숑이의 일상

중국의 신에너지 개발 정책 현황

중국이 최대 신에너지 자동차 시장으로 엄청난 성장을 하고 있다. 이는 단순하게 신흥국가가 아니고 글로벌 4차 산업 혁명을 주도할 정도로 다양한 핵심 기술을 보유한 중심에 위치했다는 의미이다. 중국은 미국, 일본, 유럽 등과 더불어서 세계적으로 주요 시장으로 편입되고 있으며 2015년 이후 최대 시장으로 자리매김하였다. 무엇보다 중국이 주도권을 잡으려고 하는 신에너지 자동차 시장을 가장 주목하여야 한다. 이미 IT 산업에서 시장 점유율을 높게 점유하고 있는 중국은 미래에 핵심적인 기술이 될 신에너지 자동차 기술개발에도 박차를 가하고 있는 것이다. 4차 산업의 핵심이 되는 기술인 사물인터넷, 인공지능, 그리고 자동차 기술을 결합하는 것이 더욱 고도화됨에 따라 자동차는 내연기관에서 전자제품의 영역으로 점차 재편되는 추세이다. 확실하게 말한다면 자동차 기업과 IT 기업이 협업은 필수적인 요소가 되고 있다는 것이다. 2017년에 중국의 신에너지 자동차는 77만 7000대의 판매량을 기록했다. 이것은 그 전년인 2016년에 비해 53% 성장한 것이며 3년 연속으로 전 세계에서 1위를 차지했다. 중국 정부는 친황경 자동차의 판매 비중을 2025년까지 전체 판매량의 20%까지 만들겠다는 계획이다. 이것은 약 700만 대에 이르며 우리나라 한 해 자동차 판매량이 약 400만 대 정도인 것과 비교하면 엄청난 수치인 것을 알 수 있다.

중국의 신에너지 개발 성공에는 민·관의 협력이 중요했다.

2017년 중국의 시진핑 주석은 더이상 중국이 저렴한 인건비로 해외 곳곳에 인력을 파견하지 않겠다고 하며 에너지 기술력과 IT기술을 다져 4차 산업 혁명 시대의 핵심이 될 것을 밝혔다. 중국이 이렇듯 신에너지 자동차를 개발하고 기술개발을 해온 것은 단기간에 이루어진 성과가 아니고 '중국 제조 2025' 정책을 펼치며 4차 산업 선진국들과 손을 잡고 미래 산업 시장의 주도권을 쥐기 위한 경쟁을 해온 상과이다. 중국이 주도권 경쟁에서 가장 먼저 추진한 정책은 바로 신에너지 자동차 개발 기업에 막대한 투자를 한 것이다. 중국의 대표적인 기업인 알리바바, 바이두, 텐센트 등과 함께 손을 잡고 미래 자동차 개발을 장악하기 위하여 정부가 사활을 걸고 뛰어들었다. 이들은 시장을 선점하기 위하여 다양한 기술을 확보하고 전략을 배치하고 있다. 대표적으로 BAT의 경우에 자국의 전기차 개발 기업 NIO에 지원금 약 10억 달러를 지원하고 전기차 개발과 내부 장착 인터넷 개발에 천문학적인 자금을 지원하고 있다. 또한 중국 내에서 뿐만 아니고 미국 실리콘밸리에 신에너지 자동차 연구지원 센터를 설립하여 인공지능 기술과 자율주행 기술 등 다양한 연구를 진행하고 스타트업 기업들을 입점시켜 기술 발굴에 힘쓰고 있다. 

중국의 신에너지 산업을 움직이는 5대 기업

중국은 우리나라와 비교하여 상대적으로 완성차 기업과 미래차 개발 생산업체들이 많고 규모가 크다. 대표적으로 BYD社, GEELY社, BAIC BJEV社, ZOTYE社, JAC社 이렇게 5대 기업이 대표적으로 혁신 자동차 개발을 주도하고 있으며 최근 국제 이슈가 에너지 수급 불균형과 친황경산업 육성인 만큼 전기차를 대표로 한 신에너지차 산업이 집중적으로 육성될 예정이다. 

