일본산업뉴스요약

발전하는 타이어 개발
스미토모고무∙간사이대학, 내장 장치 개발

스미토모고무공업과 간사이대학은 발전(發電)하는 타이어를 개발했다. 정전기의 원리를 응용한 발전 부품을 타이어 내측에 장착. 회전에 의해 전기가 만들어지는 시스템이다. 트럭 등에서 공기압이나 노면 상황을 감시하는 센서의 전원에 사용하면 펑크 등을 방지하기 쉬워진다. 간사이대학의 산학 협력 성과가 자율주행 실현에 필수 과제인 안전성 향상에 공헌할 것으로 보인다.

간사이대학의 다니(谷) 교수의 마찰발전기를 활용한다. 고무 속에 특수한 필름과 전극을 끼우고 충격을 가하면 전기가 발생한다.

이 마찰발전기를 일반 구두에 내장하면 한 걸음 걸을 때마다 발광다이오드(LED) 10개 이상을 점등할 수 있는 0.6밀리와트의 발전 성능이 있다는 것을 확인했다. 다니 교수 연구팀이 구두 이외의 용도를 찾는 과정에서 스미토모고무공업과 협력하게 되었다.

이번에 개발한 타이어 내장용 발전기도 같은 수준의 능력을 갖고 있다. 크기는 사방 5cm, 두께는 약 1cm다. 타이어가 지면에 닿았을 때 발생하는 타이어 변형을 이용한다.

주로 트럭에서의 이용을 상정하고 있으며, 실용화를 위해 옥외에서의 내구성 테스트 등에 착수한다. 이러한 타입의 발전기는 흔치 않다고 한다.

타이어의 공기압이 디폴트값을 벗어난 상태에서 달리면, 연비 성능의 저하나 흔들림과 같은 자동차의 주행 성능의 저하로 이어질 우려가 있다. 또한 공기압이 낮은 채로 계속 주행하면 펑크나 펑크로 인한 교통사고로 이어질 가능성도 있다.

이러한 오류를 방지하기 위해, 지금까지도 센서로 타이어의 공기압을 파악해 무선으로 운전자에게 통지하는 ‘타이어 공기압 감시 시스템(TPMS)’이라는 장치가 있었다. 기존에는 전원에 사용하는 배터리가 다하면 자동차 영업소 등에서 교환해야 했었다. 교환의 번거로움 때문에 방전된 배터리를 그대로 방치해 두는 경우도 있다고 한다.

스미토모고무공업 연구개발본부의 후시하라(伏原) 과장은 개발품에 대해 “장래에는 (펑크 이외에) 노면 상태 등도 검출하는 타이어 내의 센서 전원으로 응용할 수 있다”라고 보고 있다. 도로의 요철이나 동결과 같은 상태를 실시간으로 정밀하게 감지할 수 있다면 자율주행의 안정성 향상으로도 이어질 것이다.

노동력 부족이 심각한 운수업계에서는 무인 운전 대책이 활발하다. 8월에는 일본통운과 UD트럭스 등이 일정 조건 하에서 무인으로 주행하는 ‘레벨4’의 실증 실험에 착수. 무인 운전이 실용화되면 타이어 상태를 지금보다도 빈번하게 무선으로 자동차 밖의 운행관리자에게 전송하게 되므로 배터리 소모도 그만큼 빨라질 가능성이 있다. 타이어 내 발전이 실용화되면 배터리 방전을 방치해 펑크 등의 징후를 놓치는 등의 위험을 억제할 수 있다고 보고 있다.

공기압 저하로 인해 발생한 사고를 계기로, 미국에서는 2007년에 신차에 TPMS를 탑재하는 것이 의무화되었다. 14년에 유럽과 한국, 16년에 러시아에서도 이와 같은 움직임이 이어졌다. 일본에서는 법제화되지 않아 비교적 도입이 늦어지고 있다.

야노경제연구소에 따르면 ‘레벨4’와 완전 자율주행인 ‘레벨5’의 세계 시장은 25년에는 약 180만대, 30년에는 1,530만대로 증가할 전망이다.

완성차업체뿐 아니라 타이어업체들도 사람이 조작에 개입하지 않는 자율주행의 보급을 의식한 서비스 개발을 강화하고 있다.

프랑스의 타이어업체 미쉐린은 물류업계를 대상으로 센서로 공기압이나 온도를 파악해 기준치를 밑돌면 관리자에게 통지하는 서비스를 전개하고 있다. TOYO TIRE는 공기를 넣을 필요가 없는 ‘에어리스 타이어’를 개발했다. 펑크가 나지 않기 때문에 안전운전으로 이어질 것으로 전망한다.

스미토모고무공업은 간사이대학 이외에도 군마대학과도 자율주행에 관한 공동 연구에 착수했다. 대형 방사광 시설 ‘SPring-8’(효고현)을 이용해 연비 성능 등의 향상으로 이어지는 고무 개발에도 착수하고 있다.

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