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이호근 교수는 2002년 국내 최초로 대덕대학에 타이어공학과를 설립했으며, 현재 대덕대학 미래자동차학과에 재직중인 모빌리티 전문가 입니다. 미래 모빌리티와 관련된 깊이 있고 다양한 정보를 '이호근 교수의 퓨쳐 모빌리티'를 통해 독자 여러분께 제공하고자 합니다.

저압타이어의 위험성

페이지 정보

글 : 이호근(leehg@ddc.ac.kr)
승인 2016-11-01 19:36:14

본문

최근 블랙박스 영상을 기초로 자동차의 각종 위험성을 언급하는 프로가 매우 큰 인기를 끌고 있다. 타이어에 안전성에 관한 실험을 통해 공기압의 중요성과 타이어 부분 수리의 위험성에 대해 알아보고자 한다. 늘 이야기 하는 것이지만, A(보험사)사에서 조사한 바에 의하면 고속도로에서 운전자 부주의가 아닌, 차량 결함으로 발생하는 사망사고의 63%가 타이어 관련이라고 한다. 그 63% 중에서 70%는 공기압 부족이 원인이다.

 

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그만큼 공기압의 중요성을 알 수 있는 조사 결과이고, 그간 이러한 내용에 대해 수 많은 언론의 보도가 있었기에 이제는 많은 운전자들이 이 부분에 대해 잘 인지하고 있다고 본다. 바로 전에 작성한 칼럼은 주제가 공기압이 지나치게 높을 경우의 위험성에 대한 것이었다. 오늘 읽어 보니 과도한 공기압의 위험성에 대한 실차 테스트를 행하겠다고 공약을 해 놓고, 벌써 5개월이 지난 것이다. 필자의 공언에 대해 이 자리에서 사과 말씀을 드리고, 바쁘다는 핑계로 고압의 위험성 실험을 실시하지 못한 부분에 대해서는 입이 열 개라도 할 말이 없다. 문제는 5개월이 지나다 보니, 벌써 초겨울에 접어들었고, 이제는 저압 타이어의 위험성을 논할 단계가 된 것이다.

 

아무 영문도 모르고 필자의 칼럼 제목만 쭉 훑어보면 “고압타이어의 위험성”에 바로 이어, “저압타이어의 위험성”을 연재하고 있으니, 분명 제정신이 아니라고 생각할 듯하다. 우선은 본 방송의 처음 목적은 저압타이어의 위험성이었으나, 필자는 수리한 타이어의 경우에 대해 좀 더 관심을 갖고 지켜봤다.

 

본 실험에 앞서, 아래 그림은 정상적인 공기압의 타이어로 차선변경 테스트를 진행한 결과이다. 도로에 갑자기 낙하물이 떨어지는 것을 가정하여, 시속 70km로 주행 중 갑자기 차선을 변경한 것인데, 정상공기압의 경우 차선이탈 없이 정확하게 원하는 코스로 변경이 가능한 모습이다.

 

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아래 그림은 타이어 공기압을 40% 정도 빼고 실시한 것이다. 차량이 심하게 흔들리면서, 차량 후미가 차선을 이탈하는 모습을 보이고 있다.

 

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일부 본 칼럼을 읽는 독자 중에는 40%씩이나 빼는 것은 현실적이지 못한 것 아니냐? 타이어공기압의 중요성을 설명하기 위해 너무 과한 설정을 한 것이다. 라고 비난할 수도 있다고 본다. 그러나 필자를 포함해서 본 실험에 참여했던 전문가들은 다소 다른 이유로 이와 같이 40%씩이나 공기압을 빼고 실험을 실시했다. 우선 가장 중요한 것이 타이어와 노면의 상태이다. 타이어 관련 실험을 실시하다 보면 늘 마음에 걸리는 것이 타이어 상태이다. 메이커에서 제공해서 사용하는 실험용 타이어는 정말 한 바퀴도 굴리지 않은 따끈따끈한 새 타이어다. 타이어를 처음 설계할 때 기대했던 모든 스팩을 만족하는 생태로 실험에 임하게 되는 것이다. 그런데 시중에 운행되고 있는 차량들의 타이어는 이와는 조건이 다를 수밖에 없다.

 

지금 일 글을 읽고 계신 독자도 한번 오늘 본인 차량의 타이어를 살펴보기 바란다. 분명 마모가 진행되고, 사이드월도 몇 군데는 갈색으로 멍이 들어 있고 조금씩 찍힌 흔적도 있으며, 바닥면은 군데군데 손상도 있을 것이다. 결국은 이렇게 이미 사용되어지고 있는 타이어와 유사한 결과를 도출하려면, 과도한 상황을 만들 수밖에 없는 것이다. 정말 잘 만들어진 새 타이어의 경우 공기압이 20~30% 정도 빠져도 정상과 거의 유사한 성능을 내구성, 제동력, 강도 등 여러 실험에서 보이고 있다. 공기압의 경우 이번 주와 같이 기온이 급강하할 경우 대부분의 차량들은 무조건 저압일 수밖에 없다. 두세 달 전에 공기압 체크하고 한 번도 보충안 한 차량의 경우 기본적으로 20% 내외로 저압일 것이고, 봄철에 엔진오일 교체하면서 한번 카센터에 들른 이후로 한 번도 점검 안한 차량의 경우는 30% 이상 저압일 것이 분명하다. 결국 이러한 현실과 타이어의 상태 등을 고려하면, 40% 정도 저압으로 실험하는 것이 합리적인 판단일 수 있다.