벤츠 E클래스

독일의 최고 브랜드인 메르세데스-벤츠에서 현재 생산 중에 있는 준대형 E 세그먼트 세단이다. 인기가 매우 많아 스테이션왜건의 수요가 적은 미국에서도 E클래스는 유일하게 에스테이트가 팔리고 있다. S클래스, C클래스와 함께 가장 흔하고 많이 볼 수 있는 벤츠의 라인업이라고 할 수 있다. E클래스의 전신이 되는 모델은 1936년에 출시된 코드네임 W136이며, 1993년에 6세대 모델부터는 E클래스라는 명칭과 3자리 수의 트림이 적용되었다.

한국에서의 판매현황

벤츠 E클래스는 수입차 중 한국에서 판매량이 가장 높은 차종인데, 전체 수입차 판매량 중에 BMW 5시리즈와 함께 1~2위를 경쟁하고 있어 BMW 5 시리즈의 가장 대표적인 라이벌로 꼽히기도 한다. BMW나 아우디에 비하면 프로모션 할인이 매우 적고, 차량의 가격도 동급 수입 차량에 비해 비싼데도 국내에서 너무나 잘 팔리고 있어 국민 수입차라는 별명까지 붙었다. 중고로 팔 때의 방어 가격은 경쟁 차량들보다 잘 되고 있는 편이다. 10세대 모델이 출시되고 나서는 BMW 5 시리즈의 판매량을 단숨에 넘어버리며 국내에서는 여전히 인기 폭발이다. 또한 이것에는 5 시리즈의 연쇄 화재 사고도 한몫을 한 것으로 보인다. 프로모션이 집중되는 연말 등에 5 시리즈가 많이 팔려서 9세대까지 판매량은 비등비등했지만 10세대에 이르러서는 E클래스가 1만 대 가까이의 연 판매량 우위를 점했다. 벤츠의 브랜드 가치 덕분에 프로모션이나 할인이 별로 없어도 아우디나 BMW에 비해 잘 팔리니 할인 판매가 작기도 하다. 동급의 모델들 중에서 더 잘 팔리는 것은 국산차인 G80 뿐이다. G80과의 연 판매량 차이는 8,000대 이하이고, 가끔씩 E클래스가 판매량에서 이기기도 한다. G80 2세대의 판매 끝물에 가서는 2019년에 E클래스가 판매량을 월 2,000대나 제치기도 하였다. E클래스에서 파생되어 나온 모델은 쿠페, 에스테이트 카브리올레이다. 가격은 E클래스와 비슷하다. 

E클래스 10세대

10세대 모델도 그릴안에 벤츠 로고가 부착된 아방가르드 모델과 본넷 위에 로고가 부착된 익스클루시브, 그리고 AMG팩이 장착된 AMG 라인 모델이 출시되었다. 차량에 설치된 부품을 살펴보면 일단 순정 내비게이션은 한국형으로 개선이 되긴 했지만 순정 상태에서는 터치스크린의 지원이 여전히 안돼서 주소 검색할 때 불편함은 아직 있다. BMW에서 한국 내비게이션 회사의 데이터를 이용해 이 부분의 불편함을 개선한 것에 비하면 아쉬운 부분이다. 그리고 전륜에 더블 위시본을 적용하고 후륜에는 멀티링크 서스펜션을 적용하였다. S클래스에서 시작된 벤츠의 패밀리룩 디자인을 채용했으며, 외부 디자인은 다른 벤츠 차종과 같이 호불호는 있는 편이지만 전 세대 외관 디자인이 낫다는 평가가 더 많다. 싱글 헤드램프가 적용되었는데 트윈 헤드램프의 좋은 평가 때문에 이를 버리기는 아쉬웠는데 이번에도 차량 안에서 헤드램프를 2개로 분리해서 어느 정도는 트윈 헤드램프를 계승한 느낌이다. 또한 신규 엔진이 대거로 적용되어 처음으로 자동 9단 변속기가 장착되었고 연비가 20%나 상승되었다고 한다. 안전 시스템과 첨단 주행 보조 시스템이 결합된 인텔리 드라이브 기능도 추가되었다. 2020년 3월에는 페이스리프트의 티저가 온라인을 통해서 공개되었다. 측면 디자인에서는 거의 차이가 없지만 헤드램프가 1줄로 변경, 테일램프가 전세대와 마찬가지로 트렁크로 이어지며 MBUX 시스템이 탑재되었다. 

