TPMS

TPMS (Tire Pressure Monitoring Sensor)
타이어의 공기압을 측정하는 감지장치, 누가 생각하셨는지 참 대단한 발상입니다. 일일이 사람의 손을 거치지 않아도 기계가 스스로 알아서 확인해주고, 문제 발생 시에 알려준다면 그것이야 말로 우리가 꿈꾸던 미래가 아닐까 합니다. 그런데, 좋은 아이디어를 낸 직원은 특허권을 회사에 고스란히 바치고, 회사는 그 라이센스를 다른 회사에 팔고, 결국 돈은 큰기업이 벌고있고, 그 과정에서 원래의 아이디어와는 조금 달라진 제품이 세상에 팔려나가고 있습니다. 혹시 독자분들중에 난 TPMS가 좋아서 살래 하고 구입하신 분 있으세요? 아니면 내가 차를 샀더니 이게 원래 달려있었던 경우세요? (Microsoft Windows를 샀더니 내가 원치 않던 bloatware가 잔뜩 깔려있던 기억이 납니다)

타이어 내부 TPMS 장착 모습

짧게 말해, 누군가가 안전에 민감하게 반응하는 정부를 상대로 장사를 잘했습니다. 그래서 미국에서는 2008년부터 TPMS는 의무 장착이 되었습니다 (대한민국도 올해부터 의무장착이라 합니다). 이것은 공짜가 아니며, 차값에 포함이 되어있고, 일단 그차를 구입한 이상 우리는 TPMS란 시스템의 사용자가 되었습니다. 그렇다고 운전자가 공기압을 확인하지 않아도 된다는 의미는 절대 아닙니다 (매번 강조하지만, 운전자는 버스타고 다니지 않는한 언제나 공기압을 확인하고 다녀야 합니다). 그럼 이제 오너로써 TPMS에 대해 알아야 할점을 하나씩 짚어 봅니다.

Indrect TPMS
간접적인 TPMS 방식이며 짧게 iTPMS 라고 합니다. 간접이라 함은 공기압을 직접 측정하는 것이 아니라, 4개 바퀴의 회전속도를 비교하여, 그중 한개가 더 느리거나 빠른 경우, 혹시 타이어 공기압이 잘못되지 않았는지 확인해보라는 (노란색 느낌표) 경고등을 계기판에 띄우는 방식입니다. TPMS가 의무장착이기 때문에, 2008년도 생산 이후 차량에 실제 휠에 Sensor가 장착되지 않은 (즉 고무 Valve Stem이 장착된) 경우라면 대부분 iTPMS 방식이라 볼 수 있습니다. 장점은 Pressure Sensor 가 없기 때문에 추가 장착비용이나 관리비용이 발생하지 않지만, 단점으로는 앞바퀴 몇 psi, 뒷바퀴 몇 psi 이런식으로 자세히 공기압을 알려주진 못합니다. 또 바퀴 회전 속도를 입력값으로 보기때문에 급회전 또는 헛바퀴가 돌면 경고등이 오류로 점등되기도 합니다. 이러한 iTPMS 는 대부분 소비자가 쉽게 Reset 할 수 있습니다. 물론 공기압을 실제로 측정하여 이상이 없는 경우에 Reset 하는 것이죠.

공기압을 얼만큼 넣어야 하는가?

차문을 열면 붙어있는 공기압 관련 정보 스티커

Direct TPMS
말그대로 직접적인 방식이며, 휠안에 Tire Pressure Monitoring Sensor라는 무선장치가 고무 Valve Stem 대신 장착되어 있습니다. 그 안에 밧데리도 있으며, 315MHz 또는 433MHz 둘중 하나의 주파수를 통해 차의 두뇌에 해당하는 ECU에 현재 공기압을 무선신호로 상시전달하고 있으며, 만일 정해진 공기압에서 25% 이상 또는 이하의 공기압이 감지될때 경고등이 점등됩니다 (벌써 iTPMS 보다 훨씬 비싼 장비임을 짐작할 수 있습니다). 의무장착이기도 하지만, 타이어에 공기압이 부족하여 주저앉음을 눈으로 확인불가능한 Run Flat Tire에는 대부분 Direct TPMS가 장착되어 있습니다. 실시간으로 4개 각각의 바퀴에 공기압을 보여준다는 큰 장점을 가지고 있는데, 그 단점들은 아래와 같습니다.

