모형얼음을 이용한 빙판에서 타이어 제동성능 시험평가

Abstract

스노우 타이어나 스노우 체인은 겨울철 빙판길에서 자동차의 제동거리 및 조종성 향상을 위해 장착하여 사용한다. 이에 완성자동차 업계 및 타이어 제작사에서는 빙판길에서 타이어의 제동성능을 시험평가하기 위하여 주로 고위도에 위치에 있는 실제 주행성능 시험평가장(proving ground)에서 다양한 시험을 수행한다. 하지만 실제 시험평가에는 많은 비용이 발생할 뿐만 아니라, 빙판 및 기상상태에 따라 빙판의 물리적 특성이 변하기 때문에 많은 외란요소가 발생하여 시험의 정도를 저하시킬 수 있다. 또한 빙판과 타이어 사이의 기초적인 마찰특성에 대해 체계적인 연구를 수행하기가 어렵다. 이에 본 연구에서는 빙판길을 모사한 모형빙과 타이어 사이의 마찰력을 측정할 수 있는 고하중(1톤) 마찰력 측정 장치를 개발하였으며, 겨울철과 여름철 타이어 시편을 이용하여 모형얼음과의 다양한 마찰현상에 대해 계측을 수행하였다. 이를 통하여 타이어의 빙판길에서 마찰성능을 실험실 수준에서 정밀하게 시험평가할 수 있으며, 기초적인 타이어의 빙마찰에 대한 메커니즘을 분석하였다.