조금은 특별한 전기차 전용 타이어. 겉으로 봤을 땐 기존 내연기관용 타이어와 큰 차이 없지만 속은 전혀 딴판이다. 높은 토크와 무게를 견뎌야 하는 만큼 일반 타이어보다 강한 접지력과 강성을 확보해야 하기 때문이다. 겨울에 필수인 윈터 타이어도 마찬가지. 이번 시간에는 전기차용 윈터 타이어와 일반 윈터 타이어의 차이점, 겨울철 윈터 타이어가 필요한 이유를 정리해 봤다.
전기차용 윈터 타이어, 무엇이 다를까?
지난 9월, 한국타이어가 전기차 전용 타이어 아이온(iON)을 출시했다. 전기차에 최적화한 전용 컴파운드와 설계를 통해 겨울철에도 ①저소음 ②고하중 지지 ③낮은 회전저항 ④높은 토크에 대응할 수 있도록 만들었다. 라인업은 아이온 에보 AS & SUV, 아이온 윈터 & SUV 네 가지.
한국타이어가 만든 일반 겨울용 타이어 윈터 아이셉트(Winter I*cept)와 비교하면 어떤 차이가 있을까? 통상 전기차는 차체 아래에 묵직한 배터리를 얹어 비슷한 덩치의 내연기관 자동차보다 무겁다. 묵직한 하중을 견디기 위해서는 타이어의 옆면 강성이 중요하다. 아이온 윈터 라인업은 EV 컨투어(EV Contour) 기술을 바탕으로 타이어 옆면 코너링 강성을 7% 늘렸다.
한국타이어 윈터 아이셉트
윈터 타이어에는 특수 고무 컴파운드가 들어간다. 사계절 타이어와 달리 영상 7℃ 이하의 낮은 온도에서도 쉽게 굳지 않는다. 윈터 아이셉트는 ‘아쿠아 파인(Aqua pine)’이라고 부르는 컴파운드를 넣었다. 사계절 타이어 대비 높은 접지력을 챙기면서 저온에서도 고무탄성을 유지할 수 있다.
아이온 윈터에는 고농도 실리카와 친환경 소재로 구성한 EV 전용 컴파운드를 담았다. ‘눈길 주행성능은 그대로 유지하면서 바퀴의 회전저항을 줄여 효율을 높일 수 있다’는 게 한국타이어의 설명. 겨울에 취약한 전기차의 단점을 타이어 구름저항으로 보완하려는 의도를 알 수 있다.
효율을 높이기 위한 저온 가류(Curing technology)도 눈에 띈다. 가류란 온도 변화로 인해 고무의 탄성이 증가하는 현상을 뜻한다. 한국타이어에 따르면, 타이어가 구르면서 열이 오르면 옆면과 비드가 가장 많이 굳는다. 반면 저온 가류 기술을 넣은 아이온 윈터는 모든 부위가 같은 온도를 유지한다. 그 결과 회전저항을 줄여 배터리를 오래 쓸 수 있다.
전기차는 엔진이 없는 만큼 바닥에서 올라오는 소음이 도드라진다. 따라서 전기차 타이어는 노면 소리를 억제하는 능력도 중요하다. 아이온 윈터는 ‘사운드 업소버 테크놀로지(Sound Absorber Technology)’를 넣어 주행 중 발생하는 특정 주파수의 소리를 최소화했다. 타이어 안쪽과 바깥쪽에는 사선 패턴을 새겼다. 서로 다른 시점에 도로와 접촉해 노면 소음을 분산한다. 홈 내부엔 널링(Knurling) 기술을 담아 패턴 소음을 줄였다.
아이온 윈터와 윈터 아이셉트의 표면에는 톱니바퀴 모양의 3D 미세 홈을 그렸다. 트레드 홈은 갈매기 날개처럼 디자인했다. 여기까지는 두 타이어 모두 비슷하다. 대신 윈터 아이셉트는 타이어 중앙에 물을 효과적으로 흘려보낼 홈을 지그재그로 그었다. 아이온 윈터는 2D 미세 홈을 가로로 촘촘히 새겼다. 덕분에 눈길, 빙판길에서도 안정적으로 차를 제어할 수 있다. 사계절 타이어와 달리 트레드 가장자리 블록을 넓게 만든 점도 눈에 띈다.
겨울철 윈터 타이어가 필수인 이유
타이어 마찰력은 외부 온도와 노면의 상태에 따라 변한다. 타이어의 원료인 고무 특성상 기온이 오르면 타이어 접지력이 증가한다. 반면 기온이 낮으면 고무가 굳어 접지력을 잃는다. 윈터 타이어는 추운 날씨와 미끄러운 도로에서도 안정적인 제동력과 접지력을 확보하기 위해 고무 성분과 트레드 디자인, 구조 등을 달리했다.
한국타이어가 진행한 시험 결과에 따르면, 사계절 타이어의 시속 40→0㎞까지 제동 거리는 37.84m다(눈길 기준). 같은 조건에서 윈터 타이어는 18.49m로 큰 차이를 보였다. 시속 20㎞에서 제동하는 빙판길 테스트에서 윈터 타이어는 사계절 타이어보다 14% 짧은 제동 거리를 기록했다.
윈터 타이어는 특성에 따라 ①노르딕(Nordic) ②알파인(Alpine) 두 가지로 나눈다. 노르딕은 빙판길, 눈길 저속 주행에 최적화한 제품이다. 눈길과 빙판길을 찍고 지나갈 수 있는 벽돌 모양의 큰 블록 패턴을 넣었다. 눈이 항상 쌓여있는 북유럽과 러시아, 일본 일부 지역에서 흔히 쓰고 있다. 우리나라의 경우 강원도와 울릉도 등 강설량이 많은 곳에서 쓰면 좋다.
알파인 계열 윈터 타이어는 강설량이 적은 수도권에 적합하다. 초고성능 타이어처럼 비대칭 또는 방향성 있는 패턴을 지녔다. 무른 고무를 넣은 노르딕 타이어와 달리 단단한 고무를 써 내구성도 뛰어나다.
겨울철 앞바퀴 혹은 뒷바퀴 두 개만 윈터 타이어로 바꾸는 사례가 종종 있다. 그러나 앞바퀴 두 개만 윈터 타이어인 경우 뒷바퀴 접지력이 떨어져 굽잇길을 급하게 돌 때 원심력에 의해 오버스티어가 발생한다. 반대로 뒷바퀴 두 개만 윈터 타이어로 바꿨을 땐 코너링 시 앞바퀴가 통제력을 잃어 도로를 벗어날 수 있다. 따라서 네 짝 모두 윈터 타이어로 교체해야 효과를 얻을 수 있다.
출처 로드테스트 글 최지욱 기자
사진/자료 한국타이어