4개 바퀴의 공기압을 직접 화면에 보여주는 

Direct TPMS 방식의 현대 Genesis

장착 용이성: 일반 고무 Valve Stem은 휠 안쪽에 튀어나오는 부분이 작고, 또 고무이기 때문에 눌려도 부러지거나 파손될 일이 없습니다 (고무가 경화되어 바람이 세지만 않으면 문제가 없는 편리한 장치죠). 하지만 TPMS는 플라스틱 케이스안에 전자장비가 들어가 있으므로, 타이어 장착 / 탈착시에 부서질 가능성이 매우 높습니다. 타이어샾에서 TPMS 장착차량에 추가비용을 받는 이유도 이것때문입니다.

TPMS 경고등이 점등된 Benz SL55 AMG 의 

타이어를 빼보니 TPMS unit이 부러져 있는 모습

추가비용: 바로 위에서 언급한 TPMS 장착시 발생하는 추가비용 이외에도, TPMS 자체 밧데리 수명이 다하면 TPMS 자체를 교환해야 하는데, 대략 50불에서 100불 이상입니다. 마치 삼성폰처럼 밧데리만 교환할 수 없고, 아이폰처럼 전체를 교환해야 하는 방식입니다. 얼마전 지인이 포르쉐벨뷰에서 TPMS 4개만 교환하고 $1000불 이상을 지불했다고 하더군요 (한국타이어 린우드에서는 개당 50불짜리 전차종 적용 가능한 Programmable TPMS를 판매하고 있습니다).

추가부품: TPMS Service Kit 란게 있습니다. TPMS Rebuild Kit 라고도 부릅니다. 쇠로된 휠과 쇠로된 TPMS Valve를 접합하면 공기가 셀테니, 그 사이에 고무로 된 가스켓을 넣게 되어있습니다. 타이어 교환시 이 고무 가스켓도 교환하는 것이 정석입니다. 이것은 (이 세상 다른 모든 것들처럼) 공짜가 아니며 추가 비용이 발생합니다 (대부분 개당 10불선). 소비자들 보다는 샾에게 해당되는 이야기지만, 이 Service Kit는 차마다, 차회사마다, 연식마다 다 다릅니다. 한마디로 고무 Valve Stem 하나로 해결할 수 있는 일이 상당히 복잡해진 셈입니다.

고무 Valve Stem, TPMS, 그리고 

Service Kit의 Display 

밧데리 수명: 2008년부터 의무장착되어, 아직도 TPMS의 밧데리수명에 대해 다들 정확히 모르고 있습니다. 어떤 샾은 5년이라고 하고, 어떤 샾은 8년이라 하고, 또 어떤 샾은 10년이라고 하더군요. 2015년 현재 TPMS 밧데리 수명이 다해 찾아오시는 분이 많이 늘고 있는것만 봐도, 그 수명은 대략 5~8년이라 짐작가능합니다. 참고로 TPMS 경고등 (노란색 느낌표)가 점등되어 있으면, 공기압이 잘못된 것이며, 깜빡깜빡한다면 TPMS System 오류이므로 밧데리 수명이 다했거나 센서가 고장이 났을 가능성이 큽니다.

복잡한 세팅과 리셋: 앞서 언급한 iTPMS의 경우, 대부분 운전석 근처에 Reset 버튼이 있고, Key On 상태에서 Reset 버튼을 누르고 있으면 쉽게 초기화를 할 수 있습니다. 하지만, Direct TPMS 를 쓰는 대부분의 차는 Reset 방법도 복잡하고, 어떤 경우에는 특수장비를 이용해야만 Reset이 가능하기도 합니다. 저희 샾에는 이러한 장비를 갖추고 있으므로, 우선은 Owner's Manual의 TPMS 부분을 정독하여 스스로 초기화 해보시고, 만일 실패할 경우 문의 주시기 바랍니다.

