4계절이 뚜렷한 우리나라는 그만큼 다양한 주행환경을 갖고 있다. 어쩌면 자동차에게는 혹독한 조건일 수 있다. 고온 다습의 환경부터 한랭건조한 영하의 조건까지를 견뎌내야 하기 때문이다. 특히 1년에 한번씩 겨울이 오면 관심이 크게 증가하는 부분이 있다. 바로 4륜구동 시스템과 스노우타이어다.

4륜구동 시스템은 현재 갖고 있는 차량을 바꾸거나 완전히 뜯어내 새로 만들지 않는 이상 실현시킬 방법은 없다. 하지만 스노우타이어는 전혀 반대의 성격을 갖고 있다. 타이어만 바꿔 끼는 것 만으로 4륜 시스템 이상의 효과를 볼 수 있기 때문이다.

포텐자 시리즈로 잘 알려진 브리지스톤은 스노우타이어 시장에서도 큰 영향력을 발휘하고 있다. 1982년 발포고무라는 것을 최초로 개발하여 현재까지 1억개 이상의 발포고무 스노우타이어를 판매했다고 한다.

그렇다면 발포고무는 무었이며, 왜 개발을 했을까? 그리고 이것이 눈길에서 얼만큼 차이를 보이는 것일까?



스노우타이어라는 개념이 확립되기 전에는 겨울철에 크게 2가지 방법으로 눈길을 주행했었다. 첫 번째 방법은 현재에도 보편적으로 사용되고 있는 체인을 감는 방법. 두번째는 타이어에 금속 못을 촘촘하게 박아 넣은 스터드(Stud) 타이어를 사용하는 것이다.

체인을 감는 것은 생각보다 복잡한 과정이 필요하고, 체인을 항상 갖고 다녀야 한다는 단점이 있다. 대신 스터드 타이어는 타이어만 바꿔 끼는 것 만으로 눈길이나 얼음 길에서 높은 효과를 발휘할 수 있었다.

하지만 스터드 타이어가 폭넓게 보급되자 사회적으로 안전과 환경 문제가 부각되기 시작했다. 타이어의 금속이 아스팔트를 비롯한 노면 전체를 깎아냈고, 이 때문에 정상적인 노면의 상태를 유지할 수 없었기 때문이다. 상태가 악화된 노면은 접지력과 제동력을 떨어뜨렸고, 부서진 아스팔트나 시멘트 분진은 건강과 환경적인 문제를 가져올 수도 있다. 또한 도로 보수 유지 비용도 만만치 않았다.

상황이 이렇게 되자 유럽과 미국 일부 주, 일본과 같은 국가가 앞장서서 스터드 타이어의 사용을 금지하도록 하는 법이 통과되기 시작했다. 현재까지 스터드 타이어를 사용하고 있는 국가는 러시아 정도.

타이어 메이커들은 바로 연구에 돌입했다. 금속 못을 사용하지 않으면서도 스터드 타이어만큼의 효과를 줄 수 있는 타이어를 개발해야 하기 때문이다.



브리지스톤은 이 과정에서 일종의 역발상을 제안했다. 금속 못을 삭제함과 동시에 타이어의 고무 성분에 일종의 기포를 불어넣자는 것이다. 1982년 브리지스톤이 개발한 신개념 고무는 그 형태가 마치 스폰지와 같은 형상을 가졌기 때문에 이를 발포고무(Multi-Cell compound)라고 이름 붙이게 되었다. 스터드리스 타이어(Studless Tire)의 역사가 시작된 것이다.

타이어 속에 기포를 포함하고 있는 발포고무는 수막을 제어하려는 개념에서 시작하게 되었다. 겨울철에 눈길이나 빙판길에서 자동차가 미끄러지는 현상은 타이어와 빙판 사이에 얇은 수막이 생기기 때문이다. 기존 스터드 타이어는 이를 무시하고 금속 못이 도로를 찍으면서 앞으로 나갔다면, 발포고무는 이 수막을 흡수하고 배출하면서 접지력을 유지시킨다.

사실 스폰지와 같은 형상이라고 표현했지만 실제로 사람 눈에는 보이지 않는다. 발포고무를 사용한 타이어는 접지 면적에 수백 만개에 이르는 미세한 기포가 있으며, 이 기포가 수분을 흡수하고 배출하는 것이다. 또한, 이 미세 기포들이 지면에 밀착하게 되면 결과적으로 타이어가 접지되는 면적이 넓어지는 효과를 갖게 된다.

브리지스톤은 이러한 기술을 바탕으로 1988년 발포고무를 사용한 스터드리스 타이어인 블리작(Blizzak)을 일본 시장에 처음 선보였다. 그리고 현재까지 이어오면서 신소재, 트레드 디자인 설계, 나노 기술 등의 첨단 기술이 추가되고 있다.

특히 최근에는 스노우타이어의 취약점이었던 빠른 경화 문제도 개선시키고 있다. 타이어 고무의 경화를 지연시키는 소재배합 기술을 이용해 이제는 4년이 경과해도 내구성에 큰 문제를 일으키지 않는 수준까지 도달했다.

타이어의 트레드 디자인도 역할이 갈수록 커지고 있다. 큰 홈 이외에 미세한 홈을 추가시킴으로써 배수효과를 증가시키고 있기도 하다. 격자 방향으로 홈을 내면 불규칙 마모를 낮춰 전체적인 성능 저하를 억제시킬 수도 있다.

브리지스톤의 경우 여기에 ‘AQ DONUTS II’ 라는 이름의 독자 기술을 탑재하고 있다고 한다. 덕분에 눈길과 빙판길에서의 저항을 증가시켜 제동력과 구동 성능을 향상시킬 수 있었으며, 타이어 표면에 얇은 층을 만들어 노면의 물을 신속하게 배수할 수 있도록 설계했다. 이와 같은 눈에 보이지 않는 미세한 차이가 운전자에게 안전한 주행이 가능하도록 만드는 것이다.



브리지스톤이 새롭게 개발한 모든 스노우타이어는 슈퍼 컴퓨터를 이용한 시뮬레이션을 통해 디자인되고 있다. 또 이렇게 완성된 신 모델은 일본 홋카이도에 위치한 프루빙 그라운드에서 다양한 실험을 진행하고 있다.

여러 종류의 타이어도 아니고 스노우 타이어만을 위해 프루빙 그라운드를 운영할 필요가 있을까? 다음 편에서는 브리지스톤의 홋카이도 프루빙 그라운드에 대해 알아보는 시간을 가져보자.

오토뷰 | 김선웅 기자 (startmotor@autoview.co.kr)