전기차 시대가 본격 도래했다는 말이 심심찮게 나온다. 세계 유수 제조사들이 전기 신차를 속속 내놓는가 하면 각 정부의 전기차 지원 제도 또한 치밀하게 마련되고 있어서다. 한국도 상황은 크게 다르지 않다. 전기차 10대 선도도시를 선정, 전기차 확대에 적극 대응하고 있다.

 전기차의 등장은 '새로운 패러다임'으로 불린다. 지난 100여 년 간 사용해 온 내연기관에서 탈피할 가능성을 높이기 때문이다. 더욱이 내연기관이 지구 환경오염 주범으로 꼽히고 있어 전기차에 대한 각 제조사의 구애는 끊임없다. 물론 완전한 전환까지는 상당한 시간이 걸리겠지만 전기차로 흘러갈 것이라는 믿음은 변함이 없다. 

르노삼성차 SM3 Z.E.

 관련 기술도 새로운 흐름을 맞을 준비에 한창이다. 특히 문명의 발달을 시작부터 함께해 온 바퀴(타이어)도 바뀌는 중이다. 전기차에 대한 완벽 대응을 요구하는 목소리가 큰 것. 이른바 전기차 전용 타이어의 등장이다.

 전기차 전용 타이어는 기본적으로 친환경이 컨셉트다. 효율을 내기 위해 구름저항을 낮추고, 마찰력을 줄인 만큼 높은 제동력을 위한 갖가지 소재와 기술이 적용된다. 그래서 친환경 타이어와 구분이 쉽지 않다. 그러나 두 타이어는 태생부터 약간 다른 점을 취하고 있다.

 전기차의 경우 동급의 내연기관 차에 비해 무겁다. 전기를 담는 배터리 무게 때문이다. 따라서 전기차에 일반 타이어를 사용하면 마모 현상이 빠르게 진행된다. 체중이 많이 나가는 사람의 신발 밑창이 빨리 닳는 것과 마찬가지다. 또한 전기모터는 내연기관에 비해 출력이 높은 만큼 타이어에 걸리는 힘이 더 크다. 다시 말해 고출력에 따른 마모 현상도 줄여야 하는 기술 과제가 있다.

 이를 위해 다양한 방법이 동원된다. 우선 디자인적으로 패턴 연구가 활발하다. 금호타이어의 전기차 전용 타이어 와트런은 소음을 줄이기 위해 그루브(굵은 세로 홈) 폭을 재설계했다. 또한 블록 내 사이프(가는 홈)를 넣어 LRR(낮은 회전저항)을 실현했다. 전기차 특성을 고려, 내구성을 높이는 리브(지그재그) 패턴 디자인을 삽입하고, 'Z' 모양의 그루브 형상으로 눈길 제동 성능도 확보했다. 

금호타이어 와트런

 소재 역시 핵심적인 내용 중 하나다. 와트런의 경우 트레드(바닥면)에 특수 레진(수지)을 적용했다. 구름저항 성능을 극대화 하면서도 제동거리를 짧게 유지하는 효과를 내기 위해서다. 또한 실리카 소재와 결합력을 극대화한 SSBR(용액중합 폴리머)을 사용하고, 실리카는 입자경 분포를 넓게 해 최적의 성능과 효율을 발휘하도록 했다. 타이어 옆면인 사이드 월은 조종안정성의 극대화와 저발열 특성 구현이라는 목표로 보강성 충진재와 가교 결합 형태(크로스 링킹 타입)를 적절히 배분했다.

 브리지스톤은 전기차용 타이어에 '올로직'이라는 기술을 동원했다. 올로직은 기존 타이어에 비해 트레드 폭은 줄이고 지름을 키운 것으로, '더 크고, 더 얇은'이라는 목표로 개발됐다. 브리지스톤에 따르면 트레드 폭을 줄이는 이유는 공기저항을 낮추기 위해서다. 얇아지기 때문에 전체적인 공기역학 성능도 높아지는 것. 그러나 이 경우 타이어 지름이 작으면 트레드 운동량에 따라 타이어가 눌리거나 찌그러지는 현상이 발생한다. 이를 해결하기 위해 올로직은 타이어 지름을 키워 트레드 변형과 운동에너지 손실을 막았다.    

브리지스톤 올로직

 이렇듯 다양한 기술과 소재가 전기차 타이어를 위해 개발되지만 높은 개발비 등은 대중화의 걸림돌이다. 또한 아직 더딘 전기차 활성화가 충분한 시장을 만들지 못하는 점도 부담이다.  때문에 현재는 일반 타이어를 개선해 전기차에 장착하는 일이 대부분이다.  

 그러나 향후 시장 가능성은 충분하다. 어차피 자동차 패러다임이 전기차로 이동 중에 있다면 언젠가 시장 활성화가 이뤄질 수밖에 없어서다. 따라서 현재 타이어 업계는 전기차 전용 타이어 시장을 잡기 위한 싸움이 한창이다. 이 가운데 금호타이어는 와트런을 르노삼성 Z.E.에 공급하기 시작했고, 브리지스톤 역시 올로직 기술이 적용된 전기차 전용 타이어를 BMW i3에 납품, 시장 선점에 나섰다. 미쉐린은 올해 9월 중국 베이징에서 개막하는 전기 포뮬러 경주대회 '포뮬러E'의 공식 파트너사로 선정됐다. 여기서 개발된 전기차 타이어 관련 기술은 양산형 전기차 타이어에도 이어질 예정이다. 

미쉐린이 공급하는 전기차 경주대회 포뮬러E

 이와 관련, 금호타이어 상품 전략팀 마상문 팀장은 "전기차 시장이 본격 성장하지 않아  전용 타이어도 대중화에 이르렀다고 보긴 어렵고, 타이어 기업 역시 본격적인 시장 진출을 선언하고 있지 않다"며 "하지만 이미 물밑 싸움은 치열한데, 금호타이어의 경우 시장 선점효과와 함께 지속적인 기술개발로 품질을 제고할 계획"이리고 밝혔다. 이어 "국내 업계 최초로 전기차 전용 제품을 개발하고, 르노삼성 SM3.Z.E에 와트런을 단독 공급을 시작한 것도 시장 선점을 위한 기술력 확보는 돼 있다는 뜻"이라고 덧붙였다.

박진우 기자 kuhiro@autotimes.co.kr

▶ 피아트, 7인승 디젤 SUV 프리몬트 '시선집중'
▶ 시계 한계를 뛰어 넘은 F1 시계, '태그호이어'