타이어—당신의 생명을 좌우할 수 있다!

당신이 철과 유리로 만든 용접된 골조 안에서 벨트에 매어져 있는데, 가까이에는 산(酸)과 가연성 액체가 담긴 용기들이 있다고 상상해 보십시오. 이제, 생명을 앗아 갈 수도 있는 이 구조물이 바닥에서 몇 센티미터 위로 들어 올려지더니 초속 약 30미터의 속도로 달립니다. 설상가상으로, 당신이 탄 기계 주변에는 당신의 것과 비슷한 기계들이 쏜살같이 이리저리 움직이면서 함께 달리고 있으며, 게다가 반대편에서도 다른 기계들이 당신을 향해 질주하며 당신 곁을 스쳐 지나갑니다!

사실상 당신은 자동차를 타고 간선 도로를 운전할 때마다 바로 이러한 상황을 겪게 됩니다. 운전 중에 제어 상태를 유지하고 안전감을 갖는 데 무엇이 도움이 됩니까? 바로 타이어가 많은 도움을 줍니다.

타이어의 역할

타이어는 여러 가지 중요한 목적들을 달성합니다. 타이어는 자동차의 하중을 지지해 줄 뿐 아니라, 도로에 있는 튀어 나온 부분이나 팬 곳이나 고르지 못한 노면에서 자동차에 전달되는 충격을 완화시켜 줍니다. 더욱 중요한 것으로, 타이어는 다양한 노면 조건에서 자동차를 가속하고 조종하고 제동하며 방향을 안정적으로 유지하는 데 꼭 필요한 견인력을 공급해 줍니다. 하지만 타이어 가운데 항상 노면에 닿아 있는 부분은 엽서 크기 정도밖에 안 될 만큼 매우 적습니다.

타이어의 중요성을 고려해 볼 때, 우리는 타이어가 계속 안전하고 효율적으로 기능을 발휘하도록 어떤 일을 할 수 있습니까? 때가 되어 타이어를 선택해야 한다면, 자신의 차량에 맞는 타이어를 어떻게 고를 것입니까? 이러한 질문들에 대한 답을 제시하기에 앞서, 타이어의 역사에 관해 간단히 살펴보도록 하십시다.

고무의 초창기 선구자들

바퀴는 수천 년 동안 사용되어 왔지만, 탈것의 바퀴 바깥 테두리에 고무를 부착한다는 발상은 비교적 근대에 와서 생긴 것입니다. 1800년대 초에 처음으로 천연고무를 나무 바퀴나 강철 바퀴에 부착하는 일이 있었습니다. 하지만 그 고무는 금세 마모되었기 때문에 고무를 씌운 바퀴의 미래는 암담해 보였습니다. 그러나 미국 코네티컷 주에 사는, 의지가 강한 발명가 찰스 굿이어가 작업에 착수하면서 상황이 달라지게 되었습니다. 1839년에 굿이어는 가황 처리라고 알려진 공정을 고안해 냈는데, 가황 처리란 고무에 황을 섞어 압력을 가하면서 가열하는 것입니다. 이 공정으로 인해 고무의 성형이 훨씬 더 쉬워졌으며 고무의 마모 저항력이 크게 향상되었습니다. 경질  고무 타이어는 더 큰 인기를 끌게 되었지만, 충격 흡수가 잘되지 않아 승차감이 나빴습니다.

1845년에 스코틀랜드의 기술자인 로버트 W. 톰슨은 최초의 공기 타이어 즉 공기 주입 타이어에 대한 특허권을 취득하였습니다. 하지만 또 다른 스코틀랜드 사람인 존 보이드 던롭이 아들이 타는 자전거의 승차감을 개선하려는 노력을 시작한 후에야 공기 타이어는 상업적인 성공을 거두게 되었습니다. 1888년에 던롭은 자신의 새로운 타이어에 대한 특허권을 취득하고 자기 회사를 설립하였습니다. 그럼에도 불구하고, 공기 타이어의 앞길에는 여전히 극복해야 할 커다란 장애물들이 있었습니다.

