미래형 타이어에는 공기가 없다? 에어리스(Airless) 타이어의 진화.

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1895년 프랑스에서 앙드레 미쉐린이 자전거를 통해 얻은 공기 튜브식 타이어에 대한 아이디어를 자동차에 접목시킨 후로 타이어의 발전은 가속도를 냈다. 1903년에는 미국의 굿이어 타이어가 튜브가 없는 튜브리스 타이어를 만들었고 1948년부터 상용화를 시작했다. 이 같은 크고 작은 변화를 거쳐, 타이어는 자동차에 있어서 가장 중요한 부품 가운데 하나로 자리잡고 있다. 그런데 미래의 타이어는 과연 어떤 모습을 지닐까? 

타이어 업계는 최근 에어리스(Airless) 타이어를 주목한다. 이름 그대로 타이어 안에 공기가 없는 타이어를 말한다. 타이어 안에 공기가 없게 되면 상식적으로 바람이 빠지거나 펑크가 날 걱정은 안해도 된다. 그러나 자동차를 지탱할수는 있을지. 또는 쿠션과 달릴 때 저항 등에 있어서 타이어의 제 기능을 다할 수 있을지 의문이다.

하지만 에어리스 타이어의 구조와 설계를 보면 그 기발함에 걱정은 물러가게 된다. 먼저 에어리스 타이어 중 대표적인 상용화 제품인 미쉐린 ‘엑스 트윌(X TWEEL)’을 예로 살펴보자. 엑스 트윌은 타이어는 자동차와 연결하는 축, 타이어가 지면과 닿는 부분인 ‘시어 빔’과 ‘바퀴살’로 구성되어 있다. 사진 아래에서 보듯 일반적인 타이어가 지닌 타이어월(옆면)이 없다. 마치 벌집을 반으로 잘라 달아 놓은 것과 같은 느낌도. 저렇게 반대편이 다 보일 정도로 구멍이 뚫려 있는 바퀴가 달릴 수 있는 것일까?

우레탄 재질의 바퀴살이 완충 역할과 형태를 지지한다. Photo=Michelin news

핵심은 에어리스 타이어를 구성하고 있는 우레탄 재질 바퀴살에 있다. 촘촘하게 속을 꽉 채운 듯 보이는 이 바퀴살이 지면으로부터 오는 충격을 흡수하고 항상 원형 형태를 유지하는 역할도 감당한다.  에어리스 타이어는 현재 경량 트렉터, 농기구, 골프 카트, ATV(4륜 바이크)  등에 사용되는 제품들이 출시되고 있고 지면에 닿는 패턴을 각각 달리하여 제품을 구성하고 있다. 하지만 아직 일반 승용차에 적용되기에는 가격이나 기능적인 면에서 조금 이른 감도 있다.

나사가 개발한 에어리스 타이어. 쇠사슬로 구성된 표면이 눈길을 끈다. Photo=NASA

한편 에어리스 타이어의 또 다른 진화로 최근 NASA가 공개한 수퍼엘라스틱 타이어가 있다. 여기에는 우레탄 소재의 바퀴살이 아닌 타이어 전체를 얇은 쇠사슬로 덮은 것이 특징. 이 쇠사슬의 소재는 니켈-티타늄에 형상기억합금을 섞었다. 이 타이어는 상처를 입거나 에어리스이니 바람이 빠질 우려도 없다. 우주 탐사선에 적용할 목적으로 만들어진 이 타이어는 앞으로 다양한 분야에서의 활용이 기대된다.

이처럼 미래형 타이어는 지금과는 다른 모습들로 우리에게 다가 올 예정. 적어도 타이어로 인해 겪는 잦은 문제들, 예를들어 바람이 빠져 고생하거나 펑크로 인해 수리점을 찾는 일들을 없을 것 같다. 다만 이들 타이어 역시 수명에는 한계가 있다는 것이 전문가들의 입장이다.

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