토크 컨버터의 개념

토크 컨버터는 자동차의 자동 변속기에서 사용이 되는 장치로 유성기어와 엔진 사이에서 유체 커플링의 형태로 동력을 전달하는 장치이다. 

토크 컨버터의 구조와 특징

두 대의 선풍기가 마주 보고 있다고 가정했을 때 그중 하나의 선풍기가 작동하여 바람을 생성하면 맞은 편의 선풍기가 바람을 맞아 함께 작동하는 현상을 이용한 것으로, 엔진의 플라이휠과 그에 따라 맞물려 작동하는 펌프 임펠러가 있는데 이 부분은 첫 번째의 작동하는 선풍기라고 생각하면 되고, 마주 보고 있는 선풍기는 터빈 러너라고 한다. 터빈과 동력축이 맞물려 있기 때문에 펌프가 생성하는 유체의 흐름이 터빈을 작동시켜 엔진의 동력이 동력축으로 전달되게 된다. 펌프와 터빈의 사이에는 스테이터 또는 고정자가 자리하고 있다. 이 스테이터는 한 방향으로만 회전이 가능하다. 유체의 흐름은 펌프에서 터빈, 터빈에서 스테이터, 스테이터에서 펌프로 반복된다. 펌프와 터빈은 어긋나서 회전하는데, 1:1 동일한 속도로 회전하지 않고 펌프보다 터빈이 살짝 늦게 회전하는 것이다. 그러면서도 펌프, 터빈, 스테이터로 유체의 흐름이 지속되고 있는 구조를 가진다. 펌프가 만든 유체의 흐름이 터빈의 날개를 터치하여 회전하게 하고 이것이 스테이터로 전달된 후 다시 펌프로 가는 것을 알 수 있다. 자동 변속기 상에서 토크 컨버터는 유체커플링을 사용하기 때문에 엔진의 급격한 회전의 횟수 변화나 토크의 충격이 동력의 축으로 까지는 전달되지 않으며 이와 반대로 바퀴나 노면에서 생기는 충격도 엔진으로 전달되지 않는다. 때문에 승차감이 좋은 것이다. 현재 한국에서 판매되고 있는 차량의 90%는 자동변속기를 가지고 있다. 하지만 유체커플링을 이용하기 때문에 수동변속기와 마찬가지로 기어를 통하여 동력을 전달한 것에 비해 동력 손실이 크고 이 때문에 연비가 좋지 못하다. 그래서 대부분의 차들은 고속으로 운전할 시 토크컨버터를 안 거치고 동력축과 엔진을 직접 연결하는 Direct Lockup Clutch를 작동시켜 자동변속기 상태에서도 유체커플링을 사용하지 않기 때문에 저속보다 고속의 연비가 더 좋아지게 된다. 터빈 임펠러와 프런트 커버 사이에는 락업 클러치가 존재하는데, 속력이 특정 속도 이상이 되면 이 클러치가 프런트 커버와 붙어 직접적으로 동력을 전달한다. 고속으로 회전하고 있는 프런트 커버에 클러치가 붙어 발생시키는 충격을 줄여주기 위하여 스프링과 회전형 댐퍼가 장착되어 있는 형태이다. 락업 클러치는 보통 1단으로 이용되지만 최근에 2단도 개발 중에 있다. 

회전식 진동 흡수 장치 CPA 컨버터

현대 자동차가 신형 제네시스 G80을 출시했는데, 엔진 진동을 흡수할 수 있는데 진동 흡수 장치가 적용된 CPA 컨버터를 모든 차량에 적용시켰다고 하였다. 이로인해 연비와 정숙성을 개선시켰다. CPA 컨버터는 엔진이 회전하였을 때 나오는 진동의 반대인 진동을 생성시켜 엔진 회전 진동을 상쇄시키는 방식이다. 구조는 토크 컨버터의 내부에 스프링이 장착되어있는 진자가 추가된 구조를 가지고 있다. 이 진자가 엔진이 회전하였을 때 회전진동의 반대쪽 방향으로 이동하여 발생하는 진동을 전체적으로 상쇄시키는 역할을 해준다. 이에 따라 엔진 회전에 의한 진동이 상쇄되어 승차감이 대폭 상승되고 실내에서의 정숙성을 높이며 최종적으로 연비에도 기여한다는 것이다. 특히, 엔진이 회전하는 수가 낮을 때 효과적으로 큰 진동을 억제할 수 있다고 한다. 

