"디자인이 전부는 아닙니다" 자동차 휠의 역할은?
자동차 휠과 타이어는 자동차의 외관 디자인을 결정짓는 핵심 요소 중 하나입니다. 최근에는 기능적인 부분 외에 디자인 완성도를 높이기 위해 점차 큰 사이즈, 화려한 디자인의 휠을 적용하는 추세입니다. 현대자동차(이하 현대차) 역시 플래그십 세단인 그랜저에는 19인치 휠, 중형 SUV인 싼타페에는 20인치 휠을 장착해 세련된 디자인의 정점을 찍고 있습니다.
하지만 휠과 타이어는 엔진에서 발생한 동력을 지면으로 전달하는 마지막 장치인 만큼 디자인적인 부분 외에 운동 성능, 승차감 등 기능적인 역할을 많이 하고 있습니다. 또한 목적에 따른 특수 휠을 사용해 자동차의 성능과 특징을 극대화하는 경우도 있습니다.
자동차 휠 크기, 어떤 차이를 만들까?
스포티한 주행 성능을 추구하는 아반떼 N Line의 18인치 휠같은 모델이라고 해도 사양에 따라 장착되는 휠의 사이즈는 다양합니다. 특히 다양한 라인업을 갖춘 현대차 아반떼의 경우 기본 15인치 휠부터 17인치 휠이 장착되며, 아반떼 N Line 18인치, 아반떼 N의 19인치 휠까지 크기가 총 5가지입니다. 같은 차에 장착된 다른 크기의 휠은 어떤 차이를 만들까요?
먼저 휠 크기에 따른 가장 큰 차이점은 타이어 규격입니다. 같은 휠 하우스 크기를 적절히 채우기 위해 때문에 휠 크기에 따라 다른 규격의 타이어가 장착됩니다. 주로 작은 크기의 휠은 편평비가 높은 타이어가 장착되고, 크기가 큰 대구경 휠은 편평비가 작은 타이어가 장착됩니다.
승차감과 연비에 직결, 편평비란?
편평비란 타이어의 단면 폭에 대한 타이어 높이의 비율을 나타낸 수치입니다. 즉 타이어 단면 폭이 넓고, 높이가 낮을 경우 편평비가 낮은 타이어이며, 타이어 폭 대비 높이가 높을 경우 편평비가 높은 타이어라고 할 수 있습니다. 때문에 인치가 작은 휠의 경우 타이어 높이가 높은 고 편평비 타이어를 주로 사용하고, 대구경 휠의 경우 타이어 높이가 낮은 저 편평비 타이어를 주로 사용합니다.
연비와 승차감에서 강점을 보이는 아반떼의 15인치 휠과 195/65R15 타이어예를 들어 현대차 아반떼에 장착된 15인치 휠의 경우 195/65R15(단면폭/편평비/인치)규격의 타이어를 사용합니다. 타이어의 단면폭과 편평비를 활용해 타이어 높이를 계산하면, 약 126mm로 상당히 타이어 높이가 높습니다. 이처럼 고 편평비 타이어는 타이어 사이드월 높이가 높아 노면 충격을 잘 흡수해 승차감이 개선되고, 타이어 단면 폭이 낮아 연비가 우수합니다. 실제로 아반떼 15인치 휠 모델의 복합연비는 17.7km/L로 단면폭이 20mm 넓은 17인치 휠 모델의 복합연비 16.6km/L보다 1.1km/L 우수합니다.
스타일과 단단한 승차감을 잡은 아반떼의 17인치 휠반대로 아반떼 17인치 모델의 경우 225/45R17 규격의 타이어가 장착됩니다. 단면폭과 편평비를 이용해 계산하면, 타이어의 높이는 약 101mm입니다. 편평비가 낮은 타이어의 경우 충격을 흡수할 수 있는 사이드월 높이가 낮아진 만큼 승차감이 단단해지는 경향이 있습니다. 그러나 넓은 타이어 단면적으로 우수한 트랙션과 주행 안정성을 제공하며, 고 편평비 타이어 대비 단단한 사이드월 덕분에 민첩한 움직임을 보여줍니다.
편평비가 매우 낮은 아반떼 N의 19인치 휠이런 특성 때문에 성능을 가장 중요시하는 고성능 모델에는 대구경 휠과 극도로 편평비가 낮은 타이어가 장착됩니다. 현대차의 고성능 브랜드 N의 최신 모델인 아반떼 N에 장착된 19인치 휠의 타이어 규격은 245/35R19로 편평비가 매우 낮은 타이어를 사용합니다. 아반떼 기본 모델에 장착된 15인치 휠과 비교하면 단면폭은 무려 50mm나 넓고, 사이드월 높이는 약 40mm 정도 낮습니다.
멋과 성능을 모두 확보, 단조 경량 휠
코나 N의 초경량 단조 19인치 휠자동차 휠의 무게는 자동차의 성능과 승차감에 직접적인 영향을 주는 중요한 요소 중 하나입니다. 무게가 무거울수록 관성이 커지기 때문에 같은 크기라면 가벼운 무게의 휠이 재빠르게 움직일 수 있습니다. 또한 자동차 부품 중 지면과 가장 가깝기 때문에 다른 곳의 무게를 줄이는 것보다 휠의 무게를 줄이는 것이 운동 성능 확보에 더욱 유리합니다.
대표적으로 현대차는 고성능 N 모델 고객을 위해 경량 단조 휠을 N 퍼포먼스 파츠로 운영하고 있습니다. 코나 N의 19인치 초경량 단조휠의 경우 개당 중량이 약 10.45kg으로 기본 19인치 주조 휠 대비 약 3kg 가볍습니다. 4개를 모두 단조휠로 교체할 경우 차량 운동 성능에 직접적으로 영향을 주는 현가하질량을 약 12kg를 줄여 민첩한 움직임을 확보할 수 있습니다.
공력 성능 극대화, 에어로 휠
공기역학 성능을 극대화한 아이오닉 5의 20인치 휠주로 하이브리드, 전기차에 장착되는 에어로 휠은 자동차의 공기역학 성능을 극대화하기 위해 사용됩니다. 에어로 휠은 일반 휠 디자인과 달리 스포크 수가 적고, 휠 안쪽이 가려진 차폐형 디자인을 사용합니다. 이는 고속 주행 중 차량 측면으로 흐르는 공기 흐름에 빠르게 회전하는 휠에서 발생하는 난기류를 최소화하기 위한 디자인입니다. 모델에 따라 다르지만, 전기차의 경우 에어로 휠을 장착하면 일반 휠 대비 약 10% 주행거리를 늘릴 수 있을 만큼 효율이 우수합니다. 반대로 일반 휠 대비 브레이크 냉각 기능은 떨어지는 단점이 있습니다. 하지만 회생제동을 활용하는 하이브리드, 전기차는 디스크 브레이크에 가해지는 부담이 적은 만큼 에어로 휠 사용에 전혀 무리가 없습니다.
지금까지 자동차의 휠 크기, 디자인에 따른 영향을 확인해 봤습니다. 같은 모델이라고 해도 어떤 휠을 사용하는지에 따라 디자인, 승차감, 연비, 주행 성능 등 차이가 발생합니다. 현대차는 다양한 고객의 입맛을 충족시키기 위해 다양한 디자인과 성능의 휠을 제공하고 있습니다.
