자동차가 지면과 접촉하는 면적의 크기는 A4용지 4장 정도에 불과하며 자동차의 타이어는 이 좁은 면적 안에서 차체 무게와 가속, 정지, 선회를 모두 감당해야 한다. 이 과정에서 타이어는 노면의 단차나 요철 등의 영향을 받아 좌우로 흔들리게 되며, 이를 느낀 운전자는 무의식 중에 미세한 스티어링 조작을 반복하게 된다. 이는 운전자의 신체와 뇌에 스트레스를 축적시켜 피로를 유발하는 주요 요인 중 하나이다.

그러나 그동안 이에 대한 연구는 잘 이루어지지 않았는데, 운전자가 무의식적으로 스트레스를 뇌에 축적한다는 것을 과학적으로 증명할 수 있는 뇌파 연구가 크게 발전하지 않았기 때문이다. 1875년 리차드 카톤(Richard Caton)이 토끼와 원숭이의 뇌에서 발생하는 전기적 신호를 측정한 이래 1924년에 한스 베르거(Hans Berger)가 인간의 뇌파를 기록하며 연구가 시작 된지도 90년이 넘었지만, 순수한 뇌파 신호를 얻는 것은 아직도 쉽지 않다.

뇌파로부터 실제 뇌의 활동을 얻어내기 위해서는 추가적인 처리 과정이 필요하다. 우리에게 친숙한 α파, β파는 수 많은 뇌파 중 일부에 불과하다. 따라서 뇌파 측정을 통해 운전자의 스트레스를 측정하는 것은 자동차와 타이어, 그리고 뇌파 분야의 전문가들이 협력하지 않으면 불가능한 일이다. 그리고 뇌파 중 스트레스 감소를 감지해 낼 수 있는 뇌파만을 따로 추출하고 이를 수치화 할 수 있는 것이 중요하다.

일본의 타이어 제조사인 브리지스톤은 승차감을 중시하는 플레이즈(Playz) 타이어를 개발했다. 타이어의 안쪽과 바깥쪽 사이드월을 서로 다른 형상으로 제조해 운전 시 타이어의 흔들림을 억제하는 ‘비대칭형상’을 적용했으며, 얼티메이트 아이(Ultimat Eye)기술을 적용해 접지압을 균일하게 유지하도록 했다. 그러나 실험실과는 달리 실제 주행시에는 수 많은 변수가 발생하며, 운전자마다 안정감에 대한 기준이 조금씩 다르기 때문에 이를 객관적으로 증명할 수 있는 데이터가 필요했다.

그래서 브리지스톤은 일본 뇌파 연구의 일인자인 미츠쿠라 야스에(満倉 靖恵) 교수를 초빙했다. 뇌파 획득을 위한 실험에 동원된 자동차는 토요타의 4세대 프리우스로 토요타의 새로운 TNGA 플랫폼에 레이저 용접을 적용해 차체 강성이 향상됐으며, 기존 모델에 비해 개선된 하이브리드 파워트레인으로 인해 주행 시 소음이 거의 발생하지 않아 실험에 이상적인 자동차다. 두 대의 프리우스를 준비해 한 대에는 에코피아 EX20을, 다른 한 대에는 플레이즈를 장착했다.

그리고 참가자들은 뇌파를 감지하는 장치를 머리에 장착했다. 이 장치는 BCI(Brain-Computer Interface) 제품을 제작하는 뉴로스카이(NeuroSky)에서 제작한 마인드웨이브 모바일 EGG 헤드셋(MindWave Mobile EEG headsets)으로 뇌파를 전자 신호로 변환해주는 장치다. 이를 통해 운전자의 뇌파에 대한 정보가 미츠쿠라 교수의 태블릿 PC로 전송되며, 이를 분석하면 운전자가 실제 주행에서 안정감을 느끼는가의 여부를 확인할 수 있다.

참가자들은 두 대의 자동차를 번갈아 운전하면서 슬라럼을 비롯해 다양한 주행 시험을 수행했다. 이후 참가자의 뇌파를 분석한 결과, 플레이즈 타이어를 장착한 프리우스에 탑승했던 사람들의 뇌파가 좀 더 변동이 없고 안정적으로 나타난다는 것이 증명됐다. 플레이즈 타이어는 이론 뿐 아니라 실제 실험으로도 주행 시 안정감을 얻을 수 있다는 것을 확인한 것이다.

그동안 대부분의 타이어 실험은 속력과 차체 안정성에만 신경을 써 왔는데, 이는 승차감이라는 주관적인 사항을 객관화 할 수 없었기 때문이다. 이 때문에 타이어 제조사들은 승차감 향상을 위해 전문 테스트 드라이버가 아닌 일반 직원을 테스트에 동원하기도 했으며, 다양한 변수가 있기 때문에 위험한 상황에 처할 수도 있었다. 또한 개인마다 승차감에 대한 기준이 달라 개발에 혼동이 오기도 했다.

그러나 뇌파를 이용해 객관적인 실험 데이터를 얻을 수 있다는 것이 증명되면서 타이어 제조에도 큰 변화가 일어날 것으로 생각된다. 개발진들이 가장 신뢰할 수 있는 객관적인 데이터가 축적되면 앞으로 많은 운전자들이 승차감이 좋은 타이어의 혜택을 누릴 수 있을 것이라 보여진다. 플레이즈는 타이어 테스트에 뇌파라는 새로운 시도를 도입함으로써 새로운 데이터에 대한 패러다임을 제시했다. 앞으로 어떤 기술이 타이어 테스트에 동원될 수 있을지 궁금해진다.