플러그인 하이브리드 자동차

플러그인 하이브리드는 외부 충전 장치와 대용량의 배터리를 가지고 있어 전기만 있어도 주행할 수 있는 하이브리드 자동차이다. 기존의 전기자동차의 가장 큰 약점은 바로 충전소 문제이다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 나온 것이 전기자동차와 하이브리드가 혼합되어 나온 플러그인 하이브리드이다. 접근방식은 크게 보아 두 가지가 있는데, 첫 번째는 기존의 하이브리드 자동차에 추가로 배터리를 달거나 펌웨어를 트윅 하는 방식으로 EV 주행거리를 더 확보한 것이다. 두 번째는 전기자동차의 파워트레인에 발전용 엔진을 장착하여 항속거리를 증가시킨 형태이다. 쉐보레 볼트는 일반 플러그인 하이브리드와 상당히 구조가 다르고 주로 전기모드를 사용하도록 세팅되어 있어 주행거리 연장 전기차(EREV)로 칭하고 있으며 실제로 이 EREV는 주행을 할 때 엔진이 전혀 쓰이지 않고 발전용으로만 사용된다. 그러나 한국에서는 PHEV와 EREV 두 가지 형태 모두 플러그인 하이브리드로 분류되며 보조금 혜택 또한 동일하게 받을 수 있다.

플러그인 하이브리드의 장단점

플러그인 하이브리드의 단점은 EV모드의 주행거리가 전기차에 비해 부족하고 배터리의 무게가 증가했다는 것이다. 또한 이로인해 연비도 저하되었고, 가격이 상승하였다. 한국에서는 현재 하이브리드 차량에 보조금이 500만 원 지급되고 있는데, 보통 하이브리드의 보조금이 100만 원이고 제조사 할인이 추가적으로 붙는 것을 생각하면 차이가 적은 편이다. 가장 큰 문제는 자택이나 회사 등에 충전공간을 마련하지 못한다면 전기자동차와 같이 충전소를 찾아 헤매야 한다는 것이다. 그럼에도 플러그인 하이브리드 차량의 이러한 단점을 보완하는 장점이 있다. 만약 배터리의 용량이 부족한 경우에는 충전소에 가서 충전할 필요 없이 일반 주유소에서 기름을 채워 운전하면 된다는 점이다. 기름으로 운전할 때의 엔진 구동 진동은 어쩔 수 없긴 하지만 화석을 연료로 하는 일반 자동차보다는 적은 편이다. 이러한 점은 기술이 발전해 매터리 교환과 충전 기술이 용이해지기 전에는 화석연료 자동차와 전기자동차의 가교 역할을 해줄 것으로 기대된다. 그러나 지원금이 적고 가격이 비싼 탓으로 아직까지 보급 속도는 순수 전기차보다는 매우 느리다. 

플러그인 하이브리드의 성장

미국을 포함하여 전세계 플러그인 하이브리드의 시장은 계속적으로 성장 중에 있다. 통계를 보면 순수 전기차와 플러그인 하이브리드의 판매율은 많은 차이가 있는 것으로 보이지만 자동차 전체 시장으로 보았을 때 확실히 증가세에 있으며, 새로운 모델들이 계속하여 출시되고 있다. 특히 플러그인 하이브리드의 대명사인 프리우스 프라임의 도약이 두드러지는데 과거와 비교했을 때 비중이 확실히 늘어난 것을 볼 수 있다. 이전부터 디자인의 차별성을 두기 시작했었고, 미국의 경우를 보면 가격 책정을 공격적으로 하여 일반 프리우스 가격에 비해 오히려 더 저렴해졌기 때문이다. 그동안 플러그인 하이브리드가 저조했던 미국 미니밴 시장에서도 새로운 플러그인 하이브리드의 모델이 출시되었고, 많은 브랜드에서 계속적으로 새로운 PHEV의 개발에 앞장서고 있다. 

