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코앞으로 다가온 공기 없는 자동차 타이어
작성일 : 2021-11-14 조회수 96

지금의 전기차 시장을 보면 마치 스마트폰처럼 성능을 개선한 새 모델이 연이어 나오고 있죠. 

차급의 확장도 다양합니다. 몇 년 전과 비교하면 선택의 범주가 크게 넓어졌죠. 

이에 맞춰 전기차 부품 시장도 빠르게 성장하고 있습니다. 전기차용 타이어가 대표적이죠. 

일반적인 타이어와 별도로 전기차용 타이어를 만드는 이유는 전기차의 특성 때문입니다. 


2022년 출시 예정인 캐딜락 리릭 전기 SUV [출처: GM]


전기차 전용 타이어는 친환경 타이어와 콘셉트가 비슷하다 [출처: 금호타이어]

전기차용 타이어는 친환경 타이어와 콘셉트가 기본적으로 같습니다. 

적은 에너지로 더 멀리 달릴 수 있도록 구름 저항을 낮추는 것이 기본입니다. 

1회 충전 주행거리를 늘리기 위한 방책 중 하나죠. 하지만 구름 저항을 낮추면 접지력이 줄어듭니다. 

이는 곧 제동성능의 감소로도 이어질 수 있죠. 그래서 제동력을 확보하기 위한 소재와 기술을 추가로 적용합니다. 


전기차는 배터리로 인해 내연기관차보다 무겁다 [출처: GM]


그리고 전기차는 내연기관차 대비 무겁습니다. 

엔진 대신 전기모터와 배터리를 얹는 만큼 무게가 늘어나고 이는 타이어의 부담으로 이어집니다. 

게다가 작동과 동시에 최대토크를 내는 특성상 바퀴에 전달되는 힘이 더욱 강합니다. 

그래서 타이어의 마모가 더 빠르게 진행됩니다. 무게를 버틸 수 있는 강한 구조와 내마모성이 요구되는 이유죠.


전기차 타이어에는 더 높은 정숙성이 요구된다 [출처: 제네시스]


그리고 전기차는 엔진의 소음이 없어요. 그래서 내연기관차에서는 의식하지 못했던 외부 소음이 더 크게 부각되는 편입니다. 

대표적인 부분이 고속에서 생기는 풍절음, 특정 노면을 지날 때 타이어 마찰에 의해 생기는 노면 소음입니다. 

그래서 전기차용 타이어에는 높은 공력성능과 정숙성이 요구됩니다. 


BMW i3의 타이어는 지름 대비 폭이 상당히 좁은 편이다 [출처: BMW]


따라서 타이어 제조사는 다양한 기술을 전기차용 타이어에 적용하고 있습니다. 

타이어의 패턴을 통해 소음을 줄이고, 기존 타이어 대비 폭을 줄이고 지름을 키우기도 해요. 

공기저항을 줄이기 위해서입니다. 한편 기존과는 전혀 다른 새로운 형태의 시도 역시 이루어지고 있습니다. 

공기를 넣지 않는 비공기압 타이어를 대표적인 예로 들 수 있어요. 


한국타이어 HPS-Cell 플랫폼 콘셉트 [출처: 한국타이어]


비공기압 타이어는 원래 군사용으로 개발된 기술입니다. 

어떤 지형에서도 군용차를 운용할 수 있는 펑처 없는 타이어를 만들 필요가 있었죠. 

비공기압 타이어는 트레드와 휠 사이의 스포크가 차량의 하중을 받아내는 동시에 노면에서 발생하는 충격을 흡수합니다. 

그래서 트레드가 망가지지 않는 한 형태를 유지할 수 있습니다. 


금호타이어 e-NIMF 콘셉트 [출처: 금호타이어]


친환경성에서도 비공기압 타이어는 돋보입니다. 지금의 타이어는 여러 소재를 합쳐 만들죠. 

반면 비공기압 타이어는 단일 소재를 사용해 재활용 측면에서 조금 더 유리합니다. 

그리고 고무를 접착시키는 제작 방식 덕분에 트레드가 마모되었을 때 트레드만 교환하는 것도 가능합니다. 


미쉐린의 에어리스 타이어 시제품 [출처: 미쉐린]


비공기압 타이어의 실용화 시점은 2024년으로 보입니다. 

타이어 제조사 미쉐린은 GM과 협력해 2024년부터 승용차 장착용 비공기압 타이어를 상용화하겠다고 밝혔죠. 

국내 타이어 제조사 또한 개발 속도를 높이고 있어요. 

2015년 이후 개발된 제품은 시속 100㎞ 이상의 고속 슬라럼이 가능할 정도로 성능이 좋아졌다고 해요. 


미쉐린의 에어리스 타이어 시제품 [출처: 미쉐린]


비공기압 타이어가 전기차를 통해 대중화에 성공한다면, 내연기관차에도 빠르게 적용될 것입니다. 

펑처가 나지 않는 특성 덕분에 자동차 관리에 드는 비용을 줄여야 하는 공유 서비스 업계에서도 적극적으로 도입하리라 예상됩니다. 

미쉐린에 따르면 매년 약 2억 개의 타이어에 펑처가 난다고 해요. 


금호타이어의 에어리스 타이어 BON 콘셉트 [출처: 금호타이어]


타이어는 주행의 질에 상당한 영향을 미치는 중요한 부품입니다. 그만큼 운전자의 요구 사항도 많죠. 

승차감, 접지력, 수명, 고속 주행 성능, 겨울철 주행 성능 등 특성에 따라 다양한 제품이 많은 이유입니다. 

아직은 미래의 일이지만, 비공기압 타이어가 다양한 라인업을 갖추는 시대가 하루 빨리 오기를 기대해 봅니다.


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