1891년 어느 날, 한 프랑스 사이클 선수의 자전거 타이어에 펑크가 났습니다. 그는 타이어를 수리해 보려 하였지만, 타이어가 자전거 바퀴에 영구 부착되어 있었기 때문에 수리할 수가 없었습니다. 그는 가황 고무를 다루는 일을 하는 것으로 알려진 프랑스 사람 에두아르 미슐랭에게 도움을 구하였습니다. 미슐랭은 그 타이어를 수리하는 데 아홉 시간이 걸렸습니다. 그러한 경험으로 인해 미슐랭은 바퀴에서 떼어 내어 손쉽게 수리할 수 있는 공기 타이어를 개발하려는 마음을 먹게 되었습니다.

그 이듬해에는 1만 명의 사이클 선수들이 미슐랭의 타이어를 사용하며 만족해할 만큼 그의 타이어는 큰 성공을 거두었습니다. 얼마 안 있어 공기 타이어는 파리의 마차에도 장착되었으며, 마차를 타는 프랑스인 승객들은 그 승차감을 매우 좋아했습니다. 1895년에 에두아르와 그의 형제 앙드레 미슐랭은 공기 타이어를 자동차에도 사용할 수 있다는 것을 보여 주기 위해 경주용 자동차에 공기 타이어를 장착하였지만, 그 자동차는 최하위로 경주를 마쳤습니다. 하지만 사람들은 이 특이한 타이어에 대해 놀라움을 금치 못한 나머지, 타이어 안에 미슐랭 형제가 도대체 무엇을 숨겨 두었는지 확인해 보기 위해 타이어를 째 보려고 할 정도였습니다!

1930년대와 1940년대에는 레이온, 나일론, 폴리에스테르와 같은 내구성 있는 새로운 재료들이 면이나 천연 고무와 같은 더 약한 재료들을 대체하였습니다. 제2차 세계 대전 후에 바퀴에 직접 부착하여 공기를 밀폐된 상태로 유지시켜 주는 타이어를 만들 수 있는 토대가 놓이면서, 타이어 안에 넣는 공기 튜브가 더 이상 필요 없게 되었습니다. 그 이후로도 더 많은 개선이 있었습니다.

오늘날에는 타이어를 생산하는 데 200가지가 넘는 원료가 사용되고 있습니다. 현대 과학 기술 덕분에, 일부 타이어는 13만 킬로미터 이상의 수명을 자랑하는가 하면, 어떤 타이어는 경주용 자동차에 부착되어 시속 수백 킬로미터의 속도를 견뎌 낼 수 있기도 합니다. 한편, 일반 소비자들은 더 적은 부담으로 타이어를 구입할 수 있게 되었습니다.

타이어를 고르는 방법

자동차를 소유하고 있다면, 타이어를 고르는 만만치 않은 일을 해야 할지 모릅니다. 타이어의 교체 시기는 어떻게 판단합니까? 마모나 손상에 대한 뚜렷한 징후가 있는지 타이어를 정기적으로 검사해 봄으로 그렇게 할 수 있을 것입니다. * 타이어 제조사들은 타이어의 수명이 다 된 시기를 알려 주기 위해 마모 상태를 나타내는 표시를 타이어에 내장하고 있는데, 이 표시를 흔히 마모 한계선이라고 합니다. 마모 한계선은 타이어가 노면과 접촉하는 부분인 트레드에 경질 고무로 된 가로 방향의 줄 모양으로 나타납니다. 또한 트레드의 갈라짐, 와이어의 돌출, 타이어의 사이드 월(옆면)에 있는 불룩한 부분을 비롯한 그 외의 이상이 있는지 확인해 보는 것이 좋습니다. 이러한 것들 가운데 하나라도 발견되면, 타이어를 수리하거나 교체하기 전까지는 자동차를 운전해서는 안 됩니다. 새 타이어를 구입했다면, 타이어 소매 업체는 품질 보증 조건에 해당되는 경우에 한해 손상된 타이어를 할인 가격으로 교체해 주기도 합니다.

타이어는 한 축에 달려 있는 두 개의 타이어를 한꺼번에  같은 종류로 교체하는 것이 가장 좋습니다. 새 타이어를 하나만 장착한다면, 제동 시 견인력의 균형을 위해 트레드가 가장 많이 남아 있는 타이어를 같은 축에 끼워 주십시오.

