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전기차는 타이어도 다르다
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전기차는 타이어도 다르다
  • 김지연 기자
  • 승인 2021.02.17 12:52
  • 댓글 0
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내연기관차와 전기차의 타이어는 구분이 필요
더 무거운 전기차를 위한 내구성 필수
순발력에 반응하고 소음 감소에 적합한 타이어 개발
전기차 /이미지=프리픽

전기차 시장의 성장세가 매우 가파르다. 테슬라를 비롯 글로벌 완성차 업체들의 경쟁이 점점 고조되면서 본격적인 전기차 시대를 실감케 한다. 배터리와 차량용 반도체, 전장부품 등이 뉴스에 오르내리는 가운데 타이어 역시 주요 관심사항으로 떠오르고 있다.

아직까지 내연기관차와 전기차의 외관 차이는 크지 않다. 그래서인지 두 차종 간 타이어를 구분하는 것을 쉽게 떠올리지는 않는다. 물론 고무 재질을 사용하는 것은 공통적이지만 무게, 순발력, 소음의 차이 때문에 요구되는 성능이 다르고 이는 타이어의 구분을 가져온다.

전기차는 내연기관차 보다 무겁다. 내연기관차의 부품들보다 배터리가 더 무겁기 때문으로 동급으로 분류되는 차량을 비교해봐도 일반적으로 전기차가 수백 kg 더 무겁다. 결국 전기차 타이어는 고하중을 견뎌내는 내구성이 필수적인데 아라미드(aramid) 타이어가 대표적이다.

아라미드는 미국 화학기업 듀폰(DuPont)에서 개발한 합성섬유로 방향족 벤젠 고리와 수소·산소·탄소·질소로 이루어진 아미드 결합으로 이루어져 있다. 대표적인 특성은 높은 강도와 유연성, 내마모성, 내열성으로 전기차용 타이어에 보강용 소재로 매우 적합하다. 국내외 타이어 기업들이 아라미드를 기본으로 한 섬유를 적극적으로 론칭하는 것도 이 같은 이유다.

파라 아마리드인 트와론(Twaron)과 케블라(Kevlar)의 화학구조

전기차의 순발력은 내연기관차를 압도한다. 전기차는 엑셀을 밟는 순간 최대토크에 이를 수 있는 가속력을 발휘하는데 그만큼 미끄러짐이나 마모에 취약하다. 그래서 중요한 것이 타이어 접지면 무늬 즉, 트레드 패턴(tread pattern)이다. 전략적으로 설계된 트레드 패턴은 우수한 접지력을 제공하고 마모를 늦추며 바퀴가 구르면서 발생하는 구름 저항을 극복하는데 중요하게 작용한다.

전기차의 대표적인 장점으로 분류되는 낮은 소음은 타이어 기술에 부담으로 작용한다. 엔진을 대신하는 모터는 소음이 없다시피하여 타이어 소음 노출이 도드라질뿐더러 소음 자체가 에너지 낭비이기 때문이다. 그래서 앞서 언급한 트레드 패턴 디자인과 타이어의 측벽 구조, 타이어의 무게 등을 전기차 타이어 조건에 맞게 조절하는 연구가 지속되고 있다. 필요시 타이어 내부에 폼 인레이를 추가하는 기술을 적용하기도 한다.

타이어 내부에 폼 인레이를 추가한 단면 그림 /콘티넨탈 기술 갈무리

전기차 소음과 관련하여 흥미로운 것 중 하나가 스포츠카로 만들어진 전기차의 사운드 옵션이다. 소음과의 전쟁은 물론 엔진음과 배기음이 존재할 수 없는 구조에서 오히려 비슷한 소리를 제공하는 옵션으로 소음과 운전의 즐거움 그 사이 어딘가에서도 기술은 계속 발전하고 있다.


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