6각형 플라스틱 Hardware와 쇠로된 Valve Stem

(TPMS가 장착되어 있다고 볼 수 있습니다)

예외사항: 내차에 TPMS가 달려있느냐 아니냐를 확인해 볼 수 있는 가장 쉬운 방법중 하나는 Valve Stem의 모양을 보는 것입니다. 공기주입구인 Valve Stem이 검정색 고무인 경우, TPMS가 없거나 iTPMS일 가능성이 높으며, Valve Stem이 은색 쇠로 되어있다면 Direct TPMS일 가능성이 높습니다. 언제나 그렇듯 예외가 있는데, 일부 Ford 차량과 대부분 Subaru 차량은 Direct TPMS 방식을 사용하지만, 겉모습은 일반 고무 Valve Stem 입니다 (사실 자세히 보면 일반 고무 Valve Stem과 Ford/Subaru용 TPMS Valve Stem은 다르게 생겼지만 일반인이 구분하기는 어렵습니다).

검정색 고무 Valve Stem 이 달려있는 휠 

(TPMS가 없을 확률이 높습니다)

TPMS 의 종류와 장/단점에 대해 살펴보았습니다. 좀 복잡하죠? 게다가 자동차 메이커와 부품 제조사는 좀 더 나은 시스템을 계속 개발하고 있고, 운전자인 우리가 알아야 할 사항은 앞으로 점점 더 많아 집니다. 드디어 폴더폰 기능 다 익혔는데, 기능이 너무나 많은 스마트폰이 나와서 열심히 따라가고 있는데, 스마트와치가 등장하여 우리의 마음을 불편하게 하는 셈이죠. 중요한 두가지는 1. 어떠한 방식의 타이어관련 기술이 나온다 해도, 공기를 넣는 방식의 타이어를 쓰는한, 운전자는 언제나 공기압을 상시 확인해야 한다, 그리고 2. 시애틀지역에 사시는 운전자중에서 이러한 골치아픈 일들은 누가좀 다 대신 해줬으면 한다면, 린우드에 한국타이어 대리점에서 해결할 수 있다는 커다란 행운이 있다는 점입니다.

오늘도 공기압 확인후 안전운행 하세요.

(지난 글들은 http://hankooklynnwood.blogspot.com 에서 보실 수 있습니다)

To be continued...

런플랫타이어 (Run Flat Tire)

BMW 오너라면 (또는 일부 Toyota Sienna, Mini Cooper 오너분들도) 한번씩은 들어봤을 런플랫 타이어란 것이 있습니다. Run (계속 달려도 좋다) Flat (바람이 세어 타이어가 플랫이 되어도) Tire 다... 이런 의미임을 그 이름만으로 짐작할 수 있습니다. 약 50mph 정도까지의 최고속도로 약 50마일을 달릴 수 있다 (집에까진 갈수있다? 집에 가서는 어쩔껀데요??) 정도의 장점을 가지고 있습니다.

고무로 만들어진 타이어는 고무가 강력하고 딱딱할수록 내구성이 좋으며 (연필 뒤에 붙어있는 갈색 고무 지우개는 오래 쓸 수 있지만 잘 안지워지죠), 미술시간에 4B 연필과 함께 짝으로 쓰던 잠자리표 지우개는 마치 찰흙처럼 물렁물렁하며 잘 지워지지만 (우수한 접지력), 조금만 쓰면 모서리가 다 닳아버리는 것은 (상대적으로 나쁜 내구성) 직접 경험해 보았기에 쉽게 이해할 수 있습니다. 이것이 바로 고무의 경도에 따라 접지력과 내구성이란 두가지 숙제를 해결하려는 타이어 제조사의 고민이며, 한개의 타이어로 두마리 토끼를 잡는 것은 현실적으로 불가능하기 때문에, 일반 승용차용 타이어와 고성능 스포츠카 타이어가 따로 제작 및 유통됩니다. 그리고 우리는, 그리고 우리 부모님들도 (그들의 부모님들도) 그렇게 잘 타고 다녔습니다.

