[타이어의 한계] Tire limitations

타이어의 한계

Tire limitations

타이어는 차량의 하중을 지탱하고 동력을 노면에 전달하기 위해 그 차에 맞는 

디자인, 컴파운드, 구조설계를 한다. 그렇지만 타이어는 멈추고, 달리고, 

방향전환을 안전하게 하는데 한계가 있다. 

타이어 하중, 속도, 접지력, 공기압과 온도의 한계를 승용차용 타이어 중심으로 

어떻게 표시하고 이해하는지 알아본다.

글 이장열 CG 일러스트 J Design

1.타이어의 수명

승용차용 타이어 수명은 보통 30,000km정도로 알려져 있다.

타이어를 사용한 기간과 주행거리에 비례하고 노면의 여건과 운전자의 성향과도 

밀접한 관계가 있어 타이어 수명은 올바른 운전 습관과 적정 공기압 및 하중, 

위치교환 등을 잘하면 훨씬 수명을 연장할 수 있다.

타이어는 사용하지 않아도 노화가 진행되어 제조한 지 6년이면 정상적인 성능을 

발휘할 수 없다고 하지만 보관 및 관리 상태에 따라 다소 차이가 있을 수 있다.

❶ 마모한계

타이어 수명은 노면과 접촉하는 접지면인 트레드의 마모 정도를 보면 알 수 있다. 

신타이어는 일반적으로 7 ~ 9 mm 정도가 중앙 홈Groove의 깊이인데 트레드가 

정상적으로 마모되어 잔여 깊이가 1.6mm가 남을 때 배꼽모양의 한계표시가 

나타나게 된다. 슬립사인은 타이어의 마모한계의 표시이며, 더 이상 성능을 

발휘하지 못하여 교환을 의미한다.

트레드 홈 잔여 길이가 1.6mm가 마모한계선이다. 트레드 홈 깊이를 정기적으로 

확인하고 마모되었을 때는 타이어를 교체해야 한다. 마모한계선(1.6mm) 이상 

마모되면 타이어와 노면 사이의 수막현상 때문에 접지력이 떨어져 제동거리가 

증가하고, 주행안정성이 떨어진다.

❷ Tread Wear Indicator

일반적으로 타이어는 트레드가 1mm 마모되는 동안 10,000km/h 주행할 수 있다. 

타이어 옆면에는 Tread Wear 000이라는 마킹 문자가 있다.

Tread Wear는 미국 운수성이 소비자 구매에 도움을 주기 위한 등급표시 제도인 

UTQGS등급이다. 만약, Tread Wear 숫자가“300”인 경우 약 50,000km의 

마일리지를 의미한다.

2. 속도 한계

타이어는 자동차가 주행 시 견딜 수 있는 한계 속도를 알파벳 기호로 표시하고 

있다. 갈수록 고출력 고성능화되는 차들의 속도에 맞추기 위해 타이어도 속도 

등급“Y”의 300km/h까지 개발되어 있다.

Speed Symbol에 따라 HPHi- Performance와 UHPUltra Hi- Performance로 

구분하고 있다.

3. 한계 접지력

빠른 주행을 위해서 가장 중요한 것은 바로 타이어다. 아무리 고성능 차나 

우수한 드라이버도 타이어가 성능의 한계를 도달하면 통제불능 상태가 된다. 

결국 달리고, 멈추고, 방향을 전환하는 차의 움직임은 최종적으로 타이어의 

책임이기 때문이다. 타이어는 주행 시 똑바로 가려는 그립력과 코너링에서 

발생하는 코너링 포스가 어느 한쪽으로 치우치게 되면 타이어 성능의 

한계에 도달하게 된다.

4. 타이어 한계

타이어는 최대속도에서 차량의 중량과 적재물, 탑승자 모두의 하중을 지탱하며 

멈추고, 달리고,방향 전환 등에서 발생하는 힘을 완전하게 수행해야 한다. 

타이어 하중을 공기압과 한계 속도에 따라 이상마모와 발열로 인한 파손이 발생될 

수 있어 타이어 마다 표시된 최대 하중 지수 한계를 지켜야 한다.

❶ 하중 지수

타이어 하중지수는 타이어 1개가 주행 가능한 최대 하중을 코드화 하여 표시한다. 

타이어 교체 시 권장하는 하중지수보다 낮은 타이어는 차량의 성능을 제대로 

발휘할 수 없고 과하중으로 파손될 수 있으므로 반드시 신차에 장착된 타이어 

하중지수보다 높은 타이어로 교체한다.

❷ 공기압과 하중

타이어 공기압이 부족하면 접지면적이 필요 이상으로 넓어지고 심하면 

스텐딩 웨이브 현상이 발생하여 타이어가 쉽게 피로가 누적되고 여러 

부분에 접착력이 저하되어 파손을 유발한다. 

또 하중이 증가하면 타이어 변형이 커지므로 타이어에 열이 발생하기 

쉬워져 비드Beed부와 숄더Shoulder부에 무리한 힘이 가중되어 

세퍼레이션Separation, 버스트Burst의 원인이 된다.

❸ 속도와 하중

주행속도가 빨라지면 노면의 충격력과 충격횟수가 증가하여 발열에 의한 온도가 

상승하게 된다. 주행 중 노면으로부터 받게 되는 상하방향의 진동에 의해 

타이어는 정적 하중 외에 다른 진동의 가속도에서 오는 관성력이 하중을 더욱 

작용하게 된다. 이와 같이 주행 중인 타이어에 걸리는 전체의 동하중은 자동차의 

속도가 증가할수록 동하중의 비율도 증가하며, 타이어 굴신운동도 심해지고 

온도도 상승하게 된다.

5. 타이어 온도 한계

주행 중에는 타이어에 열이 발생한다. 특히 과적이나 공기압 부족, 

과속의 경우에는 더 많은 열이 발생하게 되고 이 열은 타이어 내부에 

축적된다. 타이어 내부의 한계 온도는 약 125℃. 이 온도 이상으로 

열이 올라가면 타이어를 구성하는 고무 타이어 코드 등의 접착력이 

떨어져 결국 펑크 사고로 이어지게 된다. 타이어 발열로 인한 사고를 

막으려면 타이어 제조회사에서 지정한 적정 공기압과 하중을 지키고 

고속도로 주행 2~3시간에 한 번씩 휴식해 줄 필요가 있다. 타이어는 

10분 휴식으로 내부 온도가 약 20℃정도 떨어진다.

6. 한계 테스트

타이어의 한계는 어디까지인가? 타이어 마일리지의 한계, 속도의 

한계, 접지력의 한계 등을 철저한 테스트 과정을 통해서 최적화된 

타이어를 완벽하게 구현한다. 금호타이어의 모든 제품은 양산되기

전까지 철저한 테스트 과정을 통해 꼼꼼하게 검증 받는데 이 

과정에서 잘 달리고 잘 멈추는 것은 기본이요 작은 부분까지 배려와 열정이 담긴다. 

실제 일어날 수 있는 다양한 상황을 연출해 운전자의 안전과 요구를 최대한 

반영하겠다는 의지가 엿보이는 대목. 우선 정련, 반제품, 성형, 가류 등의 제조 

과정을 거쳐 만들어진 시험 타이어는 법규 만족도여부를 확인하는 실내 테스트와 

실제 주행에서 일어날 수 있는 상태를 미리 체크하는 실외 테스트를 거치게 된다.