나사에서 개발중인 튜브리스 타이어의 원리가 궁금합니다.
나사에서 우주탐사를 위해서 개발중인 타이어가 바로 튜브리스 타이어라고하는데요. 어떤 원리로 튜브가 없이 타이어가 굴러가는지 궁금합니다.
안녕하세요. 홍성택 과학전문가입니다.
튜브리스 타이어는 튜브가 없이도 공기를 보관할 수 있는 구조로 설계되어 있습니다. 이러한 타이어는 내부에 특수한 실리콘 또는 고무 소재의 씰링 소재가 적용되어 있어서 공기가 빠져나가지 않도록 되어 있습니다. 또한 타이어와 휠 사이에는 특수한 비드 디자인이 적용되어 있어서 공기가 빠져나가거나 외부 물질이 들어가지 않도록 보호됩니다. 이러한 구조로 인해 튜브리스 타이어는 내부 공기 압력을 유지하면서도 안정적으로 굴러갈 수 있게 되는 것입니다.
안녕하세요. 김재훈 과학전문가입니다.
나사의 튜브리스 타이어는 일반 자동차 타이어와 달리 내부에 튜브가 없이 진공 상태를 유지하며 작동합니다. 핵심은 바로 비드락이라는 기술입니다. 비드락은 타이어 가장자리 부분을 림에 꽉 밀착시켜 공기 누출을 막는 장치입니다. 탄성 있는 타이어가 림에 꽉 끼워져 마치 진공 용기처럼 작동하며, 이 덕분에 튜브 없이도 타이어가 안전하게 굴러갈 수 있습니다.
안녕하세요. 옥성민 과학전문가입니다.
튜브리스 타이어의 기본 원리는 타이어 내부의 공기압을 유지하기 위해 내부 튜브를 사용하는 전통적인 공압 타이어 설계에서 벗어난 것입니다. 튜브리스 타이어의 주요 원리는 다음과 같습니다.
실링 구조: 튜브리스 타이어는 타이어 내부에 밀폐 라이닝이 내장되어 있으며 일반적으로 부틸 고무 또는 기타 특수 재료로 만들어집니다. 이 라이닝은 공기가 타이어 케이스를 통해 빠져나가는 것을 방지하는 장벽 역할을 합니다.
비드 잠금 시스템: 튜브리스 타이어에는 타이어와 휠 림 사이의 안전한 밀봉을 보장하는 비드 잠금 시스템이 있습니다. 여기에는 일반적으로 림의 플랜지에 꼭 맞는 비드가 포함되어 내부 튜브 없이도 밀폐된 씰을 만듭니다.
실런트: 튜브리스 타이어에는 타이어 캐비티 내부에 액체 실런트가 포함되어 있는 경우가 많습니다. 이 실런트는 작은 펑크가 발생할 때 밀봉하고, 공기 손실을 방지하고, 타이어 압력을 유지하는 등 다양한 용도로 사용됩니다.
튜브리스 림과의 호환성: 튜브리스 타이어는 특정 튜브리스 호환 림과 함께 사용하도록 설계되었습니다. 이러한 림은 일반적으로 기존 림과 약간 다른 프로필을 가지며, 내부 표면이 더 부드러워 타이어 비드와 림 사이의 밀봉이 더 잘 이루어집니다.
엄격한 공차: 튜브리스 타이어와 림은 적절한 적합성과 밀봉을 보장하기 위해 엄격한 공차로 제조됩니다. 타이어나 림에 결함이나 불일치가 있으면 튜브리스 시스템의 효율성이 저하될 수 있습니다.
첨단 소재: 튜브리스 타이어는 내구성, 펑크 저항성 및 전반적인 성능을 향상시키기 위해 고강도 화합물 및 보강재를 포함한 고급 소재를 구성에 활용하는 경우가 많습니다.
낮은 타이어 공기압: 튜브리스 타이어는 펑크가 날 위험 없이 기존 타이어에 비해 낮은 공기압에서 작동할 수 있습니다. 이러한 낮은 압력은 특히 오프로드나 거친 지형 조건에서 견인력, 편안함 및 성능을 향상시킵니다.
자체 밀봉 특성: 튜브리스 타이어 내부의 밀봉제는 펑크가 발생할 때 자동으로 밀봉하는 기능이 있습니다. 타이어에 이물질이 침투하면 실런트가 펑크 구멍으로 유입되어 임시 밀봉을 형성하여 공기 손실을 방지하고 운전자가 즉각적인 개입 없이 계속 주행할 수 있도록 해줍니다.
이러한 원리를 통합함으로써 튜브리스 타이어는 펑크 저항성 향상, 견인력 향상, 유지 관리 요구 사항 감소 등 기존 공압 타이어에 비해 여러 가지 이점을 제공합니다.
