20인치 휠을 끼운 자동차가 시속 480km로 달린다면 타이어 사이즈에 따라 휠은 대략 3800rpm으로 회전할 것이다. 그 속도에서 림과 타이어에 작용하는 원심력은 거대하고, 휠과 타이어 조립체가 무거울수록 더 커진다. 놀이터의 회전놀이기구를 생각해보자. 바깥쪽에 매달리는 것은 천천히 회전할 때는 괜찮지만, 큰 아이들이 주변에 서서 팽이처럼 돌리면 버티기 힘들다.
시속 455km라는 속도로 양산 자동차 세계 신기록을 세운 SSC 투아타라와 같은 초고속 자동차의 바퀴는 가능한 한 가벼워야 한다. 특히, 림은 가볍고 튼튼해야 한다. 과거 레이싱 휠의 재료는 마그네슘 합금이었는데, 이는 기존의 주행 휠에 사용되는 알루미늄 합금보다 훨씬 가볍다. 휠이 가벼우면 관성이 낮아 방향을 쉽게 바꿀 수 있을 뿐 아니라 스프링 아래 중량을 줄일 수 있다.
투아타라의 20인치 휠을 공급한 영국 회사 다이매그는 1975년에 설립되었으며, 랠리(그룹 B MG 메트로 6R4 등), F1, 파리-다카르, 르망, 인디 500용 마그네슘 휠로 명성을 얻었다. 이 회사의 최신 BX-E, BX-F 휠들은 미국 파트너인 포지라인이 개발한 마그네슘 또는 알로이 허브와 스포크에 다이매그의 림 또는 ‘배럴’ 중심부를 볼트 체결한 하이브리드다. 하이브리드 휠의 장점 중 하나는 전체 탄소 섬유(모노블록) 휠과 달리 알로이 중심부가 강한 제동에 의해 발생하는 열을 배출한다는 것이다.
림은 684kg의 모의 연석 타격을 견딜 수 있을 뿐만 아니라 워프 속도에서 발생하는 힘에 대처할 수 있다. 휠의 전체 무게는 9kg에 불과하고 엄청나게 강하다. 타이어 웰(림 중심선 주변)은 모든 림 중 가장 높은 응력을 받는 영역이며, 대부분의 응력 파손이 발생하는 곳이다.
다이매그는 국립 복합소재 센터와 협력, 4년 동안 1000만 파운드(약 158억 원)가 투입된 개발 프로그램을 통해 부하가 정확히 어디로 전달되는지 분석했다. 최종 설계는 하중을 분산시키고 림은 기존 합금 휠을 파괴할 수 있는 타격을 감당할 수 있음을 의미한다. 타이어 비드를 받치고 있는 림의 바깥쪽 가장자리는 비어있고, 폼으로 채워져 타이어를 보호하고 림에 강성을 더해 주는 영역을 형성한다.
림은 레진 트랜스퍼 몰딩 공정을 사용하여 제작된다. 탄소 섬유는 몰드에서 압축되고 레진은 고압에서 사출된다. 탄소 섬유 자체는 3축(다방향) 섬유로서 몰드에서 잘 휘어진다. 다이매그는 파트너들과 협력하여 자외선-안정 레진 시스템과 선명한 고품질 마감을 개발했다.
레진 시스템과 마감 모두 트랙에서 브레이크가 발생시키는 고온을 견딜 수 있다. 몰드에 탄소 섬유를 설치하는 것은 손으로 이루어지지만, 그 과정은 자동화에 도움이 된다. 오늘날 가격은 슈퍼카 영역이지만, 다이매그는 규모의 경제를 통해 가격을 낮춰 결국 4만~5만 파운드 가격대 스포츠카에 장착될 수 있을 것으로 예상하고 있다.
니오 ET7의 한방은 뒤쪽에 있다
내년 출시 예정인 중국 니오의 플래그십 전기차 ET7은 652마력, 86.5kg·m를 앞 차축과 뒤 차축에 각각 하나씩 있는 전기모터 2개로부터 공급받는다. 앞쪽에 장착된 모터는 244마력 영구 자석 모터이지만 니오는 뒤쪽에 408마력 유닛을 넣었다. 영구 자석 기계는 최대 효율을 위해 선택됐고 인덕션 기술은 우수한 전력 밀도로 인해 동일한 공간에 더 많은 전력을 공급하고 후륜구동에 치중됨을 암시한다.
