[똑똑 사이언스]스노타이어는 무엇이 다른가요?

Q 얼마 전 차를 처음 산 회사원입니다. 빙판길이 많은 겨울이라 걱정인데 웬만한 빙판길에도 미끄러지지 않는 타이어가 있다고 들었습니다. 겉으로 봐서는 일반 타이어와 별로 다를 게 없어 보이는데 어떤 원리로 그렇게 달릴 수 있는 건가요?

A 빙판에 미끄러지지 않게 재료와 바퀴 무늬가 달라요.

빙판길이 많은 겨울에는 미끄럼 방지가 되는 신발을 신어야 하는 것처럼 자동차도 계절에 맞는 타이어로 바꿔 줘야 해요. 겨울용 타이어(스노타이어)는 바퀴 재질은 물론 바퀴 형태가 마찰력과 제동력을 높여 눈길에서 헛돌지 않도록 합니다. 빙판길에서는 일반 타이어에 비해 제동거리가 20∼40% 더 짧아요. 일반 타이어가 멈춰 서는 데 10m를 미끄러진다고 한다면 스노타이어는 6∼8m면 충분해요.

그 열쇠는 타이어 재료에 있어요. 스노타이어는 보통 발포고무로 만들어요. 발포고무 타이어는 표면에 낙지 빨판 형태의 공기주머니가 많아 타이어 표면이 눈길에 착 달라붙도록 했어요.

요즘에는 모래에서 추출한 ‘실리카’라는 재료를 써요. 일반 타이어는 기온이 떨어지면 딱딱해집니다. 이렇게 되면 바퀴가 지면에 닿는 면적이 줄어들면서 제동력에 문제가 생기죠. 실리카는 고무 타이어의 성질이 바뀌는 온도를 낮춰 타이어가 낮은 기온에서도 부드러운 성질을 계속 유지하게 해줍니다.

스노타이어가 안 미끄러지는 이유는 바퀴 무늬에서도 찾을 수 있어요. 타이어에는 좌우로 미끄러지지 않도록 세로블록이 약간 튀어나와 있죠. 또 젖은 도로에서 배수가 잘되도록 깊고 넓은 홈들이 표면에 새겨져 있습니다. 특히 ‘그루브’라는 굵은 홈은 얼음이 녹은 곳을 달릴 때 수막현상(차가 고속으로 달릴 때 바퀴가 물 위로 뜨는 현상)이 일어나지 않도록 물을 빼내는 배수로 역할을 해요.

특히 스노타이어의 홈은 일반 타이어보다 더 촘촘하고 깊어요. 도로면과 접촉하는 타이어의 표면적을 늘리고 덜 미끄러지게 하기 위해서죠.

겨울철에는 타이어의 공기압이 떨어져요. 추위에 밀폐된 타이어 속 기체 부피가 작아지고 이로 인해 내부 압력이 낮아지는 것이지요. 따라서 공기압을 수시로 확인해 올려줘야 합니다.

겨울용 타이어는 가급적 앞뒤 바퀴에 모두 달아 주는 게 좋습니다. 금전상 여유가 없다면 엔진과 연결된 구동축 바퀴에라도 달아 주세요. 전륜구동은 앞바퀴, 후륜구동은 뒷바퀴가 되겠죠. 바퀴의 홈 깊이가 50% 이상 마모되면 바꿔 줘야 합니다.

(도움말=금호타이어 중앙연구소 문대일 주임연구원)

→독자 여러분이 일상에서 부닥치는 알쏭달쏭한 문제를 e메일(science@donga.com)로 보내 주세요. 매주 한 분을 선정해 답변해 드립니다. 과학기술 현안과 관련된 제보도 환영합니다.