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런플랫 타이어
런플랫 타이어(run-flat tire)는 외부 충격에 의하여 타이어의 바람이 새거나 손상된 경우에도 최대 90km/h의 속도로 계속 주행 가능하도록 설계된 특수 타이어이다.
개요
런플랫 타이어는 자동차가 펑크로 인해 타이어 안의 공기가 없어져 공기압이 감소해도 타이어의 형상을 유지하여 일정한 속도로 100km 주행할 수 있는 타이어를 말한다. 1892년에 발명되었으며, 1978년에 차량 장착이 가능하도록 재개발되었다. 제작 방식은 타이어 속에 폴리우레탄 링 같은 라이너를 부착하거나, 타이어 표면 아래에 금속 재료를 포함한 층을 여러 겹 부착하는 등 다양하다.[1] 노상에서의 위험하고 귀찮은 타이어 교환 작업이 필요 없고, 스페어타이어를 갖고 다니지 않아도 된다는 장점이 있어 여러 타이어 메이커들이 큰 관심을 보이고 있다. 동시에 바람이 빠진 상태에서도 달릴 수 있을 정도의 탄력과 일반 타이어 못지 않은 승차감을 유지해야 하기 때문에 런플랫 타이어 상용화는 타이어 회사의 기술력을 나타내는 척도로 불린다. 특수한 림을 써야 하고 스프링 아랫부분의 무게가 늘어나는 등의 결점이 있다. 이 타이어에는 'RUNFLAT'이라는 글자와 마크가 표시되어 있다.[2][3] 군용 차량이나 스포츠카, VIP용 방탄차 등에 사용되기도 한다.[4]
역사
최초의 런플랫 타이어는 1930년대 미쉐린(Michelin)에서 군사용으로 설계되었으며, 차량의 무게를 지탱할 수 있는 세미 방탄 폼 라이닝을 특징으로 한다. 그러나 너무 비싸 양산차에 적용할 수는 없었다. 1950년대 미국 회사 굿이어(Goodyear)도 크라이슬러(Chrysler)를 위한 타이어를 만들었다. 특수한 재질을 사용했으며, 역시 비용이 많이 드는 옵션이었다. 그리고 1970년대 던롭은 데노보 시스템을 만들었다. 이것은 타이어 안에 공기가 없어도 차량의 무게를 지탱할 수 있는 구조의 타이어인데, 이 기술은 오늘날 런플랫 타이어의 기본 타입이 된다.[5]
원리
런플랫 타이어 시스템에는 자체 지지 시스템과 지지링 시스템의 두 가지 기본 유형이 있다. 대부분의 자체 지지형 런플랫 시스템에서 타이어는 공기 손실 시 차량을 계속 지지하는 강화된 측벽 구조를 가지고 있다. 이 설계를 통해 공기 압력이 제조업체에서 지정한 속도와 거리까지 감압된 후에도 계속 작동할 수 있다. 반면에 서포트링 런플랫 타이어 시스템은 단단한 고무링이나 공기 손실 상태에서 차량의 무게를 지탱할 수 있는 다른 구조를 사용한다. 평평한 상태에서도 계속 작동하기 때문에 특정 시스템 유형에 관계없이 모든 런플랫 타이어는 타이어 공기압 모니터링 시스템(TPMS)이 장착된 차량에만 사용할 수 있다. 타이어 공기압 모니터링 시스템은 타이어 중 하나가 압력을 잃는 즉시 알려준다. 타이어 공기압 모니터링 시스템이 없으면 공기가 부족한 타이어로 운전하고 있다는 것을 모를 수 있다. 그래도 펑크가 난 경우 런플랫 타이어를 수리할 수 있는지 여부에 대한 합의가 없다.[6]
사용 목적
