타이어 질소주입

[안작가]

타이어 질소주입 왜 하는 걸까요?

최근 주유소나 자동차 용품점 혹은 타이어 전문점에 가면 타이어에 질소를 충전할 것을 권유받는데요.
질소는 공기를 구성하는 물질의 하나로, 공기 중에는 약 80%의 질소가 포함되어 있습니다.
나머지는 산소와 아르곤 그리고 기타 물질로 되어 있고요.
어차피 공기에도 80%가 함유돼 있는 것을, 왜 100% 질소로 채우려는 걸까요.???

휠에 장착된 타이어는 밀폐된 상태입니다.
공기가 빠져나가면 안되기 때문에 당연한 건데요.
하지만 실제로 충전된 공기는 고무를 통해 미세하게 빠져나가고 있습니다.
특히 산소가 빠져나가기 쉬운데요. 투과성이 질소에 비해 3배 정도 높다고 합니다.
즉, 우리가 한 달에 한번 정도는 공기압 체크를 해줘야 하는 이유가 타이어에 주입된 공기 중에서 산소 성분이 빠져나가기 때문이라고 합니다.

따라서 산소를 빼고 100% 질소를 투입하게 되면 그만큼 타이어 내 기체가 빠져나갈 일이 줄어듭니다.
타이어 공기압이 적정 수준으로 일정하게 유지되면 연비 악화나 타이어 편마모 등이 일어나지 않기 때문에 훨씬 유리한 것이죠. 그래서 항공기나 경주용 자동차에 사용되는 타이어에는 일찌감치 질소 충전이 일반화되어 있습니다.

질소가 좋은 이유는 또 있습니다.
타이어는 고무로만 만들어지는 것이 아니라 강성 유지를 위해 다양한 재료가 사용되는데요.
특히 형태를 유지하는 골격은 철(스틸 와이어)가 사용됩니다. 하지만 공기 중에 포함된 산소가 고무의 틈새를 통해 철분에 닿으면 산화가 진행되는데 여기에 외부에서 유입되는 산소와 수분이 이러한 산화를 더욱 가속화시킵니다.
하지만 질소 가스는 생성 과정에서 대부분 수분이 제거되기 때문에 녹 방지에 도움을 줍니다.

이밖에 질소는 공기에 비해 소리 전도율이 낮아 노면 소음을 저감할 수 있는 걸로도 알려져 있습니다.
하지만 이는 이론상 그렇고 실제로는 워낙 변수가 많아 운전자가 체감할 정도는 아니라고 하네요.
또, 질소는 다른 물질과 화학 반응을 일으키지 않는 안정적인 성질을 가지고 있어 타이어의 온도가 상승해도 부피가 상대적으로 많이 팽창하지 않는 장점도 있습니다.

타이어에 질소를 충전하는 것은 이미 다른 분야에서 검증된 만큼 장점이 분명하지만 단점도 있습니다.
무엇보다 비용이 발생한다는 것인데요.
대부분 정비소나 타이어 전문점에서 타이어 공기 충전을 무료로 해준다는 점에서 더 그렇습니다.

또, 질소 가스의 효과를 극대화하기 위해서는 타이어 내부의 공기를 완전히 빼고 질소 가스를 주입해야 하는데요.
하지만 실제로는 아무리 질소만 주입한다고 해도 산소를 완전히 제거하는 것이 쉽지 않다고 합니다.
그래서 매장에 따라서는 충전을 여러번 반복해서 순도를 높이기도 합니다.

앞서 나열한 장점 역시 일반 공기에 비해서 그렇다는 것이지 결코 기체가 빠져나가지 않는다는 것도 아닙니다.
질소 충전을 하더라도 정기적인 공기압 체크는 중요하며, 만약 공기압이 부족한 경우 다시 질소 충전을 하는 매장을 찾아가야 하는 번거로움도 따릅니다.

항공기나 경주용 자동차와 같이 엄격한 환경에서는 질소 충전이 유용하지만, 일상적으로 타는 자동차까지 질소를 충전해야 하는가는 좀 더 고민해 볼 부분입니다.