여름철 열화상 카메라를 이용한 TPMS 타이어 온도-실제 온도 비교 측정 (TPMS tire temperature-actual temperature comparison measurement using thermal imaging camera in summer season)

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안녕하세요.

 

타이어가 고무제품이다 보니 온도에 민감할 수밖에 없고 스포츠 드라이빙에서 안전과도 직결되는 부분이기 때문에 타이어 온도를 알고 운전하는 것이 중요합니다.

 

그래서 타이어 온도를 알아 보기 위해 아래 포스트를 작성했습니다.

 

TPMS가 장착되어 있으나 타이어 온도 표시가 되지 않는 순정 차량의 타이어 온도 확인 (Tire temperatu

이제 TPMS에서 올라오는 온도 정보를 확보하게 되었으니 TPMS 온도와 실제 타이어 온도 간의 차이가 궁금해졌습니다. 

 

6월인데도 벌써 대기 온도는 섭씨 33℃에 육박하고 도로에 나가면 섭씨 36도까지 올라가는 상황이니 뜨거운 아스팔트 위에서 움직이는 타이어는 얼마나 뜨거워 질까? 궁금하시죠?

 

장비는 Flir사의 C2 열화상 카메라를 이용하였으며 비교대상은 이전 포스트에서 소개해드린 Car Scanner app을 통해 받은 실시간 온도 데이터입니다.

 

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 ◦ 운행조건 : 외기 온 섭씨 33도 / 약 1시간 주행 / 평균속도 약 40km/h

 

 

 ◦ 당시 TPMS 데이터

 

 

 

◦ 실제 측정 온도

 

 1) 앞 좌측 바퀴 (48.1℃)

 2) 앞 우측 바퀴 (49.1℃)

 3) 뒤 좌측 바퀴 (43.3℃)

 4) 뒤 우측 바퀴 (44.7℃)

 

 

 

 

◦ 측정 결과 (unit : ℃)

 

앞 타이어의 경우 TPMS와 유사한 측정값을 볼 수 있었으며 뒷 타이어의 경우 약 4 ℃의 차이를 보여 주었습니다. 차이가 나는 이유는 온도를 측정한 위치가 다르기 때문 입니다.

 

앞 타이어의 경우 타이어를 11자로 정렬해 놓고 촬영을 하다보니 촬영 각도가 나오지 않아 어쩔수 없이 타이어 바깥쪽, 뒷타이어의 경우 타이어 중간 부분을 측정했는데

 

타이어 캠버 각도 때문에 안쪽이 바깥쪽보다 더 많은 마찰열을 발생시키고 실제 열화상 이미지를 통해 온도 차이가 발생함을 확인할 수 있습니다.

 

아래 사진은 타이어만 보이게 다시 찍어본 사진인데 확연하게 타이어 안쪽 부분과, 트레드 홈 안쪽의 온도가 높은 것을 확인할 수 있습니다.

 

 

 

◦ 결론

 

TPMS의 온도 데이터는 상당히 정확한 값이라고 판단할 수 있었습니다.

 

다만, 마지막 사진에서와 같이 안쪽/바깥쪽 온도 차이가 존재하며 TPMS는 바깥쪽 온도와 비슷하기 때문에 실제 서킷 등 가혹한 조건에서 운행하는 경우에는 최소 5℃ 이상의 온도 마진을 염두에 둬야 합니다.

 

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◦ 보너스 자료

 

앞서 본 자료를 통해 OBD-2 모듈과 스마트폰만 있으면 타이어 온도 모니터링이 가능 하다는 사실을 알게 되었습니다.

 

그럼 여기서 생기는 또 한 가지 궁금증이 있습니다.

 

그렇다면... 더운 여름 타이어 온도는 얼마까지 올라가도 괜찮을까?

 

 

첫 번째로 살펴봐야 할 것은 타이어 UTQG입니다.

