겨울용 및 일반 타이어는 어떤 과학적 근거에 따라 달라지나요?
겨울에는 눈이 많이 내리는 전용 타이어가 잇다는데 일잔 타이어와 비교해서 어떤 과학적 원리에 따라 차이가 나는 건가요? 추가로 특수 타이어가 있다면 과학적 원리 및 설명 부탁 드려요 ^^
안녕하세요. 김재훈 과학전문가입니다.
겨울용 타이어와 여름용 타이어의 주요 차이점은 트레드 패턴과 고무 재질입니다. 트레드 패턴은 타이어의 접지면을 말합니다. 겨울용 타이어는 눈과 얼음 위에서 미끄러지지 않도록 트레드 패턴이 여름용 타이어보다 더 깊고 복잡합니다. 겨울용 타이어의 트레드 패턴은 눈과 얼음에 박히면서 마찰력을 증가시켜 차량의 접지력을 향상시킵니다. 고무 재질은 타이어의 성능을 결정하는 중요한 요소입니다. 겨울용 타이어는 저온에서도 유연성을 유지할 수 있는 실리카 고무를 사용합니다. 실리카 고무는 눈과 얼음에 잘 달라붙어 마찰력을 증가시킵니다.
안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.
타이어는 겨울철에 더 단단해지는 경향이 있으며, 그런 현상을 경화현상이라고 합니다.
물론 제품마다 차이가 있습니다만, 일반적으로 사용하는 4계절용 타이어는 영상 7도 아래로 떨어지면 경화현상이 나타나며, 제동력이 낮아집니다.
하지만 윈터타이어는 그보다 낮은 온도에서 경화현상이 발생하고 눈이 잘 붙지 않도록 설계하여 모양이 비슷하더라도 제동력을 유지할 수 있는 것입니다.
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 일반타이어와 겨울용타이어는 결국 지면과의 마찰을 더 많이 닿는냐 덜 닿는냐가 달라집니다. 일반타이어는 홈이 촘촘하지 않고 겨울용타이어는 촘촘해서 겨울용 타이어가 지면과 더 많이 닿아서 마찰력이 더 크게 됩니다. 그래서 겨울에는 겨울용타이어를 사용하면 빙판길이나 눈길에 덜미끄러지게 되는 것입니다. 하지만 지면과의 닿는 면이 넓으면 그만큰 마찰력에 의해서 앞으로 나아가는 속도가 줄게 되고 그만큼 연비가 좋지 않게 되는 것입니다. 그래서 겨울에만 겨울용 타이어를 사용하는 것이 좋습니다.
특수타이어는 여러가지가 있습니다. 스스로 펑크를 고치는 실란트 타이어가 있습니다. 실란트 타이어는 젤리 형태의 실란트 층이 손상 부위로 자동적으로 이동, 자가봉합(Self-sealing)을 통해 손상 부위를 매워 타이어 공기압 누출을 막아줍니다. 그리고 저소음 타이어도 있습니다. 타이어의 트레드 내부에 다공성 폴리우레탄 폼(흡음재)를 부착시켜 타이어 공명음을 감소시킨다고 합니다. 또한, 공기 없어도 달릴수 있는 런플랫 타이어가 있는데요. 주행 중 타이어 펑크가 발생했을 때 각종 사고로부터 운전자를 보호할 수 있는 타이어인데요. 타이어에서 지면과 휠 사이를 지탱해주는 사이드 월 내부에 보강 고무가 추가되어 장애물로 인한 타이어의 마모나 흠집, 구멍이 생겨도 일정 속도를 유지하며 주행이 가능한데요. (출처 : 금호타이어 - 평범한 타이어는 가라! 특수타이어와 함께 하는 특별한 드라이빙)