각기 다른 타이어의 종류, 크기, 모델을 모두 다 검토하다 보면 혼란스러워질 수 있습니다. 하지만 몇 가지 중요한 질문들에 대한 답을 알아 본다면, 일이 훨씬 더 수월해질 것입니다. 먼저, 자동차 제조사의 권장 사항을 검토하십시오. 자동차에는 타이어와 휠의 크기, 최저 지상고, 최대 하중 등 고려해야 하는 특정한 요구 조건들이 있습니다. 자동차의 설계 역시 중요합니다. ABS라고도 하는 잠김 방지 제동 장치, 견인력 조절 장치, 사륜 구동 운전 장치 등이 장착되어 있는 최신 자동차들은 특정한 동작 특성을 가진 타이어와 함께 사용하도록 설계되어 있습니다. 타이어의 규격은 보통 자동차 취급 설명서에 나와 있습니다.

고려해 보아야 하는 또 다른 요소는 도로 조건입니다. 자동차를 대부분 비포장도로에서 운전할 것입니까, 아니면 포장 도로에서 운전할 것입니까? 주로 비가 많이 오는 지역에서 운전할 것입니까, 아니면 많이 오지 않는 지역에서 운전할 것입니까? 아마 다양한 도로 조건에서 운전을 하게 될 것입니다. 그런 경우라면, 아마 포장/비포장 겸용 타이어나 사계절용 타이어가 필요할지 모릅니다.

또한 타이어의 예상 수명과 견인력 등급을 고려해 보아야 합니다. 일반적으로 트레드의 화합물이 부드러울수록 타이어의 견인력은 높아지지만 타이어는 더 빨리 마모됩니다. 반대로, 트레드의 화합물이 비교적 단단하면 타이어의 견인력은 낮아지지만 아마 수명은 더 길어질 것입니다. 타이어의 견인력 등급은 대개 타이어를 판매하는 상점에 비치되어 있는 판매용 인쇄물에 나와 있습니다. 각 제조사마다 타이어의 등급을 매기는 방식이 다르다는 점에 유의하십시오.

일단 조사를 통해 선택의 폭을 좁혔다면, 최종 선택은 가격에 의해 좌우될지 모릅니다. 대개 유명한 타이어 제조사가 더 우수한 품질을 보증하며 더 나은 품질 보증 제도를 가지고 있습니다.

타이어의 유지 및 관리

타이어를 올바로 유지하고 관리하는 데에는 정확한 공기압을 유지해 주는 것, 정기적으로 타이어의 위치를 바꿔 끼워 주는 것, 타이어의 올바른 균형과 정렬 상태를 유지시켜 주는 것 등 세 가지 사항이 관련됩니다. 타이어의 적정 공기압을 유지시켜 주는 것이 매우 중요합니다. 타이어에 공기를 과다하게 주입하게 되면 트레드의 중앙 부분이 때 이르게 마모되어 버릴 것입니다. 반면에, 공기압이 너무 낮으면 타이어의 가장자리가 심하게 마모되고 연료의 효율성이 저하될 것입니다.

고무에서 공기가 새 나가기 때문에, 타이어는 매달 0.5킬로그램  이상의 공기압을 잃게 될 수 있습니다. 따라서 타이어의 겉모양만 보고 타이어에 공기가 적절히 주입되어 있는지를 짐작할 수 있다고 속단하지 마십시오. 고무 제조 협회(Rubber Manufacturers Association) 에 의하면 “타이어는 많게는 공기압의 절반을 잃는다 해도 바람이 빠진 것처럼 보이지 않는다!”고 합니다. 그러므로 타이어의 압력을 확인하기 위해 압력계를 사용하고, 적어도 매달 한 번씩 압력을 확인하도록 하십시오. 많은 자동차 소유자들은 편리하게 사용할 수 있도록 자동차 사물함에 압력계를 넣어 둡니다. 엔진 오일을 교체할 때마다 타이어를 점검하십시오. 그러한 점검은 타이어가 식어 있을 때에만—다시 말해 자동차가 적어도 3시간 이상 정차되어 있었거나 1.5킬로미터 미만을 주행하였을 경우에만—하도록 하십시오. 타이어의 적정 공기압 수치는 보통 자동차 취급 설명서에 혹은 운전석 문기둥이나 자동차 사물함에 있는 라벨에 표기되어 있습니다. 안락한 승차감을 원한다면, 공기를 타이어 사이드 월에 표시되어 있는 최대 공기압까지 주입하지 마십시오.