프랑크푸르트 국제 모터쇼(IAA)는 독일 프랑크푸르트에서 격년에 한번 열리며 세계 최대 규모이다. 독일 자동차 공업 협회에서 운영하며 IAA(Internationale Automobil-Ausstellung)은 원래 독일어로 번역하면 국제 모터쇼라는 뜻이지만 다른 모터쇼와 구분하기 위하여 '프랑크푸르트 국제 모터쇼'라고 불린다. 1990년부터 IAA는 승용차와 상용차 전시로 나누어졌고 현재는 매년 번갈아가면서 개최된다. 짝수년에는 하노버에서 상용차 전시가 열리며 홀수년에는 프랑크푸르트에서 승용차를 전시하는 모터쇼가 개최된다.

2019 프랑크푸르트 국제 모터쇼

2019 프랑크푸르트 모터쇼가 9월 독일의 프랑크푸르트 메세전시장에서 열렸다. 세계 자동차 시장에서 최근 친환경차의 비중이 가파르게 늘어나고 있는 만큼 이번에 개최된 모터쇼에서도 플러그인 하이브리드 자동차와 순수 전기차 등 다양한 친환경 자동차가 선을 내보였다. 프랑크푸르트 국제 모터쇼는 디트로이트 모터쇼, 제네바 모터쇼, 파리 모터쇼와 함께 세계 4대 모터 중 하나로, 독일에서 진행되는 만큼 독일 업체 메르세데스-벤츠, 폭스바겐, BMW 등의 비중이 크지만 한국, 미국, 일본 등 다양한 국가의 자동차 업체들도 적극적으로 참여하고 있다. 하지만 이번 2019 모터쇼에서는 많은 글로벌 업체들이 참가를 하지 않아 행사 전체적으로 독일차의 비중이 커지는 독일차 쏠림현상이 생겼다. 한국에서는 현대자동차가 참가하여 전기차 콘셉트카를 최초로 선보여 집중을 받았다.

주목할만한 신차

독일의 대표 3사인 메르세데스-벤츠, BMW, 폭스바겐은 다양한 종류의 양산차와 미래 지향적으로 설계된 콘셉트카를 세계 최초로 공개하였다. 월드프리미어 차종 중에 꽤 많은 차종에서 플러그인 하이브리드 자동차와 순수 전기차가 비중을 차지하며 친환경차로 쏠리는 경향이 있었다. 우선 벤츠에서는 전기차 브랜드 EQ에서 세탄 콘셉트카 EQS를 비롯한 10여 종의 모델을 선보였고 특히 EQS는 벤츠가 추구해온 전기차의 디자인 및 첨단적인 안전성과 편의성을 모두 반영한 콘셉트카이며 장거리 고속 주행의 상황에서 레벨 3 수준이나 되는 자율주행 기능을 탑재하였다. 이날 벤츠가 선보인 10여 종의 차량 중에 반 이상이 친환경차로 이루어졌다. BMW도 라이벌 벤츠와 마찬가지로 친환경차 대전에 뛰어들었는데, 수소연료전지 콘셉트카인 BMW i 하이드로젠 넥스트를 최초 공개하였다. BMW i는 배출가스가 제로인 미래 이동성에 대한 비전을 드러내며 기존 전기차 라인업에 수소연료전지를 추가하였다. 보닛에 블루 패턴을 장착하고 차량 후면부에는 배기 테일파이프가 없는 디자인으로 배기가스를 배출하지 않는 것을 강조하였다. 폭스바겐도 세계 최초로 순수 전기차인 ID.3를 공개했다. 배터리 용량 58kWh를 갖추고 있으며 최대 주행 가능 거리가 550km까지 가능한 77 kWh의 배터리 옵션도 제공하고 있다. 또한 급속 충전 기능도 적용되었다. 한국의 현대차는 '스타일 셋 프리'라는 새로운 소비자 경험 전략을 토대로 하여 제작한 EV 콘셉트카 45를 공개하였다. 스타일 셋 프리의 개념은 고객이 자신의 라이프스타일에 따라 맞추어 차량의 하드웨어, 인테리어, 상품 콘텐츠 등을 자유롭게 선택할 수 있는 개인 맞춤형 전략이다. 현대차는 2020년 스타일 셋 프리 전략을 반영하여 선보이는 E-GMP(전동화 세계 모듈 플랫폼) 기반 신형 전기차를 출시할 예정을 밝힌 바 있다.

