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차와 자동차 회사/자동차 기술

세계 최대의 자동차에서 비행기까지 놀라운 타이어의 세계


여러 운송수단에 사용되는 특별 스팩의 타이어들




 타이어하면, 자동차의 신발, 의외로 가격이 비싼 소모품 정도의 이미지를 떠올립니다. 그런데 사실 타이어 만큼 스팩트럼이 넓은 부품도 없어요. 



 자전거에도 들어가고, 자동차에 들어가고, 비행기에도 들어가고, 심지어는 놀이터에도…… 아 이건 아니군요. 여튼 굴러가는 모든 장치들은 거의 모두 타이어가 달려 있습니다. 




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 심지어는 열차에 달려 있는 케이스도 있습니다. 모두 고무가 사용되고 공기가 들어간다는 공통점이 있지만, 운송수단의 종류만큼, 각각 다른 크기, 다른 성능에, 다른 테크놀러지가 적용되어 있기도 하지요.




하울트럭 타이어




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 크기로 치면 광산용 하울트럭이 단연 일등입니다. 약 300톤 안팎의 적재중량을 가진 대형트럭으로, 광산에서 활약 중인 세계 최대의 상용트럭입니다. 타이어 한 개의 무게만 해도 5톤인데, 차량 한 대에 총 6개의 타이어가 들어가니, 타이어 무게만 총 30톤에 육박하는 어마어마한 크기를 자랑합니다. 



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 가격도 만만치 않아서, 캐터필러 797 모델의 경우 개당 6천만원 (미쉐린 XDR's 59/80R63). 만약 모두 일시에 교체한다면, 3억 6천만원의 집 한채 가격이 필요합니다. 하울트럭에 대한 내용을 더 알고 싶으시면 기 포스팅한 아래의 링크를 참고해주세요. (영어 원문 링크)







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레이싱용 슬릭 타이어




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 자동차들 중 흥미로운 타이어를 달고 있는 녀석은 단연 경주용 자동차 입니다. 일반 타이어에는 보통 트래드 패턴이라 불리우는 홈이 그려져 있는데요. 비가 오는 날 타이어가 미끄러지지 않도록 배수관 역할을 하는 홈입니다. 그런데 경주용 자동차에는 이런 홈이 없습니다. 슬릭타이어라 불리우는 평평한 타이어가 달려 있습니다. 




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 홈이 파진 면적만큼 접지력이 떨어지기 때문에 패턴을 없애 노면에 잘 붙어있을 수 있도록 고안된 타이어입니다. 소재도 일반 타이어와 다른 고무를 사용해서, 상온에서는 딱딱하지만, 고온에서 잘 녹고 눌러붙는 특징도 가집니다.




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 프리런에서 차들이 막 좌우로 획획 차를 돌려가며 주행한 걸 본 적이 있으시지요? 고무를 땅에 비벼서 마찰열로 타이어의 온도를 올리는 겁니다. 끈적끈적(?)해진 타이어 덕분에 코너에서 미끄러지지 않고 더 빨리 달릴 수 있습니다. 이상적인 타이어 온도는 약 120도씨 정도로 알려져 있습니다.




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 급가속, 급감속의 속도변화를 견디고 1000도씨 까지 달궈지는 브레이크 디스크를 켵에 두고 있으니, 얼마나 가혹한 환경에 놓여 있는지도 쉽게 짐작이 됩니다.




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비행기용 랜딩기어 타이어




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 극한의 환경이라면 비행기의 타이어를 빼놓을 수 없습니다. 앵? 그거 지상에서만 잠깐 회전하는 타이어 아냐? 라고 여겨지는 데요. 300회 이착륙 마다 교체해 주어야 할 정도로 피로도가 높은 편입니다. 




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 자동차와 달리 동력을 전달하진 않지만, 비행기의 무게를 버티어내면서 동시에 급격한 감속을 견뎌야 합니다. 개당 20-30톤의 하중을 견디어 내고, 착륙 순간 최대 800 psi, 대기압의 60배의 압력을 버티어 내야 합니다. 이는 일반 자동차 타이어의 약 20배에 이르는 압력입니다. 