타이어의 위치를 정기적으로 바꿔 끼워 주면, 타이어의 수명이 연장되며 타이어가 더 균일하게 마모될 것입니다. 자동차 제조사가 별도의 권장 사항을 제안하지 않는 경우, 1만 킬로미터에서 1만 3000킬로미터를 주행했을 때마다 타이어의 위치를 바꾸어 주는 것이 좋습니다. 이 경우 역시, 타이어의 위치를 바꿔 끼우는 방식에 대한 제안이 있는지 자동차 취급 설명서를 확인하도록 하십시오.

마지막으로, 해마다 혹은 자동차 운전대에서 비정상적인 떨림이나 이상이 느껴지는 때마다 타이어의 정렬 상태를 점검받으십시오. 비록 자동차의 현가장치가 다양한 하중 상태에서 타이어를 정렬해 주도록 고안되어 있기는 하지만, 일상적으로 마모와 손상이 생기기 때문에 타이어를 주기적으로 검사하고 정렬 상태를 다시 맞춰야 합니다. 현가장치와 휠 얼라인먼트라고 하는 차륜 정렬 분야의 공인 면허를 소지한 자동차 정비사는 차륜의 정렬 상태를 정확하게 유지함으로 타이어의 수명과 승차감을 최대로 끌어올릴 수 있을 것입니다.

“영리한” 타이어

컴퓨터가 내장된 일부 자동차들은 타이어 압력이 안전 한계보다 낮아지면 운전자에게 경고를 발합니다. 일부 타이어는 공기압 없이도 단시간 동안은 안전하게 작동할 수 있으며, 어떤 타이어는 펑크가 났어도 스스로 그 구멍을 막아 줍니다. 사실, 공학자들은 이전 어느 때보다도 광범위한 사용 환경에 맞게 타이어를 설계하고 있습니다.

현대식 자동차에 진보된 원자재, 트레드 디자인, 현가장치, 조향 장치, 제동 장치가 적용됨에 따라, 타이어도 운전의 용이함만이 아니라 안전성까지 개선시켜 주고 있습니다.

[각주]

[21면 도표와 삽화]

타이어 관리 점검표

외관 점검:

□ 사이드 월에 불룩한 부분이 있는가?

□ 트레드 표면에 와이어가 보이는가?

□ 트레드의 높이가 안전 범위 이내인가, 아니면 타이어 마모 한계선이 보이는가?

고려해 보아야 할 다른 사항들:

□ 타이어의 공기압은 자동차 제조사의 권장 압력으로 맞추어져 있는가?

□ 타이어의 위치를 바꿔 끼워야 할 시기인가? (자동차 제조사에서 제안하는 주행 거리 간격과 타이어 위치 변경 방식을 따른다.)

□ 계절의 변화로 인해 다른 종류의 타이어를 장착해야 하는가?

[삽화]

마모 한계선

[20면 도해]

(온전한 형태의 본문을 보기 원한다면, 출판물을 참조하십시오)

타이어의 구조

트레드는 견인력과 코너를 돌 때 접지력을 제공한다

벨트는 트레드를 안정시키고 강화시켜 준다

사이드 윌은 노면과 연석으로 인한 손상으로부터 타이어 옆면을 보호해 준다

플라이는 타이어에 강도와 유연성을 더해 준다

내부 라이너는 타이어 안의 공기가 빠져 나가지 않게 막아 준다

비드는 타이어를 바퀴에 밀착시켜 공기가 새지 않게 해 준다

[19면 삽화]

공기 타이어가 장착된 초기의 자전거와 자동차, 초기의 타이어 공장에서 일하는 노동자들

[자료 제공]

The Goodyear Tire & Rubber Company