카본 파이버(탄소섬유)

탄소 섬유라고 불리는 Carbon firber는 탄소가 주성분이며 굵기가 0.005~0.0010mm 정도 되는 매우 얇은 섬유이다. 카본 파이버를 구성하고 있는 탄소의 원자들은 섬유의 길이방향을 따라서 육각형 모양의 고리 결정 형태로 붙어 있고, 이 분자 배열 구조로 인해서 매우 강한 물리적 속성을 가지게 된다. 수천 가닥의 탄소 섬유가 꼬여서 한 가닥의 실이 만들어진다. 카본 파이버는 다양한 패턴으로 짜일 수 있으며, 플라스틱과 함께 사용되기도 하여 탄소 섬유 강화 플라스틱과 같은 가볍고 강한 복합 재료로 만들어지기도 한다. 또한 탄소 섬유는 밀도가 철보다 매우 낮은 편이라 필수적으로 경량화를 해야 하는 조건에서 사용하기 좋다. 카본 파이버는 인장 강도가 높고, 무게가 가벼우며, 열팽창률이 낮아 항공우주 산업, 군사, 토목건축, 자동차와 스포츠 분야에서 각종 소재로 널리 사용되고 있다. 반면에 가격이 섬유 유리나 플라스틱과 같은 유사 소재에 비해 높고, 순간적인 충격이나 압축하는 힘에는 약한 편이다. 

자동차 업계가 탄소섬유에 집중하는 이유

자동차 개발 업계는 오랜 시간동안 가벼우면서 단단한 소재를 찾아왔다. 왜냐하면 자동차는 가벼울수록 더욱 빠르고 멀리 달릴 수 있기 때문이다. 현재에 이르러서도 자동차의 무게를 줄이는 일은 기술자들을 매우 고심하게 만들고 있다. 갈수록 안전과 편의 품목이 늘어나고, 전장품 비중이 높아지면서 차 한 대를 제작할 때 들어가는 부품수가 끝도 없이 올라가기 때문이다. 이 이유로 인해서 자동차 소재가 다시금 주목받는 것이다. 부품 패키징을 개선하고 공기저항을 줄이는 접근은 이미 기술적 한계에 도달했다. 더 가벼우면서 튼튼한 자동차를 만들기 위한 소재를 찾기 위해 자동차 업계는 물론 화학, 철강 등 관련된 업계가 엄청난 노력과 자금을 쏟아붓고 있다. 가장 먼저 자동차의 기본이 되는 뼈대를 만드는 재료가 철에서부터 다양한 비철합금으로 옮겨졌다. 이것보다 조금 빠른 시기에 금속 소재를 대체할 대안이 등장했다. 바로 카본 파이버, 탄소섬유이다. 1950년대 후반에 골프채나 낚싯대의 원재료로 범용 카본 파이버(GPCF)가 양산되었는데, 보잉과 에어버스 등의 항공업계는 카본 파이버의 가볍고 질긴 물성 덕분에 1960년대 이후 비행기, 우주선의 재료로 이 카본 파이버의 개발에 박차를 가했다. 카본 파이버는 같은 부피일 경우에 무게가 철의 25%의 불과하나 인장강도가 10배 이상이나 된다. 부식 위험도 적고 열팽창률이 낮아 자동차용 재료로 매우 적합하다. 플라스틱 수지를 카본 파이버와 혼합하여 만들어낸 것이 탄소섬유 강화 플라스틱(CFRP)이다. 이러한 경량화 소재를 개발하는데 앞장선 브랜드는 영국의 맥라렌이었다. 맥라렌의 디자이너 존 버나드는 1980년대 카본 파이버의 소재를 눈여겨보았다. 그는 레이싱용 경주차를 더 가벼우면서 단단하게 제작하기 위해 당시에는 획기적이었던 탄소섬유 모노코크를 제안하였다. 모노코크 방식이란 별도의 프레임이 없이 차 표면의 그 자체로 지지대 역할까지 하는 구조를 말한다. 이러한 탄소섬유 모노코크라는 기술적 진보가 맥라렌이 황금시대를 이루어낼 수 있었던 밑거름이 되었다. 최근 브랜드 플래그심 라인업 720S에서는 카본 파이버 모노제이지 2가 새로 개발되어 적용되었다. 차량의 중량이 1283kg이 될 정도로 극한 경량화가 성공한 자동차이다. 국내의 한 자동차 업계에서는 카본 파이버의 가격이 아직은 비싼 편이지만, 고효율과 친환경이 현대 자동차 시장의 대세가 된 만큼 계속적으로 적용 범위가 늘어날 것이라고 보았다. 영국과 독일과 비교하여 우리나라도 탄소 섬유 분야에서 절대 뒤처지지 않는 기술력을 가지고 있어 자동차 소재 분야에 충분히 잠재력을 보유하고 있다고 설명하였다. 

