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[장형성 교수의 자동차 이야기(5)] 무더운 여름철 타이어 터지지 않을까?

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[장형성 교수의 자동차 이야기(5)] 무더운 여름철 타이어 터지지 않을까?

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타이어는 운전자에게는 안전에 매우 중요한 요소 중 하나다. 특히 운전자가 확인해야 할 항목 중 타이어의 공기압을 확인하는 것은 매우 중요하다.

타이어에 문제가 발생하면 자동차의 조종은 물론, 제동에도 영향을 주므로 안전과 밀접한 관련이 있다. 이는 대형사고로 이어질 수 있기 때문이다.

자동차의 무게를 노면에 떠받는 것이 타이어다. 따라서 타이어 관리를 잘하는 것은 매우 중요한 일이다. 타이어 관리 중에서도 공기압 관리는 쉬우면서도 중요한 항목이다. 근래에 출시된 자동차는 타이어 공기압을 모니터링 하는 장치가 달려있어, 늘 쉽게 타이어 공기압을 확인할 수 있다. 계기판에 모니터링 장치가 부착되어 있고, 타이어에는 타이어 공기압센서(TPMS; Tire pressure Monitoring System)가 달려있어 늘 공기압을 체크하여 모니터링 하도록 하고 있다.

전 세계 주요 국가에서는 TPMS 장착을 의무화하고 있다. 많은 자동차의 사고를 조사하여 보면 자동차 타이어 공기압 때문에 사고로 이어진 경우가 의외로 많기 때문에 안전성 향상을 위해 장착을 의무화한 것이다.

한편 환경문제에도 영향을 준다고 할 수 있다. 타이어 공기압을 적정하게 유지하면 타이어 회전 효율이 증가하므로 연비가 개선된다. 연비 향상은 배출가스 량을 줄이는 효과가 있어서 이산화탄소의 배출을 줄이는 효과로 이어진다고 할 수 있다.

우리나라의 경우 공기압 센서(TPMS) 장착 의무화는 2013년 부분 의무화를 시작으로(개발되는 신차에 장착의무화), 2015년부터 모든 신차(이전에 개발되었지만 생산 중에 있는 차량을 포함)에 TPMS장착을 의무화하였다.
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타이어 공기압 표시(그림인용 : 현대자동차)


타이어 공기압 경고장치는 직접방식과 간접방식으로 나눌 수 있다. 직접 측정방식은 각각의 타이어 내부 밸브 부위에 압력센서+온도센서가 합쳐진 센서를 설치하여 측정된 신호를 ECU(Electronic Control Unit)에 전달하고, ECU는 센서로부터 신호를 받아 타이어의 공기압이 75% 이상 낮아지거나, 온도가 100도 이상 올라가면 계기판의 경고 표시 등을 켜거나 경고음을 울리는 구조다.

반면, 간접 측정방식은 브레이크의 차속센서가 각각 바퀴 휠의 회전속도를 측정하게 되는데, 센서 대신 4개의 바퀴 중 한 개의 바퀴 회전속도가 빨라지는 것을 활용하여 방식이다. 바퀴 1개의 공기압이 적으면, 타이어의 유효반경이 줄어들게 되고, 이에 따라 회전속도가 빨라지기 때문이다. 즉 이것을 비교하여 운전자에게 모니터링하도록 정보를 제공하므로 간접 측정방식이라고 하는 것이다.

타이어 공기압체크는 언제하나?

실제로 타이어 공기압은 온도, 압력 등에 따라 달라진다. 특히 자동차를 운행하면 노면과의 마찰에 의해서 타이어 내의 공기온도가 올라갈 뿐 아니라 공기압도 올라간다. 따라서 타이어 공기압을 언제 체크하느냐 하는 것도 중요하다.

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타이어 공기압과 접촉상태(그림인용 : 네이버 공임나라)

자동차 공기압은 운행 종료 후 약 2-3시간 이후에 체크하는 것이 원칙이다. 즉 자동차 타이어가 식은 후에 체크한다고 생각하면 된다. 운행 직후에는 공기온도가 올라가 있어 실제로 공기압이 더 나온다. 또 높은 지대에서는 공기압이 낮아지므로 인력도 낮게 된다. 그러나 이러한 모든 조건을 일일이 확인하며 공기압을 맞추는 것은 현실적으로 어려운 일이다. 따라서 제조회사에서 제공한 적정 공기압 정도를 넣거나 10% 정도 더 높게 유지하면 된다.

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여름철 공기온도가 올라 타이어가 터질 것 같다고 하여 공기압을 적게 넣어야 한다고 생각하는 사람들도 있는데, 오히려 압력이 적으면 타이어의 닿는 부분이 많아져 마찰열이 증가하므로 공기온도가 더 올라간다. 오히려 공기압이 많으면 닿는 부위를 적게 하여 온도를 낮출 수 있다. 그러므로 적정압이나 약간 높은 것이 좋다.

보통 승용차의 경우 공기압이 20%가량 부족하면, 연비는 10% 감소하고 타이어 수명은 30%가량 감소한다고 한다.


장형성 신한대 기계자동차융합공학과 교수