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[장형성 교수의 자동차 이야기(14)] 자동차 바퀴와 안전운전

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[장형성 교수의 자동차 이야기(14)] 자동차 바퀴와 안전운전

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자동차 바퀴의 역할 중요: 동력전달체, 충격 흡수체, 방향 설정체, 제동 마찰제

자동차의 바퀴는 사람의 발과 신발 같다고 할 수 있다. 사람의 체중을 가장 아래에서 받치고 있는 것이 발과 신발이듯 자동차의 무게를 가장 아래쪽에서 받치는 것이 바퀴다.

사람이 어떤 신발을 신었는가에 따라 피로를 느끼는 것이나, 안정감이 다르듯 자동차의 바퀴도 마찬가지다.
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자동차 바퀴.


자동차 바퀴의 역할은 매우 중요한데, 바퀴는 엔진에서 발생한 동력을 최종적으로 전달시키는 전달체이면서 지면에서 오는 충격을 흡수하고, 방향을 결정하는 최종 설정체이고, 자동차의 제동 시 노면과의 마찰을 직접 일으키는 마찰체이다.

무게 무거운 차일수록 바퀴 많아야

자동차도 승용차의 경우 약 1.5톤 이상의 무게를 떠받들고 있는 것이 바퀴다. 차중이 무거운 자동차일수록 바퀴가 많다. 화물자동차는 화물을 싣는 부분은 복륜을 쓰거나 차축이 많고 바퀴도 많은 것은 차중을 받치는 역할을 감당하기 위함이다. 바퀴 수가 적다면 하나의 바퀴를 통해 지면으로 내려누르는 힘이 커서 지면도 파손시킬 위험이 클 뿐 아니라 타이어가 터질 수도 있기 때문이다.
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바퀴가 많은 무거운 화물자동차.


자동차를 고속으로 운전하면 타이어가 파손될 수도 있나?

가끔 자동차의 타이어가 터져 사고로 이어지는 경우가 있다. 내차의 타이어는 괜찮을까? 많은 운전자들이 내 차의 타어어는 괜찮을까 하는 걱정을 하게 만드는 가장 많은 부품 중 하나가 타이어다.

타이어는 휠에 고무로 된 타이어를 씌운 것이다. 정상적인 관리가 된다면 크게 걱정 안해도 된다.

자동차 타이어 관리는 어떻게 해야 하나?

자동차의 공기압을 확인하고 관리하는 것은 간단하지만 중요하다. 고속운전 시 안전과 밀접한 관련이 있기 때문이다.
타이어의 공기압이 적은 상태로 고속운전을 하게 되면, 스탠딩웨이브(standing wave) 현상으로 인한 타이어의 파손이 일어날 수도 있고, 승차감이나 자동차의 연비에도 큰 영향을 주기 때문이다.

* 스탠딩 웨이브 현상이란?

타이어 공기압이 낮은 상태에서 자동차가 고속으로 달리게 되면, 차중에 의해서 타이어 뒷부분에 주름이 생기게 된다. 즉 압력을 받으면 변형되었다가 다시 원복되려는 성질 때문에 반복되면 타이어가 터질 수 있다. 보통 시속 150km/h 정도의 고속에서 발생한다. 스탠딩웨이브 현상이 생기면 타이어 내부에 많은 열이 발생하는데, 이 상태에서 주행을 계속하면 타이어가 파손된다. 이것을 방지하려면 타이어 공기압을 규정대로 넣거나 약간 높은 것이 좋다.
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스탠딩웨이브.


자동차 타이어가 자동차에 미치는 영향

바퀴의 타이어의 트래드(지면과 닿는부분)가 마모되면 자동차 제동시 미끄럼이 일어날 수 있고, 비가 많이 오는 여름철엔 물이 배수되지 않아 자동차의 미끄럼이 일어날 수 있다.

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타이어 마모 표시(왼쪽)와 편마모 된 타이어.

또 마모가 심하면 통기를 통한 냉각효과도 없어져 열이 많이 날 수도 있다. 특히 날씨가 추워져 노면이 얼면 마찰력이 더욱 떨어지기 때문에 타이어를 점검하고 바꾸어 주어야 한다. 타이어에는 마모표시가 있어 이부분이 마모되면 교환하라는 표시이다. 보통은 트래드 깊이를 확인하여 교환여부를 결정한다.

타이어의 마모상태, 밸런스 점검 중요

타이어의 마모가 어떻게 일어나는지를 확인하는 것은 중요하다. 편마모가 일어난다면 바퀴와 노면간 부하가 커질 수 있고, 바른 주행을 하지 못하게 되므로 연비나 안전에도 나쁜 영향을 준다.

또 자동차가 주행 시 핸들이 떨리거나 쏠리는 현상 등도 일어날 수 있는데, 타이어의 문제일 가능성이 매우 높다. 타이어의 무게 밸런스가 맞지 않는다든지, 편마모가 일어난 경우 이런 현상 등이 나타난다.
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타이어 종류(레이디얼 및 바이어스 타이어).


승용차 타이어와 화물 타이어의 특성 달라

승용차에서 많이 사용하는 레이디얼 타이어는 충격흡수는 좋으나 옆면이 약하다. 따라서 승용차로 비포장길을 주행할 때는 타이어의 옆면이 긁히거나 충격을 받지 않도록 조심스럽게 운전해야 한다. 승용차는 레이디얼 타이어를 많이 사용하고, 화물자동차는 바이어스 타이어를 많이 사용한다. 그러나 타이어는 새로운 제품이 개발되며 적절하게 혼용되기도 한다.

타이어를 안전하게 오랫동안 사용하려면?

가장 타이어를 오랫동안 잘 쓰려면 운전을 정숙하게 하는 것이다. 급출발, 급정거를 하면 타이어의 마모가 당연히 커지고, 부분적 마모가 일어나 밸런스에도 영향을 줄 수 있다. 일정 거리를 주행한 후에는 타이어의 위치를 바꾸어 주는 것도 좋다.

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타이어 교체 시에는 생산년도를 확인하는 것도 중요하다. 고무류는 생산시기가 경화와 수명에 중요하기 때문이다.

타이어표시는 보통 P185/60R14 등으로 표시하는데, P(passenger car)는 승용차용이라는 표시이며, 185는 타이어의 단면폭(section width)을 나타내며, 60은 타이어의 편평비로서 통상 60시리즈로 부른다. 편평비는 타이어의 단면폭(W)에 대한 타이어의 단면높이(H)의 비를 나타내는 것으로, 숫자가 작을수록 폭이 넓다고 할 수 있다. R은 레이디얼 타이어(radial tire), 14는 림의 직경을 나타낸다.

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타이어 표시



장형성 신한대 기계자동차융합공학과 교수