[김주혁의 과학 칼럼] 전기자동차 타이어의 비밀

기술발전에 비판적 시각

국토교통부에서 2016년부터 2020년 5월까지 조사한 자료에 따르면 전기자동차에 보급현황은 1만 855대에서 10만 6,099대까지 증가하였다. 전기자동차의 보급률은 계속 상승할 것이라고 예상되는데 멈출 기세가 없는 러시아와 우크라이나의 전쟁으로 인해 인상된 유류세는 내연 자동차를 이용하는 사람들에게 큰 부담이 되고 이 부담은 전기자동차에 관심으로 이어졌다. 전기자동차는 고갈되어가는 화석 연료를 줄이고 전기를 에너지원으로 사용하여 미래 운송 수단으로 큰 주목을 받고 있다. 그러나 완벽해 보이는 전기자동차에도 고려해야 할 점이 있는데 필자는 전기자동차의 단점을 보완하는 전기자동차의 타이어에 대해 말하고자 한다.

 


전기자동차란 전기를 에너지 삼아 전기 모터를 돌리는 자동차를 의미한다. 고전압 배터리를 이용하여 전기에너지를 공급받고 이에 따라 구동력이 생기는 원리로 움직이고 전기가 모든 것을 대체하는 터라 기존 내연 기관이 마주하는 자원 고갈에 문제 뿐만 아니라 매연과 같은 환경 문제도 모두 잡아내어 큰 주목을 받고 있다. 이렇게 완벽해 보이는 전기자동차에도 고려해야 할 점이 있는데 바로 무게 하중이다. 앞서 말했듯이 전기자동차에는 고전압을 얻기 위한 배터리가 내장되어있는데 이 배터리 여러 개를 모아 하나의 패키지로 모아 설치되어있어 전기차 무게는 일반 내연기관 동급차량보다 비교했을 때 더 무겁다. 이 무게는 결국 자동차 전부를 받치는 타이어에도 영향을 끼치고 전기자동차 전용 타이어의 연구는 필요해졌다.1 

전기자동차의 큰 무게를 온전히 견디기 위해서는 이에 따른 내구성이 필요하다. 무게를 견디는 것 뿐만 아니라 전기자동차의 큰 토크를 견디기 위해서라도 타이어는 뛰어난 내구성을 갖추어야 한다.  토크란 엔진을 돌리는 힘 즉 회전력을 의미하는데, 강력한 전기모터로 토크를 만드는 전기차는 토크가 매우 높다. 이러한 내구성을 고려하여 전기차의 타이어는 폭이 좁고 지름을 크게 하여 타이어가 지면에 닿는 부담과 공기저항을 줄인다.2


큰 무게로 인해 생기는 문제상황은 내구성뿐만 아니라 타이어 마모도 관련이 있다. 전기차의 무게를 견디면서 굴러가는 타이어는 마모되기가 쉬워 타이어에서 나오는 미세 플라스틱의 양도 증가할 우려가 있다. 이를 고려하여 타이어 표면에 새겨진 트레드 패턴을 연구하여 마모를 최소화할 필요가 있다.

 

타이어의 역사를 보면 사람들은 더욱 편리한 노동을 위해 타이어를 개발하였다. 처음에는 단순히 무거운 짐을 쉽게 구르게 하기 위한 통나무부터 시작하여 시간이 흐르고 더욱 더 단단해지고 내구성을 좋게 하기 위해서 철을 이용하여 제작한 타이어 그리고 지금의 합성 섬유(고무)를 활용한 내연 기관 자동차의 타이어까지 타이어는 재료의 변화에 따라 진화해왔다. 이렇게 타이어 위에 무엇을 싣는지에 따라서 타이어의 구조와 형태는 다양해져 왔다. 역사 흐름에 따라 전기자동차 타이어 또한 무거운 배터리가 달린 차체와 소중한 사람을 싣고 구를 것이다. 


앞으로 기술이 발전하면서 이에 대한 장점에만 주목하고 단점을 소홀히 여길 우려가 있다. 전기자동차는 분명 미래 사회에서 이동성을 책임질 뛰어난 운송 수단인 것은 반박하기 힘들 것이다. 그러나 이런 전기자동차도 장점만 있는 것이 아니라 이에 대한 단점이 있듯이 시간이 지나며 미래기술이 개발될 때도 비판적인 시각을 지니며 더 나은 미래를 그려 나가야 한다고 생각한다.

 

참고 및 인용자료 출처

1.인용 : https://terms.naver.com/entry.naver?docId=3579683&cid=58791&categoryId=58791

2.참고 : https://moneys.mt.co.kr/news/mwView.php?no=2021082015408026946

 

 

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