전기차 전용 타이어의 필요 요소와 내연기관차 타이어와의 차이점

전기차 전용 타이어 아이오닉5

 

“전기차가 판을 친다”라고 표현해도 어색하지 않은 요즘이다. 그렇다면 전기차가 신는 신발, 즉  전기차 전용 타이어는 어떠한 것이 핵심 필요 요소 인지 궁금한 적 없는가? 그리고 내연기관차 타이어와의 차이점은 무엇인지 궁금하지 않은가? 오늘은 이 두가지를 중점으로 알아보고자 한다. 먼저 전기차 타이어부터 자세히 알아보자.

 

전기차 전용 타이어를 사용해야 하는 이유

 

전기차 타이어 핵심 필요 요소

전기차 전용 타이어 금호타이어

 

운전자를 불안하게 만드는 미끄러짐이나 쏠림 현상도 용납할 수 없다. 그리고 전기차는 배터리를 얹기에 내연기관차보다 무겁다. 그래서 내연기관차보다 더 많은 무게를 견뎌내는 동시에 내마모성과 내구성을 확보해야 한다는 조건이 붙는다.

 

전기차에서는 효율성도 아주 중요하다. 한정된 에너지로 최대한 오래 달릴 수 있는 다양한 기술을 계속 연구하고 있으며, 타이어도 예외는 아니다. 회전 시 생기는 구름저항(RRC, Rolling Resistance Coefficient)까지 줄여야 한다. 그런데, 구름저항을 줄이는 동시에 단단한 구조도 만들어야 해야만 한다.

 

전기차 전용 플랫폼은 무게 중심을 낮추기 위해 무거운 배터리를 바닥에 장착한다. 그만큼 휠베이스가 늘어나 실내 공간이 넓어지지만, 뒷바퀴에 걸리는 무게도 늘어난다. 따라서 방향 전환 시 걸리는 힘과 하중을 잘 버틸 수 있어야 한다.

 

전기차에 있어 전비와 1회 충전 주행거리는 상당히 중요하며, 타이어에도 이를 반영해 개발하고 있다. 가령 구름저항 등급을 1.0 줄이면 전기차의 1회 충전 주행거리를 5%가량 늘릴 수 있다. 즉, 타이어의 기술 발전은 전비를 높이는 중요한 요소이며 전기차 기술 개발 계획에도 영향을 미친다고 할 수 있다.

 

전기차의 가장 큰 특징은 엔진 대신 전기모터가 들어가 있어 엔진 특유의 소음이 없다는 점도 손꼽힌다. 주행하기 전까지는 시동이 걸렸는지도 모를 만큼 뛰어난 정숙성을 자랑한다. 하지만 이는 노면의 잔 진동이나 소음이 그만큼 크게 들릴 수밖에 없다는 말이기도 하다.

 

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그래서 타이어 제조사는 주행 중 발생하는 소음 요인들을 없애기 위해 적극적인 개발에 나서고 있다. 특히 NVH라고 불리는 소음 요인을 잡기 위해 총력을 다 하고 있다. Noise(소음), Vibration(진동), Harshness(불쾌감)를 뜻하는 NVH는 주행 중 운전자를 불편하게 만드는 요인으로 꼽힌다.

 

NVH 절감을 위해 타이어 업체는 다양한 방법을 고안해냈다. 그중 소음 절감에 최적화된 타이어 트레드 모양을 만들어내는 것이 대표적인 방법이다. 현재 많은 타이어 업체들이 최적의 트레드 모양을 고안해 특정 주파수의 소음까지도 억제시킬 수 있는 기술 개발에 총력을 다 하고 있다.

 

또 타이어 내부에 흡음재를 도입하는 방식도 있다. 이는 금호타이어가 국내 최초로 개발해 특허 출원까지 받은 기술이다. 타이어 바닥면이 도로 노면과 접촉하면서 발생하는 공명음을 흡음재를 통해 저감시키는 방식이다. 실제로 효과가 어떨지는 모르겠지만 소음 절감에 진심인 것만큼은 확실해 보인다.

 

 

전기차 타이어 VS 일반 자동차 타이어

전기차 전용 타이어 VS 내연기관차 타이어

 

전기차의 타이어 마모는 내연기관차와 비교해 20% 빠르며, 이는 순간적으로 강한 힘을 내는 전기차의 가속 특성이 영향을 미치기 때문이다. 이에 따라 초기형 전기차에서는 내마모성을 중심으로 타이어를 선택했다. 아울러 전기차 타이어의 내마모성 향상과 트레드 재료 강화에 초점을 맞춰 개발한 결과, 최신 전기차 타이어의 트레드 재료는 기존 내연기관 타이어에 비해 내마모성이 30% 이상 높아졌다.

그래서 전기차용 타이어는 내구성도 뛰어나야 한다. 전기차는 내연기관과 달리 작동과 동시에 최대토크를 발휘해 회전력이 크기 때문이다. 위에 말했듯이 강한 힘으로 노면에서 밀어내는 만큼 마찰이 심해 타이어 마모를 앞당기는 주원인으로 꼽힌다.

 

또 차종마다 차이는 있지만 자동차 내부에 실리는 배터리 무게는 평균적으로 기존 엔진 대비 3배 이상 무거워 같은 차종이더라도 그 차이가 상당한 편이다. 일례로 *제네시스 G80 1825㎏ *G80 전동화 모델이 2265㎏로 24% 이상 무거워 타이어 마모가 더욱 빨리 일어날 수밖에 없다.

 

쉽게 생각해서 강한 힘으로 지우개를 빠르게 지우다 보면 지우개 마모가 빠르게 진행되는 것처럼 타이어 역시 무거운 차체중량과 강한 회전력으로 인해 상대적으로 마모가 빠르게 일어날 수밖에 없다.

 

타이어 마모는 제동 및 조향 성능에 직결되는 만큼 전기차용 타이어는 일반 타이어보다 더욱 튼튼해야 하는 의무까지 지녔다. 이에 컴파운드 보강재인 실리카의 분산도를 극대화시켜 노면과 빠르게 맞닿으며 안정적인 조향 및 제동 성능을 확보했다.

 

일반 타이어보다 폭이 좁다는 것도 특징이다. 수직 강성을 강하게 만들어 내기 위해서다. 이를 통해 무거운 차체중량에도 쉽게 변형되지 않는다. 전기차 특성상 휠 인치 수가 커 고부가 타이어를 판매할 수 있다는 장점과 함께 상대적으로 마모가 빠를 수밖에 없어 교체주기가 빠르다는 이점이 있다.

 

교체주기는 운전자 습관과 운행거리에 따라 다르지만 평균적으로 5년을 보는 것이 일반적이며, 전기차용 타이어는 일반 타이어에 비해 그 주기가 50% 이상 빠르다고 알려져 판매 회전율 또한 크게 늘어날 것으로 보고 있다.

 

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