타이어는 당연하게 존재하는 차량의 부품 중의 하나이므로 별 것 아닌 것처럼 생각할 수도 있지만, 안전장치와 엔진과 함께 매우 중요한 부품 중에 하나이다. 고속도로에서 발생하는 사망사고의 약 63%가 타이어 관련 사고라고 하니 타이어가 얼마나 중요한 부분인지 말할 것도 없다. 오늘은 이러한 타이어에 대해 자세히 알아보도록 하겠다. 

타이어의 역할

타이어의 타이틀 입력부분은 차의 하중을 지탱해주면서 노면 부분에서 발생할 수 있는 충격을 완화시켜주고, 노면에 엔진의 제동력, 동력, 방향의 전환 등을 전달시켜 주어 자동차의 운동을 유지시켜준다. 그렇기 때문에 타이어는 견고함뿐만 아니라 탄력성을 가지고 있어야 한다. 최근에는 차량이 고급화되고 고성능화되면서 타이어도 목적과 기능, 성능에 맞게 매우 다양한 형태로 발전 및 개발되고 있다.

타이어의 특성

좋은 타이어 일수록 천연고무와 같은 고가인 원료가 많이 들어가기 때문에 전체적으로 성능이 좋아지는 경향이 있기는 하다. 그럼에도 불구하고 모든 면에서 완벽한 타이어는 존재할 수 없다. 타이어의 특성상 한쪽이 좋으면 한쪽이 나쁜 특성이 있기 때문이다.  만약 접지력이 좋고 마른 노면에서의 제동력이 좋다면 연비는 떨어질 수밖에 없다. 그리고 고속 상태에서의 접지력이 좋다면 주행 가능 거리는 줄어들게 된다. 젖은 땅에서의 제동력이 높다면 눈이나 얼음에서의 제동력은 떨어지게 되고, 승차감이 좋은 편이라면 롤링 억제력이 낮고 사이드월에 내구성이 떨어지게 된다. 또한 상온이나 고온에서의 접지력이 좋다면 저온에서는 접지력이 낮아지게 된다. 이러한 타이어의 특성 때문에 자신에게 맞는 타이어를 고르는 것이 중요하다.

타이어의 구조

타이어는 트레드, 쇼울더, 사이드월, 비드, 카커스, 벨트, 그루부, 사이프, 인너라이너 등으로 구성되어 있으며 트레드는 노면과 직접적으로 접촉하는 부분으로 두꺼운 고무로 이루어져 있다. 타이어 내부에 있는 카 커스와 벨트층을 보호하기 위하여 충격이나 절상에 대해 강하며 타이어의 주행 수명을 늘이기 위하여 내마모성이 강한 고무를 사용한다. 쇼울더는 타이어의 어깨부로서 트레드부와 사이드월 사이에 위치한다. 고무의 두께가 제일 두꺼워서 설계상으로 내부 발생 열을 쉽게 배출할 수 있도록 만들어져 있다. 사이드월은 타이어 측면부에 위치하고 카카스를 보호하고 굴신운동을 유연하게 함으로써 승차감이 좋아지게 만든다. 이부분에 타이어의 규격, 종류, 패턴, 구조, 상표 등 여러 가지 표기가 되어있다. 비드는 림과 접촉하는 부분으로 림에 타이어를 장착시키는 역할을 한다. 카커스는 타이어의 골격이 되는 매우 중요한 부분으로 타이어 내부의 공기압, 하중 및 충격을 견디는 역할을 한다. 벨트는 트레드와 카카스 사이에 삽입되어 있는 층으로 주행할 때 외부에서 받는 충격을 완화시키고 드레드의 균열이나 외상이 카 커스에 직접 도달하는 것을 방지시킨다. 그리고 노면에 접촉하는 트레드의 부위를 넓게 만들어 주행의 안정성을 높여준다. 그루부는 트레이드에 설치된 깊은 홈으로, 노면이 젖어 있을때 차가 물에 뜰 수도 있는 수막현상을 억제시켜주고 견인력을 유지시켜준다. 사이프는 트레이드에 설치되어 있는 얇은 홈 부분이며 견인력을 유지시켜 주고 인너라이너는 카카스의 내층에 배치되어 있는 고무층으로 공기의 누출을 방지시키는 역할을 담당하고 있다. 

