내연기관차 vs 전기차 타이어, 구조·성능·관리 차이
도로에 전기차(EV) 비중이 빠르게 증가하면서, 타이어 역시 변화의 중심으로 딸려 들어왔습니다!
겉보기엔 비슷비슷해 보여도 내연차와 전기차 타이어는 구조, 소재, 성능 등에서 본질적으로 달라야 합니다.
오늘은
내연기관차와 전기차 타이어의 타이어가 왜 달라야 하는지, 내연차 타이어를 전기차에 적용하면 발생하는 한계와
전기차용 타이어에 대해 알아보겠습니다. :)
내연차와 전기차의 구조적 차이, 타이어에 미치는 영향
전기차의 무게와 하중 분산
전기차에 대용량 배터리 팩은 필수죠? 이 배터리 무게 때문에 동급의 내연기관차보다 전기차가 평균적으로 15-25% 더 무거워집니다. 예를 들어, 내연차의 엔진 무게가 100kg대라면, 전기차 배터리는 400-500kg에 달해 전체 차량 중량이 내연차에 비해 크게 증가합니다.
무게가 무거운 만큼, 차를 받치는 타이어에 더 큰 하중이 가해지며, 이 때문에 전기차의 타이어 설계에는 내구성 강화와 하중 분산이 필수적으로 요구됩니다.
즉각적인 토크 전달과 가속력
내연차가 일정 RPM에 도달해야 최대 토크를 내는 것과 달리, 전기차는 모터의 특성상 출발과 동시에 최대 토크를 발휘합니다. 전기차는 페달을 밟는 순간 강력한 힘이 타이어에 전달되는데, 이로 인해 전기차의 타이어 마모가 내연차 대비 약 20% 더 빠르게 진행되어, 트레드(타이어 표면 무늬)와 타이어 소재의 내마모성 강화가 필수입니다.
소음 환경의 변화
내연차는 엔진과 배기음 등 구동을 위해 작동하는 기계 소음이 크기 때문에 타이어 소음이 상대적으로 묻히는 반면, 전기차는 구동계 소음이 거의 없는 편이라 타이어와 노면의 마찰음과 마찰로 인한 진동이 실내로 더 크게 전달됩니다. 따라서 전기차용 타이어에는 마찰로 발생하는 소음 저감 기술이 같이 적용됩니다.
내연차 타이어의 특징과 한계
엔진 진동 저감 중심 설계
내연차 타이어는 주로 엔진 작동으로 발생하는 진동을 줄여 소음을 줄이는 방향의 설계가 강조됩니다.
또한, 트레드 패턴, 타이어 소재는 사계절 성능과 승차감, 연비 향상에 초점을 맞추게 됩니다.
내연차 기준의 하중과 토크에 대응
일반 타이어는 내연차의 엔진과 변속기 무게를 기준으로 설계되며, 급격한 토크 변화나 배터리 하중을 고려하지 않은 타이어입니다. 따라서 전기차에 장착할 경우, 마모가 빨라지고 내구성 저하, 소음 증가 등의 문제가 발생할 수 있습니다.
전기차에 일반 타이어를 사용할 때의 문제점
- 마모 가속화 : 전기차에 일반 타이어를 사용하면, 전기차의 빠른 토크와 무거운 하중을 견디지 못해 마모 속도가 급격히 빨라집니다. 타이어 교체 주기가 짧아지고, 장기적으로 비용 부담이 오히려 커지게 됩니다.
- 주행 안정성 저하 : 접지력과 제동력이 떨어져 차가 미끄러지거나, 조향이 불안정하게 느껴지는 등, 안전 문제가 발생할 수 있습니다.
- 소음 증가 : 구동계 소음이 거의 없는 전기차의 특성상, 일반 타이어를 사용해 노면 소음과 진동을 효과적으로 차단하지 못하면 소음이 심하다고 느낄 수 있습니다.
- 주행거리 감소 : 회전저항이 높아져 전기차의 1회 충전 주행거리가 줄어들 수 있습니다.
전기차 전용 타이어의 혁신적인 설계와 소재
하중 강화와 내구성
전기차 타이어는 무거운 배터리 하중을 견디기 위해 나일론, PET, 아라미드 등의 고강도 경량화 소재로 보강된 코드와 케이싱을 사용합니다. 이를 통해 타이어의 변형을 최소화하고, 고속 주행이나 급가속·급감속 시에도 차가 안정적으로 주행을 유지할 수 있게 합니다.
트레드 패턴과 컴파운드
전기차 타이어의 트레드는 접지력을 높이는 동시에, 회전저항(구름저항)을 최소화하는 방향으로 설계됩니다. 트레드 패턴의 각도, 깊이, 그루브 형상을 최적화해 미끄러짐을 방지하고, 회전저항을 최소화하여 전비(전기 연비)를 높여, 1회 충전 주행거리를 더 길게 확보합니다. 내마모성과 열 발산 능력을 높이는 고효율 컴파운드를 적용합니다.
소음 저감 기술
전기차용 타이어에는 '폴리우레탄 폼'이라는 특수 흡음재가 내장되어 노면 소음을 20% 이상 줄여, 실내 정숙성을 확보합니다.
회생제동 시스템 대응
전기차에는 회생제동 시스템이 있죠? 회생제동 시스템은 감속 시 모터가 에너지를 회수하는 과정에서 타이어에 순간적으로 큰 토크 변화를 줍니다. 그래서 전기차용 타이어는 회생제동에 의한 마모와 손상을 최소화하기 위해 일반 타이어보다 마찰력과 내구성이 더 강화되어야 합니다.
내연차 vs 전기차 타이어 : 한눈에 비교하기!
전기차 오너가 알아야 할 전기차 타이어 관리 팁
- 정기적 점검 및 교체 : 전기차는 타이어 마모가 빠르므로, 일반적으로 3-5만km마다 타이어 교체가 권장되는데, 운전 습관에 따라 마모의 정도가 다르므로, 마모 한계선(TWI) 확인을 꼭 함께하시기 바랍니다.
- 적정 공기압 유지 : 전기차는 무겁기 때문에 공기압이 낮으면 타이어 손상 위험이 커집니다. 제조사 권장 공기압을 반드시 유지하시기 바랍니다.
- 안전한 운전 습관 : 급가속, 급제동, 급회전은 타이어 마모를 가속시킵니다.
- 전기차용 타이어 사용 : 전기차에는 반드시 전기차 전용 타이어를 사용해 안전과 성능, 경제성을 모두 챙기시기 바랍니다.
오늘은
내연차와 전기차의 차이와 그에 따른 타이어 차이에 대해 알아보았습니다. :)
전기차는 무거운 배터리, 즉각적인 토크 전달, 조용한 실내 환경 등의 여러 특성 때문에
전기차 전용 타이어를 사용해 안전, 주행거리, 승차감, 소음 저감을 챙겨주어야 합니다.
당연히 전기차 보급이 확대될수록 타이어 산업도 계속 발전하겠죠?
전기차 보급 확대가 타이어 산업 성장에 미치는 영향을
보다 구체적으로 알고 싶으신 분들은
아랫글을 참고해 주시면 됩니다. :)