차가 달리면서 타이어가 노면과 만나 타이어가 눌린다는 것은 타이어 외적인 변형뿐만 아니라 내적인 변화도 야기한다. 그런 변화를 단적으로 잘 설명할 수 있는 표현이 RFV(Radial Force Variation) 또는 RFF(Radial Force Fluctuation)라는 개념이다. RFV는 휠의 중심축을 기준으로 했을 때 타이어가 노면과 만나는 접지면에서 휠의 중심을 향해 하중 변동이 생긴다는 것을 의미한다. 이때 타이어 내부의 압력은 노면과 접지된 지점에서는 휠의 중심부로 향하는 하중이 눌림이 큰 만큼 강해지고, 그 축의 반대편은 그에 상응해 압력이 약해진다. 타이어가 회피 동작이나 코너링 등의 이유로 눌리는 순간, 지면에서부터 휠의 중심부로 향하는 하중 변동의 폭은 커지고, 이때 타이어 내부는 그 눌리는 힘에 대한 반작용이 일어나게 되는데, 휠의 중심부(축)를 위로 들어 올리려는 힘도 여기서 생긴다. 이것을 스프링과 댐퍼, 그리고 각종 링크들의 복합체인 서스펜션에서 걸러낸다. 완충의 정도를 비롯해 핸들링 특성 등을 조절하는 것이다. 중요한 것은 타이어의 눌림과 하중 변동이 달리는 동안 지속적으로 이뤄지고, 그런 과정에서 앞서 언급한 원주거리에 변화가 생긴다. 더욱이 이 과정에서 타이어에 공기압마저 약한 상태로 고속으로 달리게 된다면 타이어에서 가장 치명적인 스탠딩 웨이브(Standing Wave) 현상이 일어날 수도 있다. 지금까지 열거한 내용들이 타이어를 덜 눌리게 하는 데 있어 기본이 되는 구조적인 방법들이다. 일례로 비엠더블유(BMW)는 이것만으로는 부족해 사람과 자동차의 안전을 위해 더 완벽한 방향을 찾고자 런플랫 타이어를 적극적으로 사용하게 됐다. 달리는 동안 갑작스럽게 가해지는 외력으로 인한 타이어의 눌림과 하중 변동에 의한 원주거리 변화가 클수록 차의 안정성과 안전은 저하되기 마련이다. 런플랫 타이어를 적용하는 99%의 목적은 바로 여기에 있다.
통상 런플랫 타이어를 말할 때 '펑크가 나도 달릴 수 있다'는 데 주안점을 두지만, 사실 근본적인 이유는 갑작스럽게 타이어에 가해지는 외력이나 하중 변동 등 어떤 상황이 도래하더라도 타이어의 눌림을 최대한 줄여 원주거리 변화를 최소화하는 데 있다. 이는 달리는 동안 차체 움직임에서의 안정성과 예기치 못한 여러 상황에서의 안전 확보 등 동적인 환경변화에 보다 적극적으로 대응하기 위한 조치다. 당연히 런플랫 타이어의 내부 구조는 일반 타이어와 다르다. 통상적인 런플랫 타이어는 사이드 월에 큰 힘이 가해지더라도 심하게 눌리지 않고 복원력도 강한 고무 스트립을 타이어의 안쪽 양측면에 보강해 넣은 형태로 자기-지지(Self-Supporting)가 가능하다는 특징을 갖는다. 또 내열 성능이 우수하고 일반 타이어보다 응력과 열에 대한 저항성이 뛰어나다. 그런 맥락에서 볼 때, 런플랫 타이어는 안전에 대한 부분이 90% 이상 고려된 것이며, 그 나머지는 편의적인 측면에서 이점을 제공한다. 런플랫 타이어를 장착하면 기본적으로 공기압이 0, 즉 펑크가 나도 운행이 가능하기 때문에 차를 들어 올릴 때 사용하는 잭이나 스페어타이어가 필요 없다. 가령 비가 내리는 날에도 견인차를 기다릴 필요 없이 80 km/h 속도로 150 km 정도 주행이 가능해 타이어 정비에 필요한 시간도 절약할 수 있다. 비록 타이어의 무게 증가로 인해 일반 타이어 대비 언스프렁 매스(Unsprung Mass: 스프링 아래 중량)이 크지만 비엠더블유처럼 알루미늄 서스펜션을 비롯한 다른 부분에서 감량 효과를 키우면 타이어 무게 증가에 대한 부분을 충분히 상쇄시켜 차의 전체 무게를 줄일 수 있으며, 스페어타이어를 넣는 공간에 추가적 수납공간을 마련할 수 있는 이점도 생긴다. 예시로 비엠더블유는 1999년 로드스터 Z8부터 런플랫 타이어를 사용했다. 이 차는 4.9리터 V8 엔진, 최고 출력 400마력, 최대 토크 500Nm을 자랑했고, 알루미늄 섀시와 바디로 설계됐다. 뛰어난 성능과 가장 안전한 타이어가 처음으로 만난 시기다. 비교적 작은 체구에 지붕을 여닫는 장치와 지붕을 수납할 공간을 고려했을 때 트렁크 공간의 부족을 보완할 수 있었다. 런플랫 타이어 덕분에 스페어타이어가 없어도 된다는 부가적인 이점도 활용됐다.[7]