 

필자가 가장 신경 쓰였던 부분이, 일명 지렁이라고 불리는 펑크 수리키트이다. 필자도 작은 나사못이 박혀 있을 경우 큰 걱정 없이 지렁이를 사용하고 있다. 그런데 이렇게 널리 사용되고 있는 지렁이도 트레드 즉 타이어 바닥면에는 사용하라고 권하고 있지만, 사이드월 즉 옆면이나 바닥과 옆면의 경계면인 숄더 부위에는 사용을 금지하고 있다. 아래 그림은 트레드 부위를 수리한 것과, 금지된 숄더 부위를 수리한 모습니다.

 

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유럽기준의 내구성 실험을 통해 안전성을 비교 분석했는데, 유럽기준으로는 1시간 이상 견딜 경우 합격으로 판정되며, 더 이상 실험을 진행하지 않는다. 물론 본 실험은 유럽이나 다른 나라의 기준에 합격했는지, 불합격 했는지의 여부를 실험하기 위한 것은 아니었다. 새 타이어 대비 상대적으로 어느 정도 위험한지가 목적이었다.

우선 새 타이어의 경우 2시간 이상을 아무 문제없이 견뎌줬기 때문에, 시간 관계상 실험을 중단했다. 숄더부를 수리한 타이어는 80분 만에 파열이 발생했다. 트레드 부위에 좀 더 큰 구멍을 수리한 타이어의 경우는 66분 만에 파열되면서 가정 먼저 손상이 발생했다. 바닥면에 구멍이 크게 났을 때, 지렁이 2~3개로 수리하는 경우를 종종 보게 된다. 저속에서는 큰 문제가 없어 보이지만, 고속 주행 구간에서는 심한 경우 원심력에 의해 지렁이가 병마개처럼 밖으로 빠지는 경우가 발생한다. 몇 년 전 유사한 테스트를 진행했을 때에는, 이와 같은 경우에 10분  미만의 시간에서 파열이 발생한 것으로 기억하고 있다. 마지막으로 저압타이어의 경우는 80분 정도로 숄더 부위 수리와 유사한 내구성능을 보이고 있다.

 

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이제 본 실험이 시사하는 바가 무엇인지 살펴보기로 하자. 유럽기준을 놓고 볼 경우에는 모든 타이어가 안전 기준인 1시간을 통과했기 때문에, 합격 판정을 받을 수밖에 없다. 일부 독자의 경우 본 칼럼을 대충 혹은 여기까지만 읽고, 지렁이로 수리한 타이어의 안전성에 안심하는 경우도 있을 수 있다. 문제는 반복성이 없다는 것이다. 신뢰도 문제이다. 새 타이어 혹은 저압타이어의 경우 상기 실험을 10회 혹은 100회 반복할 경우 거의 유사한 결과를 기대할 수 있다는 것이 중요한 부분이다. 결국 타이어를 믿고 사용할 수 있는 안전기준 같은 것이 주어지는 것이다. 그런데 지렁이로 수리한 타이어의 경우 방금 전에 66분과 80분을 견뎠다고 다음 시간에서 그 정도의 내구성능을 기대할 수 없다는 것이 문제이다. 몇 년 전 결과와 마찬가지로 10분 미만에서 혹은 20~30분 만에 파열이 발생하는 경우도 있기 때문이다.

 

수년간 타이어 관련 실험을 실시하면서 느낀 점을 이번에도 겪게 된다. 재생타이어의 위험성을 보여주기 위해, 타이어 옆면이 볼록해진(내부 코드지 접합이 떨어져서 그 부분으로 공기가 새어 나온) TBR 타이어로 내구성능 실험을 실시했다. 대부분이 20분도 못가서 바로 터질 것으로 예상한 타이어가 1시간 이상을 버텨서 곤혹스러웠던 적이 있다. 이번도 비슷한 결과로 보여 진다. 매우 크게 손상되고 위험해 보이는 타이어가 멀쩡하게 사고 없이 버티는 경우가 종종 있다. 그런데 이건 정말 운이 좋은 경우이다. 똑같은 부위를 똑같은 방법으로 수리한 후 실험해 보면, 결과가 비슷하기는커녕 몇 분의 1 혹은 몇 십 분의 1의 내구성능 결과를 보인 것이 분명하기 때문이다.

 

“북한에서 발사하는 미사일이 왜 남한을 공포에 떨게 하는지?” 라는 질문에 대해 가장 똑똑한 답변이, “미사일이 어디 떨어질지 몰라서!”라는 것을 독자들이 알아줬으면 한다. 정확도가 좋은 미사일일 경우 주택가 우리 집에 떨어질 일이 없다. 비싼 미사일을 군사기지나 중요시설이 아닌 주택가 우리 집에 떨어뜨릴 이유가 없기 때문이다. 반면 정확도가 부족해 여기저기 떨어지는 미사일이 오히려 무섭다는 것은 일리가 있을 수 있다.

 

독자들도 제발 본 칼럼을 읽고, 지렁이의 안전성을 과신하지 말기 바란다. 이번 실험과 같은 경우는 정말 필자와 타이어 전문가들도 이해가 안 될 정도의 결과일 뿐이다. 내일 실시하는 동일한 실험에서 어떤 결과다 나올지 아무도 알 수 없다. 본인과 가족 나아가 주변을 운행하는 다른 차량 탑승객들의 생명을 운이나 추첨에 맡길 수는 없지 않은가 싶다.

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