그러던 어느날, 기술은 발전하고 차는 더욱 안전하다고 하는 반면, 사고는 많아지고 인명피해도 늘어나는 문제에 정부는 고민을 하게 됩니다. 그리고 국민들이 아무도 공기압 확인 따위는 하고 다니지 않는다는 것을 알았습니다. 우리 주변에만 봐도, 학교, 직장, 가정사, 주말 등등 안그래도 바쁜데, 내 손을 더렵혀 가며 공기압을 확인하는 사람은 흔치 않죠? (에어백이 달렸으니, 안그래도 바쁜데 안전벨트 따위는 하지 말자라는 것과 비교해 볼만한 논리입니다) 이 문제를 해결하기 위해, 공기압의 확인을 법으로 만들어 국민을 계몽하거나, 아니면 아예 공기압은 타이어샾의 노예들이 확인해 드릴테니, 이렇게 바쁜 국민들에게는 무자비할 정도로 딱딱하여, 만일의 경우 공기압이 부족하여도 사고가 나서 인명피해가 나지 않는, 그런 타이어를 만들자는 아이디어가 나옵니다. 전자가 정도임을 알면서도 후자를 택해버린 현실은, 승차감, 비싼 가격, 장착의 난이도는 뒤로한채, 그리고 국민들의 계몽이란 궁극적인 목표를 저버리고, 그렇게 Run Flat Tire는 세상에 나오게 됩니다. 짜잔~

아니, 공기압 체크 안해도 되고, 타이어에 못이 박혀 공기압이 부족해도 50 mile 이나 그냥 달릴 수 있고, 위험하게 길가에서 spare tire를 교환하지 않아도 되는데, 그 좋은 것을 왜 그리 부정적으로 보느냐구요? 그 장단점을 Run Flat Tire가 어떻게 만들어졌는지 파해쳐보며 살펴봅니다.

Self Supporting RFT (Run Flat Tire)
일반 타이어의 구조를 보면, Sidewall은 상당히 얇으며 (두꺼운 종이 정도로 얇습니다) Sidewall이 차의 무게를 지탱하는게 아니라, Sidewall과 Inner Liner가 공기를 잡아주고 있으며, 그 공기가 차의 무게를 지탱하고 있습니다. 이러한 부드러운 Sidewall과 공기와 함께 차의 승차감에 큰 영향을 끼칩니다. RFT의 경우 Sidewall이 매우 두껍습니다. Sidewall에 고무만 넣은게 아니라 구조물까지 넣어 RFT의 Sidewall은 매우 딱딱합니다 (RFT 장착된 차의 승차감이 형편없이 나쁜것은 이때문이지요). 그래서 바람이 빠져도 차의 무게를 견뎌냅니다. 일반 승용차의 무게는 3000lbs 정도이며, 그보다 더 무거운 경우가 대부분입니다. 얼마나 고무를 강하게 만들어야 1500kg 이상을 견딜지 생각해보면, 왜 RFT가 그렇게 비싼지 짐작이 됩니다.

일반 타이어에 비해 비싼 가격
가장 흔한 타이어 사이즈중 하나인 225/45R17 의 예를 들어보겠습니다.
또 Tirerack.com에 가서 가격을 한번 뽑아보겠습니다.
http://www.tirerack.com/tires/TireSearchResults.jsp?width=225%2F&ratio=45&diameter=17&performance=ALL
이 사이즈로 총 168개의 타이어가 나오네요. 어떻게 골라야 할지 막막합니다.
일단 RFT 아닌것만 추려보니 132종, RFT 은 36종입니다.
일반 타이어는 70불에서 200불선이지만, RFT는 140불에서 240불 선입니다.
두말할 것없이 Run Flat Tire는 일반 타이어보다 구입비용이 더 비싸며 장착비도 더 높습니다.

일반 타이어에 비해 무겁다
RFT는 일반타이어에 비해 20% ~ 40% 가량 더 무겁습니다. 무거운 타이어를 돌리려면 엔진이 더 고생합니다. 엔진이 고생한다는 것은 더 큰 부하가 걸린다는 의미이며, 이것은 더 많은 연료를 사용한다는 뜻이 됩니다.

