오늘은 자동차 타이어와 교통안전의 연관관계에 대해 고찰해 보도록 하겠습니다. 타이어 파손은 주행 중 차량 결함 사고의 주요 원인입니다. 경찰청 교통사고 통계에 따르면, 고속도로 상 차량결함 사고 489건 중 62%에 해당하는 305건이 타이어 파손으로 발생하고 있습니다. 이러한 타이어 사고의 유형은 크게 세 가지로 구분됩니다. 타이어의 마모, 펑크 및 트레드 분리입니다.

이호근 교수(대덕대학 자동차학부 타이어전공)

이러한, 세 가지 사고의 주요 원인은 타이어의 제작결함, 외부충격 및 부적절한 공기압으로 나뉘어집니다. Allianz의 연구결과, 그 중 공기압 저하 요인이 전체의 75%를 차지하는 것으로 나타났습니다.

이에 대한 객관적 결과를 도출하기 위해 공기압 저하시 각종 안전도 시험, 공기압 수준별 연료소비량 시험, 제품별 내구성 비교 시험을 실시했습니다. 시험은 실내 시험과 실차 시험으로 구분되면, 시험대상은 205 65R15의 중형차 장착용 타이어를 사용했습니다. 공기압은 적정공기압인 30psi로 설정하고, 시험은 미국 타이어 안전 규정 및 국내 자동차 안전기준 시험조건을 따랐습니다.

기본적으로 공기압이 부족할 경우 소속 주행 시 standing wave 현상에 의해 타이어가 파손될 위험이 있습니다. 또한, 공기압 부족시 타이어 성능이 최대 24%까지 낮아질 수 있습니다. FMVSS(Federal Motor Vehicle Safety Standards) 109(타이어 안전규정)에 따른 고속 내구 성능시험의 결과를 살펴보면, 30psi에서 8시간 이상이던 주행시간이 27psi에서는 7시간 45분 정도로, 24psi에서는 7시간 30분정도 그리고, 18psi에서는 6시간을 조금 넘길 정도로 주행시간이 단축되고 있습니다.(참고, 고속내구시험은 80km/h에서 2시간 주행 후 120km/h로 속도를 올려 매 30분 마다 8km/h씩 속도를 증가시키며 시험합니다.)

공기압이 정상일 경우 빗길에서의 제동거리는 100km/h로 주행 중 52m입니다만, 공기압을 60%만 넣고 운행할 경우 58m로 거리가 늘어납니다.

공기압이 저압일 경우에는 아래 그림과 같이 조향성능도 떨어져 주행중 안전성능에 매우 심각한 위험을 초래할 수 있습니다.

급회전 시험에서도 아래와 같이 정상적인 공기압이 아닐 경우, 휠이 이탈되는 현상이 나타납니다.

공기압이 30% 부족할 경우 회전저항이 증가하며, 연비 효율을 4.5% 감소시킵니다. 이는 500km 주행 시 약 3,600원 정도의 연비 상승 효과를 가져오고, 국내 승용차량이 적정 공기압으로 운행 시 연간 약 3,288억원의 연료비 절감 효과를 가져올 수 있습니다.(1,680원/리터 기준)

이러한 위험성을 낮추기 위해서는 TPMS(타이어 공기압 경고장치)의 의무화 및 타이어 공기 주입기 확대 설치가 필요합니다. 타이어 공기 주입기는 설치 뿐 아니라 지속적인 관리를 통해 정확한 공기압 주입이 가능하도록 준비해야 합니다. 즉, 정밀도 검사 대상 지정(자동차관리법 시행규칙 제 68조)이 필요합니다. 또한, 일부 차량의 경우 의무화 되어 있는 적정공기압 표시(차량 매뉴얼 혹은 운전석 바디 프레임)가 제대로 지켜지지 않는 경우도 있기에, 이에 대한 엄중한 단속이 필요합니다. 마지막으로 타이어 공기압은 자연적으로 연 4% 정도, 기온이 변할 경우 8.7%/10도 정도 감소한다는 사실을 인지교육시킬 필요성이 있습니다.