개요

사이드미러는 도어 미러라고 불리기도 하며, 차의 후방 부분을 확인하기 위한 백미러의 하나이며, 차의 좌우에 달려있다. 각각 차의 왼쪽과 오른쪽의 후방을 살펴보기 위해 사용한다. 수십 년 전에는 엔진룸 쪽에 거울을 달아 '펜더 미러'라고 불리기도 하였지만 현재는 양 문에 설치하여 거울을 더 크게 볼 수 있도록 하고 있다. 요즘에 모든 차량들은 주차 시에 사이드미러를 접는 것이 가능하다. 두 가지 방식이 있는데, 운전석에서 버튼을 누르는 방식과 문을 잠글 때에 자동으로 접히는 방식이 그것이다. 버튼을 누르는 방식은 운전자가 조작하는 것이기 때문에 간혹 까먹고 사이드미러를 접지 않는 경우도 있다.

사이드미러의 문제점

사이드 미러의 첫번째 문제점은 거리 왜곡으로, 곡률의 차이 때문에 물체가 실제 크기보다 작게 보인다. 즉, 거리가 실제보다 멀어 보인다는 것이다. 때문에 사이드미러에는 보이는 것에 비해 거리가 가깝다는 안내 문구가 꼭 붙어있다. 초보운전자들이 가장 어려워하는 문제이며, 철저하게 경험에 의해 극복할 수밖에 없는 문제이다. 두 번째 문제점은 사이드미러가 외부에 설치되어 있기 때문에 습기나 빗물에 취약하다는 것이다. 빗방울이나 습기가 끼면 시야가 굉장히 나빠져 운전할 때 위험을 초래하게 된다. 이전에는 사이드미러에 와이퍼를 달기도 했는데, 최근에는 열선을 설치하여 열에 의해 물기를 날리는 방식을 사용하고 있다. 이러한 기능이 없는 차량은 티슈로 닦아주는 수밖에 없다. 세 번째 문제점은 사각지대이다. 사이드미러만 보고 차선을 변경하다가 잘 보이지 않던 차량이 갑자기 튀어나오는 경우가 있다. 그래서 차선을 변경할 때는 사이드미러뿐만 아니라 측면도 실제로 확인하면서 변경해야 한다. 이를 보완하기 위해 보조 사이드 미러를 따로 부착하기도 한다.

사이드미러가 없는 미래차량

사이드 미러는 차체에 비하면 작은 크기이긴 하지만 좌우로 돌출된 형태이기 때문에 공기의 저항이 발생할 수밖에 없다. 실제 연구결과에 따르면 사이드 미러로 인해 차량 전체의 공기저항에서의 6~8%를 차지하고 있다고 한다. 이것을 감소시키기 위하여 최근에는 사이드 미러가 없는 차량이 개발 중에 있는데 사이드미러 대신에 초소형 카메라를 장착하여 그 영상을 정면 유리창에 비추는 기술이다. 이렇게 하면 공기의 저항을 줄여주어 연비가 향상되며 여러 개의 카메라로 사각지대를 최소화할 수 있다는 장점이 있다. 그러나 카메라라는 전자기기의 특성상 고장의 문제 때문에 아직 보편화되지는 않았다. 현대모비스는 최근 국내 최초로 이러한 미래형 사이드미러인 카메라 모니터 시스템(CMS)을 개발하였다고 밝혔다. 카메라 센서의 화각은 17˚ 안팎이었던 기존 사이드 미러의 두배 이상인 35˚내외이다. 현대모비스가 개발한 이 제품은 사이드미러 뿐만 아니라 룸미러까지 대체할 수 있도록 하여 경쟁력을 더욱 높였다. 모니터는 기존에 사용하던 사이드미러와 비교했을 때 큰 화면에 왜곡이 없이 선명한 화질의 영상을 제공한다. 글로벌 시장조사업체 IHSMarkit은 이러한 CMS의 수요가 2023년이 되면 20만 대 수준으로 비약적으로 오를 것이라고 전망하였다.