자동차에는 평소 운행할 때 신경 쓰지 않지만, 매우 중요한 역할을 하는 부품과 구성요소들이 존재한다. 세차를 하거나 교체시기가 다가올 때, 아니면 주행 중 이상이 생길 때 비로소 관심을 갖게 되는 타이어도 그 중 하나로 안전운행에 직결되는 중요한 소모품이다.
공차 중량을 기준으로 해도 1~2톤의 무게를 타이어 4개로 지탱하고, 고속 주행시에는 더 큰 하중을 받기 때문에 타이어는 제대로 관리해야 한다. 특히 무거운 화물을 적재해야 하는 상용차들의 경우 타이어 관리 소홀로 인한 사고 발생이 잦아 더 면밀히 주의를 기울일 필요가 있다.
최근 일부 화물차 운전자들로부터 타이어 공기압과 관련된 문의가 있었다. 무거운 화물을 적재하면 타이어가 약간 주저앉게 되는데, 그 상태에서 공기를 더 주입하여 타이어를 팽팽하게 해도 괜찮은 건지 궁금해하는 질문이었다. 타이어의 기본 구조를 통해 알아본다.
타이어 내부의 기본 구조
타이어는 기본 골격 위에 고무층이 덧대어진 다층 구조 형태로 만들어진다. 이 골격은 나일론이나 레이온, 아라미드 같이 강도가 강한 합성섬유나 금속재질로 촘촘히 짠 구조물을 몇 겹씩 겹쳐서 만든다. 타이어에 공기가 주입되면 이 골격층이 풍선처럼 공기를 감싸게 된다.
이 부위를 카카스라고 부르는데, 강한 공기압을 지탱할 정도로 충분히 강하면서 하중 변화와 충격을 흡수해야 하므로 유연성도 있어야 한다. 카카스 표면을 두른 스틸-벨트는 철선을 촘촘히 사용해 외부 충격으로부터 타이어 내부 손상을 방지하고, 바닥 접지면의 형상을 편평하게 유지함으로 노면과의 접촉을 최상의 상태로 만든다.
적정 공기압이 필요한 이유
자동차 타이어 내부의 공기 압력을 적정하게 유지해야하는 이유는 주행 시 타이어의 이상 마모나 발열 등을 예방 할 수 있고, 승차감 향상과 불필요한 연료 소모를 방지할 수 있기 때문이다. 타이어의 수명과도 연관이 있기 때문에 적정 공기압 유지는 꼭 필요하다. 내부 압력이 너무 높으면 타이어의 강성이 상승하여 승차감이 나빠지고, 바닥과 닿는 정지면이 닳기 쉽다. 반대로 너무 낮을 경우 타이어가 옆으로 퍼져서 측벽이 훼손되고 조향성에도 나쁜 영향을 주게 된다.
화물 적재 시, 공기 추가 주입 문제
타이어는 이렇게 유연성과 강성을 모두 가지는 특성이 있기 때문에, 외부에서 가해지는 압력이 커지면 눌린 모양으로 변해 바닥 접촉면이 넓어지게 된다. 무거운 짐을 자주 적재하는 화물차들 중 일부는 이렇게 타이어 밑부분이 퍼지면, 추가로 공기를 더 주입하여 타이어의 형상을 원상 회복하는 경우가 종종 있다. 주행성능과 연비를 높이기 위해서 넣는 것이다.
그러나 관련 업계에 문의 결과, 타이어 업계 관계자는 "적정 공기압 이상을 넣게 되면 타이어에 무리가 많이 간다"고 설명한다. 타이어의 수명은 적재 하중과도 밀접한 관련이 있다. 규정 값 이상의 하중을 받으면 타이어의 마모가 급속히 빨라지기 때문이다. 하중이 20% 증가하면 타이어의 수명은 약 1/3 수준으로 떨어지고, 40%면 절반 수준으로, 2배이상 하중이 증가하면 수명이 1/4로 대폭 줄어들게 된다.
외부의 강한 압력을 받아들인 타이어 내부에 공기를 더 주입하면 타이어 내부 구조인 카카스와 표면을 두른 스틸-벨트에 무리가 간다. 시간이 지남에 따라 변형이 발생하게 되고 한계 수준에 이르게 되면 타이어가 터지는 현상이 발생한다. 고속도로 주행 시 자주 볼 수 있는 타이어 파손 흔적은 한계 마모에 다다른 타이어에 규정 값 이상의 공기를 주입하여 폭발하는 현상으로 인한 것이 대부분이다.
안전 운행을 위해 타이어 제조사의 권고 사항을 그대로 받아들이는 것이 좋다. 과적을 피함으로 차량에 무리를 주는 원인을 원천적으로 방지하고, 무거운 화물을 적재했다 하더라도 규정된 값의 공기압을 유지해야 한다.
올바른 타이어 선택과 적정 공기압 확인법
타이어는 고무 재질로 되어 있어 숙성 기간이 필요하다. 일반적으로 제조일로부터 6개월 정도 지난 제품이 최고의 성능을 발휘한다고 알려져 있다. 제조된 지 오래 된 타이어는 비록 새 제품이라 할지라도 자연 노후화가 발생하므로 구입 전 확인이 필요하다. 특히 제조일로부터 4년이 지나면 성능이 20% 이상 감소한다.
사이드월에 표기된 제조주차를 통해 타이어의 제작일자를 알 수 있다. DOT No. 표기법이라는 것으로 4자리 숫자로 기록되어 있다. 앞의 두 자리는 몇 주차인지, 뒤의 두 자리는 몇 년도인지를 나타낸다. 예를 들어, 10 18 이라고 기록되어 있다면 2018년도의 10주차 그러니까 3월 둘째주에 생산된 타이어임을 나타낸다.
사이드 월에는 타이어의 성능 정보들도 표기된다. 제조회사, 브랜드명, 패턴 혹은 모델명, 규격, 구조, 원산지 그리고 최대 하중 및 최대 공기압을 모두 볼 수 있다. 규격이 185/87 R 15 106으로 기록된 타이어를 예로 들어 보자면, 타이어의 폭이 185mm, 편평비는 (단면 높이 / 단면 폭 X 100) 87, Radial 타이어에 내경이 15인치임을 가리킨다. 마지막 숫자 106은 하중지수를 나타내는 것으로 타이어 한 본의 최대 부하하중이 950kg임을 알려준다. 하중 지수는 100을 기준으로 최대 800kg의 부하하중을 가지며 타이어 제조회사마다 표를 만들어 정보를 제공한다.
적정 공기압은 자동차 매뉴얼과 차량 운전석 도어 입구에 부착된 공기압 스티커를 통해서 확인할 수 있다. 제조사에서 수많은 실험과 연구를 통해 얻은 결과값이므로 이 수치대로 공기압을 유지하는 것이 바람직하다.
가급적 많은 화물을 적재해야 수익성을 높일 수 있는 운송업계에 적정 무게의 화물을 탑재하고 권장 공기압을 유지해야 한다는 권고 사항은 그대로 지키기 어려운 내용일 수도 있다. 그러나 무리한 화물 적재와 잘못된 타이어의 사용은 도로의 파손을 유발하고 큰 사고를 유발할 수도 있기 때문에 반드시 준수해야 한다.