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 게다가 횡풍 (Cross Wind)로 하드랜딩이라도 하게 되면.... 거대한 비행기의 하중을 한쪽 타이어가 지탱하는 일도 발생하게 됩니다. 강호동이 3미터 높이의 난간에서 뛰어 엄지발가락 하나로 착지한다고 생각해 보세요. 버텨 내는게 신기할 뿐입니다. 불과 수 분 동안의 착륙 한번에 타이어 세트 전체를 갈아야 하는 불상사도 생깁니다.



 하나에 최소 5천달러, 600만원 안팎, 작은 상용기인 737만 해도 메인기어에 4개의 타이어가 들어가니 타이어 교체비용만 2천5백만원이 소요되는 셈입니다. 해외 나갔다 오실때, 만약 비행기가 기우뚱 하더니 콰광 하고 착륙했다..........지금 막 차 한대 값이 날아갔구나 생각하시면 됩니다. -_-;;;




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 고고도 정찰기, 록히드마틴의 SR-71 블랙버드는 빠른 착륙속도로 질소를 전혀 쓰지 않은 통 타이어, 고무와 금속재로 꽉 찬 특수 타이어를 사용하기도 했습니다. 상용기 랜딩기어에 불이 붙는 사고가 발생하는 걸 보면 왜 특수 타이어가 필요한지 쉬이 이해가 갑니다.




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에어리스 타이어 (Airless Tyre)




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 질소나 공기 같은 기체가 필요하지 않은 특수한 자동차 타이어도 있습니다. 에어리스 타이어라 불리는 애들인데, 설명보다는 사진을 보시는게 빠를 듯. 아직 개발 중인 특수 타이어입니다. 



 공기가 필요 없기 때문에 타이어 펑크에서 자유롭고, 공기압을 유지하기 위한 기밀이 필요 없어 가벼운 장점이 있습니다. 유지보수도 간단해서 개발이 완료만 된다면 열악한 전장 환경에서 특히 환영 받을 타이어입니다. 






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 다만 아직 두어 가지 문제점을 극복하지 못하고 있는 상황입니다. 우선 130km/h 이상의 고속에서, 그리고 좌우 급회전에서의 안전성이 확보되어 있지 않습니다. 




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 타이어 내부를 보면 공기 대신 특수한 패턴의 우레탄이 들어가 있는데요. 고속에서의 큰 충격이나, 혹은 좌우 롤링시에 타이어가 벗겨지는 현상이 일어난다고 합니다. 다양한 방향에서의 복합적인 하중을 버틸 수 있는 내부 구조물의 개발이 어렵기 때문이라고 전해지는군요.






경전철용 타이어



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 마지막으로 조금 다른 이야기입니다만, 쌩뚱맞게도 철도 차량에 타이어가 달린 경우가 있습니다. 타이어는 그렇게 특수하지 않은데, 철도 차량에 사용되는 점이 특이하지요. 우리나라에서는 의정부 경전철과 부산의 4호선 경전철이 대표적인 케이스입니다. 



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 레일 위를 달리긴 하지만, 타이어 덕분에 소음과 충격흡수에서 장점을 가집니다. 반면 고무 마모로 인한 공기 오염이 생기는 단점도 있습니다. 그래서인지 이들 노선은 지상구간이 길다는 특징을 가집니다. (그러고 보니 프랑스의 지하철은 지하구간이 긴데도 타이어를 달고 있네요.) 



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 타이어의 마찰 덕분에 높은 경사에서도 잘 달릴 수 있지만, 지상구간에서 눈이라도 오면 제동이 쉽지 않은 단점도 알려져 있습니다. 실제 전구간이 지상으로 나와 있는 의정부 경전철의 주요 문제점로, 언론의 지적도 받았지요.






 다양한 타이어의 세계에 대해 짚어보았습니다. 


 눈에 잘 띄진 않지만, 다양한 곳에서 특별한 스팩을 가지고 활약 중인데요. 자기부상열차를 제외하면 바퀴가 달린 모든 운송수단이 존재하는 한 절대 없어지지 않을 부품이라는 생각도 듭니다.




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 타이어의 다양한 세계를 알아봐서인지 저는 눈이 먼저 타이어로 가는군요. ^^;;;;


  * 낙랑청허님 소재제보 감사합니다!

wizard_IRON 위저드아이언


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