특징
일반 타이어에 펑크가 나서 공기압이 낮아지면 주행 불능이 상태가 되어 교체가 필요하지만 런플랫 타이어의 경우 가까운 카센터까지 이동할 수 있다. 보통 주행 가능 거리는 ISO 표준에 따라 시속 80km/h로 약 80km이다. 국내에서는 웬만한 카센터 혹은 타이어 정비소를 방문할 수 있는 거리이다. 다만 일정 거리 운행 후에는 필히 타이어의 수리 혹은 교체해야 한다. 또한 펑크 시에 스페어타이어로 교체할 필요가 없기 때문에 도로에서 위험하게 보험사의 긴급 출동 서비스를 기다리거나 타이어 교체 작업을 할 필요가 없다. 스페어타이어를 적재할 필요가 없기 때문에 그만큼 차량의 중량을 가볍게 해서 연비를 향상시킬 수 있고, 트렁크 공간을 활용할 수 있는 메리트도 생긴다. 이러한 공간의 장점을 하이브리드자동차 혹은 전기차의 배터리 공간으로도 활용되고 있다. 런플랫 타이어의 단점은 일반 타이어에 비해서 여전히 가격이 높다는 점이다. 또한 런플랫 타이어 중량 자체가 일반 타이어보다는 무겁기 때문에 스티어링 느낌과 승차감이 좋지 않다는 점을 꼽을 수 있다. 현재는 기술의 개발로 런플랫 타이어의 무게를 줄이고 승차감을 향상시켰지만, 여전히 일반 타이어에 비해 좋은 편은 아니다.[8] 런플랫 타이어에서 조심해야 할 부분은 공기압 관리이다. 공기압에 대해서는 일반 타이어보다 다소 민감할 수 있다. 런플랫 타이어는 펑크가 나도 80~100km 정도를 더 주행할 수 있다는 점이 장점이지만, 평소 적절한 공기압이 유지되어 있지 않으면 해당 거리만큼 주행하지 못할 가능성도 있다.[9]
각주
- ↑ 〈런플랫 타이어〉, 《네이버 지식백과》
- ↑ 〈런플랫 타이어〉, 《네이버 지식백과》
- ↑ 〈런플랫 타이어〉, 《네이버 지식백과》
- ↑ 〈'타이어'도 진화한다!〉, 《넥센타이어》
- ↑ 오토이슈, 〈펑크나도 달리는 런플랫 타이어란 무엇인가?〉, 《티스토리》, 2018-01-31
- ↑ 메카럽, 〈런플랫 타이어란 무엇이며 어떻게 작동하나?〉, 《티스토리》, 2022-02-17
- ↑ BMW, 〈런플랫, 안전 위한 BMW의 확고한 선택)〉, 《중앙일보》, 2018-07-04
- ↑ 막차폐차 공식포스트, 〈만들었다〉, 《네이버 포스트》, 2018-11-05
- ↑ reze1010, 〈런 플랫 타이어란? 승차감 등에 단점이? 공기압 및 수명 등에 대해서 소개해 봅니다!〉, 《티스토리》, 2016-10-10
참고자료
- 〈런플랫 타이어〉, 《네이버 지식백과》
- 〈런플랫 타이어〉, 《네이버 지식백과》
- 〈런플랫 타이어〉, 《네이버 지식백과》
- 오토이슈, 〈펑크나도 달리는 런플랫 타이어란 무엇인가?〉, 《티스토리》, 2018-01-31
- 막차폐차 공식포스트, 〈만들었다〉, 《네이버 포스트》, 2018-11-05
- 메카럽, 〈런플랫 타이어란 무엇이며 어떻게 작동하나?〉, 《티스토리》, 2022-02-17
- reze1010, 〈런 플랫 타이어란? 승차감 등에 단점이? 공기압 및 수명 등에 대해서 소개해 봅니다!〉, 《티스토리》, 2016-10-10
- 〈'타이어'도 진화한다!〉, 《넥센타이어》
같이 보기