 

아래는 한국타이어 공식 블로그입니다. 간략히 요약하면 UTQG는 타이어 성능을 등급(A, B, C)으로 나누어 표시하도록 한 제도입니다. 타이어 사이드월에 TEMPERATURE A라고 쓰여 있으면 최고 등급입니다.

 

타이어에도 등급이 있다. 내 타이어 등급은?

국산 타이어엔 사이드월 표기가 없는 경우도 있다던데 제가 찾아본 중급 이상의 승용 타이어는 거의 A 등급이었기 때문에 표기가 없더라도 여러분이 쓰시는 타이어는 A 등급일 가능성이 높습니다.

 

 

 

두 번째는 온도-접지력-마모량 상관관계입니다.

 

타이어가 버틴다..라는 표현에 대한 정의를 간단히 생각해보면 타이어의 가장 큰 역할인 접지력을 확보하고, 마모량이 너무 많지 않으면 된다라고 생각합니다.

 

다시 말해 온도-접지력, 온도-마모량 상관관계 대한 자료가 있으면 타이어 온도를 몇 도까지 써도 될지 대강 유추할 수 있겠죠.

 

관련 자료를 찾기 위해 타이어 회사 홈페이지에 들어가보니 대부분 자사 타이어가 좋다고만 광고하지 정작 중요한 온도와 관련된 정량화된 자료를 찾지 못했습니다.

 

관련한 외국 블로거들의 포스트에서도 타이어-온도 상관관계 데이터를 찾는게 쉽지 않다는 글을 발견할 수 있었습니다.

 

하지만 검색중 외국 레이싱 관련 커뮤니티에서 본인의 경험데이터를 바탕으로 타이어-온도 상관관계를 간략하게 정리한 포스트를 찾게 되었습니다. (yourdatadriven.com)

 

여러 내용이 있지만 가장 중요한건 아래 그래프 입니다. (전문 설명이 필요하신 분은 이미지를 클릭하시면 출처 사이트로 이동됩니다.) 

 

출처 : https://www.yourdatadriven.com (이미지 클릭시 링크연결)

그래프를 간략히 설명드리면 Grip Level은 그립력을 의미하고 Degradation은 마모도를 의미합니다.

 

단, 여기서 마모도란 타이어가 천천히 닳아 없어지는 것을 의미하진 않고 급속한 마모 또는 변형 또는 열화로 인해 그립력을 잃어버리거나 레이싱 관점에서 못쓰게 될 확률이 높아짐을 이야기합니다.

 

이 그래프를 그리는 데 사용된 타이어, 시험방법, 환경조건 등 많은 것을 알 수 없지만 아주 대강 살펴보면, 정말 아주 대강 살펴보면 60 ℃ 까지는 타이어 수명에 큰 영향을 주지 않을 가능성이 있다는 걸 알 수 있습니다.

 

우리나라 7~8월 아스팔트 위에서 외기 온도 40 ℃는 쉽게 볼 수 있으니 매우 더운 날씨에 과격한 운전을 하지 않는 다는 조건이면 타이어 온도는 대략 60 ℃ ~ 70 ℃ 사이가 되지 않을까 예상됩니다.

 

아울러 서킷이나 스포츠 주행을 하시는 분들이라면 80 ℃ 내외에서 운행하는 경우 높은 그립력과 비교적 적은 마모양으로 최적 운행이 가능하지 않을까 생각해 봅니다.

 

물론 상대적으로 적다는 것이지 그래프상 Degradation 0에 수렴하고 있는 60 ℃와 비교하면 엄청난 차이 입니다. 고온(서킷) 운행시 타이어 소모가 엄청 나다는걸 그래프를 통해 알 수 있습니다.

 

단, 앞서 말씀드렸듯 위 그래프는 작성자의 경험에 의해 그려진 것으로 차량, 환경, 타이어 등급을 전혀 모르기 때문에 절대적인 수치가 아님을 꼭 인지 하시고 글을 봐주시길 부탁드립니다.

 

기회가 되면 7~8월 혹서기때 다시 한번 온도를 측정하여 결과를 알려드리도록 하겠습니다.

 

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