회전저항이 (Rolling Resistance) 심하다 
Sidewall은 공기만 잡아주고 있는 풍선이 아니라, 바퀴가 돌때마다 그 모양이 변하며 코너링할때도 그 모양이 계속 변하는 아주 바쁜 부분입니다. 차의 현가장치 (Suspension)에서 스프링과 충격완화장치 (샥 = Shock Absorber, 아직도 쇼바라고 부르는 분은 없죠?) 가 충격을 흡수하듯, 타이어도 충격을 계속해서 흡수하고 있으며, 스프링이 눌렸다 펴졌다 하듯이 Sidewall도 계속 펴졌다 접혔다를 반복합니다. 그래야 땅바닥에 닿는 부분에 일정한 면이 유지되어 접지력과 제동력을 보장할 수 있는데, 이에 반해 RFT의 sidewall도 계속 움직이기야 하겠지만, 일반 타이어에 비해서는 더 힘들게 움직일 것이며, 이것은 회전저항에 직접 악영향을 끼칩니다. 게다가 뒤바퀴에 44psi나 넣어야 하는 BMW의 경우엔 더 심하겠죠.

일반 타이어에 바람이 빠진 경우와 RFT에 바람이 빠진 경우
공기가 부족한 일반 타이어는 차의 무게 때문에 확 주저앉아서 눈으로만 봐도 공기가 부족함을 쉽게 알 수 있습니다. Run Flat Tire의 경우, Sidewall이 상당히 강하기 때문에 공기가 부족해도 주저앉지 않고 원래 형상을 유지하는 모습을 보입니다. 이러한 이유로, Run Flat Tire가 장착된 차에는 TPMS (Tire Pressure Monitoring Sensor)가 필수적이며, 이는 하나 또 알고 있어야 하는 새로운 신기술 (이라고 쓰고, 소비자가 지불하는 금액이라고 읽습니다) 입니다. 뭔가의 장치가 휠/타이어에 장착되어, 공기압이 너무 낮아지면 경고등을 띄워 운전자에게 알려주는 기술입니다. 짧게 말해, 운전자가 직접 하지 않으니, 아이폰처럼 밧데리를 교환할 수 없이 전체를 교환해야 하는 값비싼 전자장비가 또 추가되었습니다 (다행히 TPMS의 수명은 6~8년이라고 합니다. 그런데 TPMS가 의무화된 2008년이후 벌써 그만큼 시간이 흘렀네요).

RFT용 비상 조치 - Tire Sealant
Run Flat Tire가 아무리 강력하여 어느 정도는 공기압이 낮은 상태로 주행할 수 있다고는 하지만, 그래도 공기가 많이 빠진 경우 불안한 마음이 드는 것은 어쩔 수 없습니다. Spare Tire로 교환하고자 트렁크의 바닥을 처음 열어본 순간 Spare Tire는 온데간데 없고 Tire sealant 라는 깡통이 들어있는 것을 보고 놀라신 분도 있으리라 봅니다. Owner's Manual을 잘 읽어보니, Tire Sealant를 휠의 공기 주입구에 넣으라고 합니다. 이는 아주 작은 구멍이 났을 때에 효과가 있을 수도 있으나, 임사방편일 뿐입니다. 게다가 이 화학약품 Sealant가 무선으로 작동하는 TPMS에 직접 닿아 TPMS 를 고장내는 경우도 있습니다 (Tire Sealant를 주입한 후 곧바로 이동하여, 타이어를 교환하는 경우 Sealant를 닦아내어 문제가 되지 않는 경우도 있습니다).

Run Flat Tire의 특성을 고려하여 장/단점을 생각해보면, 아 이것이 바로 나에게 딱 맞는 좋은 기술이다라고 하는 오너도 있을 수 있고, 아 이것은 정말 번거롭고 이득보단 해가 더 많다고 느끼는 오너도 있을 수 있습니다. 선택은 자신의 몫이며, 최대한 많이 알아야만 바른 선택을 할 수 있습니다. 이것저것 귀찮으면 돈으로 대부분 해결할 수 있습니다. 하지만 매번 값비싼 비용을 지불하고 싶은 사람은 없겠지요. 다행히도 (?) Run Flat Tire는 일부차종에 한정된 사항입니다. 그러나 TPMS는 거의 모든 차량에 해당됩니다. 그래서 다음번엔 TPMS에 대해 다뤄보겠습니다.

To be continued...

참고문헌: http://en.wikipedia.org/wiki/Run-flat_tire