자동차 기자가 반복하는 상투적인 문구 중 ‘독특하다’는 표현은 정말 최악이다. 하지만 이번에는 다르다. 굿이어의 '이글 360'(Eagle 360) 콘셉트는 공 모양의 바퀴와 타이어의 결합이다. 말 그대로 독특한 바퀴다. 더 놀라운 것은 차와 바퀴 사이에 기계적인 연결이 없다는 사실이다. 대신 차체는 자기부상기술에 의해 바퀴 위에 떠있다.
이 아이디어는 천재적인 것일까 아니면 터무니없는 것일까? 어쨌든 진지하게 생각해 볼 요소가 있다. 많은 새로운 기술과 마찬가지로 360 콘셉트는 자율주행차에 대한 연구에서 시작됐다. 굿이어 던롭의 소비자 타이어 기술 담당인 퍼시 르마이어(Percy Lemaire)는 “2030년까지 대부분의 차량이 자율주행화 될 것으로 생각한다. 따라서 다른 방식으로 접근해야 했다. 미래에 타이어는 도로뿐만 아니라 차량과도 정보를 주고받을 것으로 생각한다”고 했다. 왜 공 모양인가? “이 타이어는 어느 방향으로든 구를 수 있기 때문에 믿을 수 없는 움직임을 만들어 낸다. 즉, 차량을 자유자재로 움직이게 한다. 고속도로 주행뿐만 아니라 주차할 때도 가능하다. 필요하다면 90°로 꺾어 옆으로 움직일 수 있다”고 르마이어는 설명했다.
하나의 360 콘셉트는 공 모양의 바퀴와 기존 타이어와 같은 재질의 외부 표면으로 구성된다. 360 콘셉트 중심에는 전기 구동 모터와 배터리 센서로 구성된 파워트레인이 들어간다. 모터와 배터리 팩을 포함한 내부 부품들은 바퀴 안의 섀시에 매달고 전기 구동 모터가 여러 개의 작은 바퀴를 움직이는 개념이다. 공은 각도에 상관없이 회전한다. 마모도를 균일하게 하거나 다른 조건에 맞추기 위해 트레드의 다른 영역을 사용하는 이점이 있다. 외부 표면은 낡으면 바꿀 수 있다. 또는 여름용 타이어를 겨울용 타이어로 바꾸는 것처럼 다른 형태의 트레드로 바꿔 낄 수 있다. 각 바퀴에 달린 센서에서 데이터를 얻어 컴퓨터 알고리즘이 도로가 젖어 있는지, 건조한지, 얼어있는지 판단한다. 도로 조건에 맞춰 차의 속도나 코너링 비율을 적합하게 맞춘다. 자동차는 상세한 상태를 카-투-카(car-to-car) 네트워크을 통해 다른 차로 전송한다.
방향에 상관없는 트레드를 개발하기 위해 디자인 팀은 자연을 탐구하는 방식(biomimickry)을 선택했다. 개발팀은 뇌돌산호(Brain Coral)에서 단서를 찾았다. 르마이르는 “뇌돌산호의 표면은 방향에 상관없이 물의 흐름에 특화돼 있다. 뇌돌산호를 참고해 모든 방향에 효과적인 트레드를 디자인할 수 있었다”고 설명했다. 자연에서 얻을 수 있는 다른 단서는 스펀지다. 각 트레드의 그루브는 스펀지와 같은 형태로 만든다. 스펀지가 부드러워지면서 그루브를 통해 많은 물을 흡수하고 빗길에서 미끄럼 저항을 증가시킨다. 구르는 표면에 부착된 패치가 물을 흡수한다. 그러면 원심력에 의해 물이 튕겨 나간다. 건조한 상태에서 스펀지는 접지력을 개선한다. 트레드 표면의 아랫부분을 형성하는 두꺼운 층은 도로와 만나는 커다란 패치를 통해 공 모양을 평평하게 만든다. 공 모양의 다른 장점은 구름 저항을 줄여 연료를 적게 사용하는 것이다.
일반 타이어가 도로를 따라 굴러가면 바닥 부분이 차의 무게에 따라 평평해진다. 그래서 타이어는 지속적으로 변형이 생기고 순간적으로 에너지를 쓴다. 하지만 타이어가 도로에서 떨어지면 타이어의 모양은 원래대로 돌아오고 타이어에 저장됐던 에너지 일부가 열로 인해 손실된다. 이런 과정을 이력현상(물질의 상태가 현재 물리적 조건만으로 결정되는 것이 아니라, 이전부터 그 물질이 겪어 온 상태의 변화 과정에 의하여 결정되는 현상, 역자 주)이라고 한다. 이 과정이 반복되면 구름 저항이 상당히 커진다. 하지만 360 콘셉트의 자기부상 효과는 공의 크기를 줄이고 이로 인한 상응으로 구름 저항이 낮아진다.
르마이어에 따르면 자기부상 기술은 이미 열차에서 사용되고 있으며 상대적으로 적은 에너지를 소비한다. “우리는 지금 단계에서 콘셉트의 실행을 위한 세부적인 것을 고려하지 않고 있다. 하지만 우리의 계산에 따르면 차를 지탱하기 위해 바퀴 하나당 약 50W의 전기가 필요하다. 오늘날 일반적인 양산차는 81마력에서 203마력을 내는데 그 정도 힘은 우리 시스템에서 쉽게 달성할 수 있을 것이다.”
그래서 굿이어의 아이디어는 천재적인 것인가 아니면 터무니없는 것인가? 시간만이 답해줄 것이다. 가령, 1900년에 자동차 엔지니어에게 자동차가 공기로 가득 찬 타이어를 끼고 부드러운 승차감으로 시속 300km로 달린다거나 수만km를 여행한다고 하면 절대 믿지 않았을 것이다.
