스노 타이어, 여름용과 어떻게 다를까? [우리가 몰랐던 과학 이야기] (67)

출처=generationsinsurance.ca

12월이 되기도 전에 첫눈을 맞아 올겨울에는 많은 눈이 올 것으로 예측되고 있는데요. 그만큼 길이 미끄러워 운전자들의 걱정은 더욱 커졌습니다.

겨울이 되면 스노㎞우 타이어(Snow Tire)에 대한 관심이 높아지는데요. 꼭 스노 타이어로 교체해야 하는지 고민하는 이들이 많을 겁니다. 꼭 겨울용 타이어를 사용해야 할지, 먼저 여름용이나 사계절용 타이어와 어떤 차이점이 있는지 알아보도록 하겠습니다.

◆겨울용 타이어 특징

출처=autoTrader.ca

겨울용 타이어는 트레드(노면에 닿는 부분) 디자인과 고무에 다른 물질을 첨가해 마찰력을 높여주는데요. 특히 수많은 실금 문양의 홈이 많이 들어가도록 설계돼 있는데요. 이들 크고 작은 홈은 마찰 계수가 높지 않은 눈길 표면을 최대한 긁어 주는 모서리 효과를 일으킵니다. 접지 면적을 넓혀 마찰력을 극대화해주는 역할도 합니다. 또한 눈이 녹은 도로에서 달릴 때 수막현상을 막고, 충분한 접지력을 확보하는데 도움을 줍니다.

눈길이 아니어도 겨울에는 낮은 온도로 고무가 더 딱딱해지는데요. 이럴 때는 노면에서 마찰력이 크게 떨어집니다. 이를 방지하기 위해 타이어 조성물을 다르게 설계하는데요. 저온 전용 특수 실리카(이산화규소)를 배합해 7도 이하에서도 딱딱하게 굳거나 얼지 않도록 합니다.

◆겨울용 타이어···노르딕 VS 알파인

출처=theglobeandmail.com

겨울용 타이어는 두가지로 나눌 수 있는데요. 노르딕(Nordic)과 알파인(Alpine) 타입입니다. 아크틱(Arctic)이라고도 하는 노르딕은 북유럽이나 러시아, 캐나다 등 북반구에서 주로 쓰이는 타입으로, 다시 스파이크가 장착된 스터더블(Studdable)과 없는 스터들레스(Studless) 두가지가 있습니다. 스터드는 알루미늄과 텅스텐을 주로 이용·제조하는데, 눈길과 빙판 노면에서 압도적인 성능을 발휘한다. 다만 젖거나 마른 노면에서는 성능의 한계가 있고, 노면을 손상시킬 수 있어 몇몇 국가에서만 허용된 제품입니다.

스터들레스 타입은 우리나라에서도 활용됩니다. 스터드가 없어 젖어 있거나 마른 노면에서도 사용할 수 있으나 눈길과 빙판 성능을 중심으로 나온 제품이기 때문에 속도 지수가 에이치 스피드(H-Speed·시속 210㎞)에서 큐 스피드(Q-Speed·〃 160㎞) 정도입니다.

출처=미셸린 타이어

알파인 타입 타이어는 눈이 녹은 뒤 젖어 있는 노면을 대상으로 나온 제품인데요. 우리나라에서 겨울철 눈이 내린 뒤 자주 목격할 수 있는 도로 상태입니다. 알파인 타입의 겨울용 타이어는 젖거나 마른 노면에서 주행하는 일이 잦기 때문에 브이 스피드(V-Speed·시속 240㎞) 제품이 많으며, 고성능 차량을 위한 더블유 스피드(W-Speed·〃 270㎞)용도 있습니다.

만약 도심에서 주로 운전을 한다면 눈이 금방 녹기 때문에 알파인 타입을, 강원도와 같이 일반적으로 눈이 많이 쌓여 있는 지역이라면 노르딕 타입을 각각 선택하는 것이 좋습니다.

◆최신 타이어 기술 3D 사이프(Sipe)

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겨울용 타이어의 최신 기술인 3차원(3D) 사이프는 커프(Kerf)라고 부르는 미세한 가로방향 무늬를 의미하는데요. 사이프는 블록을 잘게 쪼개 접촉 면적을 넓혀 마찰 계수를 높이는 역할을 합니다. 잘게 쪼개진 만큼 강성은 떨어지고, 그 결과 마른 노면에서 성능은 후퇴됩니다.

출처=Snowtyres.com.au

특히 겨울용 타이어는 여름용에 비해 그루브(트레드 형상에 따라 패인 홈)의 깊이가 깊고, 도로와 맞닿는 컴파운드로 무른 소재를 씁니다. 때문에 블록 강성이 약해지면 주행 시 휘청거리는 느낌을 받기 쉽습니다. 3D 사이프는 이런 현상을 보완하는 신기술로, 2차원(2D) 사이프가 적용된 블록과 비교했을 때 훨씬 견고한 구조를 자랑해 안정적인 주행을 보장합니다.

◆겨울용 타이어의 제동 효과

출처=한국타이어

 
국내 타이어 회사의 연구 결과 눈길에서 시속 40㎞로 달리다 멈출 때 겨울용 타이어는 제동거리가 18.49m인데 비해 사계절용 타이어는 37.84m입니다. 이처럼 겨울용 타이어가 사계절용 대비 제동 성능이 2배 정도 탁월한 것으로 나타났습니다.

◆고성능 타이어 소재 폴리우레탄

출처=roofbox.co.uk

타이어는 천연 또는 합성고무에 카본블랙(흑색의 미세한 탄소 분말)과 실리카, 파라핀계 오일, 항오존제, 항산화제 등 200여 가지가 넘는 화학물질을 섞어 만드는데요.

타이어의 내마모성과 내충격성을 높여 수명을 늘리는 폴리우레탄 타이어도 있습니다.  폴리우레탄 타이어는 일반 고무 제품과 비교했을 때 소음 감소와 충격 흡수에서 뛰어납니다.

아무리 좋은 타이어를 장착했다고 해도 안전운전만큼 중요한 것은 없죠. 눈길이나 빙판길을 달릴 때는 천천히 감속하고, 앞차와 거리를 충분히 유지하는 것이 중요합니다. 또한 타이어 공기압은 겨울철에 더 빨리 낮아지는 경향이 있기 때문에 주기적으로 확인해야 합니다. 이렇게 갑작스런 눈길에서 위험하지 않도록 대비해 안전한 겨울을 나길 바랍니다.

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*이 기고는 한화케미칼과 세계일보의 제휴로 작성되었습니다.