 우수해 경제성을 지향하는 타이어라 할 수 있습니다.

또한 컴파운드의 구성은 해당 물질들의 혼합 비율에 따라 최적 마찰력 발휘 온도도 조절합니다. 통상 기준이 되는 노면 온도는 7℃ 수준입니다. 이 이하에서 일찍 마찰력을 발휘할 수 있는 컴파운드가 있고 그 이상의 온도에서 고온을 견디며 최적의 마찰력을 발휘할 수 있는 타이어로 나뉩니다. 여기서 타이어의 계절성이 구현된다고 하겠습니다. 반드시 그러한 것은 아니지만, 스포티한 성향의 자동차들은 그만큼 타이어가 고온에 노출되어야 하는 일이 많으므로 출고 시 하절기에 어울리는 컴파운드를 가진 썸머 타이어가 장착되는 것입니다.

썸머타이어가 출고 타이어로 적용된 벨로스터 N. 서킷 주행 등 고온환경에서 최적의 마찰력을 구현합니다

그러나 최근에는 타이어 제조사들의 소재 연구가 더욱 발전하면서 마찰력과 내구성을 동시에 갖고, 다양한 온도에서 고르게 마찰력을 발휘하는 컴파운드도 선보이고 있습니다. 또한 하나의 타이어라도 부분에 따라서 컴파운드의 성분을 다르게 배합하기도 합니다. 예컨대 선회 시 강한 마찰력이 필요한 숄더(사이드월과 트레드의 경계)에는 보다 유연한 컴파운드를 적용하기도 합니다. 이처럼 첨단 제조 기술이 발달하면서 컴파운드 역시 계절에 따른 노면 조건으로부터 영향을 적게 받는 타이어가 속속 등장하고 있습니다.

기후적 영향에 따른 대응, 트레드 패턴

컴파운드가 타이어의 성격을 결정하는 데 중요한 역할을 하지만, 그 못지 않게 중요한 것이 트레드 패턴입니다. 타이어 면에 나 있는 홈의 모양과 방향인 트레드 패턴은 구동 저항, 회전 저항, 조종 성능 등과도 연결되지만 근본적으로 발수성능과 긴밀한 관계가 있기 때문입니다. 트레드 패턴에서 그루브(홈) 하나하나의 폭이 넓으면 많은 비가 올 때 발수가 용이해 안정적 마찰력 확보와 짧은 제동 거리를 구현할 수 있습니다.

아래 사진은 타이어의 트레드 패턴이 발수성향에 어떤 영향을 미치는지에 대한 극단적 비교입니다. 지난 해 8월, 영암 코리아 인터내셔널 서킷에서 열린 TCR 대회 참가 차량의 타이어인데, 마른 노면과 비가 오는 노면을 대비해 준비된 타이어들입니다. 앞에 보이는 넓고 깊은 트레드의 타이어가 발수 성능이 우수함을 단박에 알 수 있습니다. 참고로 해당 경기일에는 연신 비가 쏟아졌고, i30N TCR 차량을 비롯해 대부분의 차량이 이러한 타이어를 장착하고 달렸습니다.

윈터타이어의 경우는 보다 복잡한 트레드 패턴을 통해 눈길을 파고들어 미끄러지지 않게 설계되는 경우가 대부분입니다. 또한 윈터타이어는 저온에서도 쉽게 경화되지 않는 실리카 성분의 컴파운드를 적용하고 있어 복잡한 트레드 패턴과 시너지를 이루게 됩니다. 그러나 일정 이상 노면 온도가 올라가게 되면 오히려 구동 저항이 증가합니다. 또한 빗길에서는 효율적인 제동이 어렵게 된다는 단점도 있습니다. 따라서 늦어도 4월 중순 이후가 되면 타이어를 사계절용이나 썸머 타이어로 교체하는 것이 바람직하다고 전문가들은 조언합니다.

계절보다 중요한 것, 마모도와 경화

타이어는 앞서 언급했듯 주행 질감과 안정적 조향 등에 결정적인 영향을 미치는 요소입니다. 타이어 상태가 나쁘다면 제아무리 고성능의 댐퍼와 안티 롤 바를 적용한 자동차라 하더라도 안정감을 구현하기 어렵습니다. 계절에 따라서 노면 온도, 기후 특성에 맞는 타이어를 선택해 위험을 피하는 것도 중요하지만 일정 이상 주행하면 마모도를 체크해보는 것도 필요합니다.

가장 잘 알려진 마모도 체크는 그루브에 100원짜리 동전을 거꾸로 꽂고, 그림의 주인인 이순신 장군의 관모가 어느 정도 노출되는지를 통해 마모도를 확인하는 방법입니다. 통상 이 관모가 2/3 이상 노출되면 위험 신호입니다. 사이드월 측면의 마모도 역시 중요합니다. 통상 측면에 물방울 표시가 있고 그 아래 알파벳 ‘X’ 형태의 홈이 있습니다. 이것이 마모되어 흐려져 보이면 선회 시 안정적인 마찰력을 구현하지 못합니다. 비가 오는 날 유턴을 할 때 조향이 마음대로 되지 않고 미끄러지는 소리가 난다면 측면 마모를 의심해볼 필요가 있습니다.

그런데 마모도에서 이상이 없다고 해서 능사인 것은 아닙니다. 타이어가 오래 되면 컴파운드 성분이 경화하는 경우도 있는 까닭입니다. 특히 무게 중심이 앞쪽으로 70% 가까이 몰려 있는 전륜 구동 SUV의 경우, 후륜 마모는 쉽게 일어나지 않지만 경화되어 충분한 마찰력을 발휘하지 못하는 경우가 있습니다. 이 경우, 고속 주행 시 구조적으로 취약한 후륜의 마찰력이 더 불안정해질 수 있어 위험합니다.

사람이 달리기 위해서는 땅을 단단히 디디는 순간이 필요한 것처럼, 자동차 역시 마찬가지입니다. 지금 여러분의 자동차에는 이 계절의 도로를 힘껏 박차고 나갈 만큼 견고한 상태의 타이어가 장착돼 있는지 확인해보시고, 새 봄에도 즐거운 자동차 생활 되시기를 기원하겠습니다.

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