휴가 시즌을 활용해 여행을 떠나는 분들 많으실 텐데요. 가까운 제주도부터 이국적인 해외여행지까지 비행기를 타고 여행을 가는 분들을 쉽게 볼 수 있죠. 여행은 언제나 들뜨지만, 특히 비행기에 탑승하고 이착륙하는 순간 설렘이 가장 크게 느껴지는데요. 어마어마한 기체의 무게를 지탱하며 활주로를 오가는 비행기가 대단하다는 생각마저 들곤 합니다.

특히 비행기가 안전하게 이착륙할 수 있는 데는 ‘타이어’가 아주 중요한 역할을 하고 있는데요. 비행기 타이어는 270km/h에 가까운 속도로 활주로에 접촉해가면서 기체의 무게를 지탱하고 멈추게 하는 역할을 합니다. 그것도 착륙할 때마다 몇 번씩 말이죠. 그렇다면 이런 놀라운 내구성은 과연 어떻게 만들어질까요?

비행기 타이어의 특징

비행기 타이어는 이착륙할 때의 순간적 충격을 비롯해 고하중, 고속, 열 발생 등의 환경을 버텨야 합니다. 또한, 비행기의 속도와 무게, 고도 등에 따라 요구되는 타이어의 조건이 달라 개발 자체도 매우 까다롭다고 할 수 있죠. 크기는 지름 120cm 정도로 웬만한 어린이 키와 맞먹는 수준입니다. 무게도 무려 118kg이나 되는데요.

타이어는 특히 비행의 시작과 끝을 담당하는 아주 중요한 역할을 하므로 매일 적정 압력 유지 여부도 확인해야 합니다. 착륙할 때마다 타이어에 결함의 흔적은 없는지, 마모 한계를 초과하지는 않았는지 등을 꼼꼼히 점검해야 하죠. 만약 이상이 발견되면 전담 작업장에서 휠과 타이어를 분리 및 조립, 수리하게 됩니다.

운행 거리와 생산 후 경과 기간에 따라 결정되는 자동차 타이어와 달리, 항공기 타이어는 착륙 횟수로 수명이 결정되는데요. 대개 250~350회 정도 착륙하게 되면 수명을 다한 것이라고 볼 수 있죠. 기종에 따라 약간의 차이는 있지만, 통상 2~3개월마다 교체하는 편입니다.

자동차 타이어와 다른 점은?

비행기는 자동차와 달리 후진을 할 수 없습니다. 엔진의 힘을 바퀴로 전달하는 장치가 없기 때문에 후진 기어를 통해 진행 방향을 바꿀 수 없기 때문이죠. 그래서 공항의 활주로에는 항공기 전용 견인차인 토잉카가 비행기를 뒤로 끌어주는데요.

이처럼 비행기 타이어는 직진과 제동을 주로 수행하기 때문에, 자동차 타이어보다는 비교적 단순합니다. 표면이 일자 홈으로 구성되어 있어 조향성을 높이고 우천 시 활주로 표면 수분을 밀어내는 역할을 담당하는데요. 이와 함께 오히려 상대적으로 마찰을 감소시키는 목적을 갖고 있죠.

내부에 주입되는 가스도 다릅니다. 비행기 타이어는 일반 공기가 아닌 불화성 기체인 질소를 주입하죠. 그 이유는 항공기가 착륙할 때 타이어가 스파크와 함께 엄청난 고열에 휩싸이기 때문인데요. 타이어가 과열되면 발화될 가능성이 커지게 됩니다. 따라서 산소가 포함된 일반 공기를 주입한다면 타이어 내부 기체가 발화하거나 폭발할 수 있기에 비발화성 기체인 질소를 주입하는 것이죠.

이 밖에도 비행기 타이어에 질소를 주입하는 이유는 또 있습니다. 높은 고도에서의 저온을 견디기 위함이죠. 일반 공기가 주입된 타이어를 장착한 항공기가 섭씨 영하 30도에 이르는 환경에서 비행한다면, 타이어 안은 얼어붙기 쉬운데요. 따라서 약 섭씨 영하 173도까지 얼지 않고 버틸 수 있는 질소를 주입하게 되는 것입니다.

더불어 자동차와 비행기 타이어는 가격에서도 큰 차이를 보입니다. 자동차 타이어의 가격은 개당 약 10만 원, 알루미늄 휠은 20~30만 원 정도죠. 반면 비행기 타이어 하나의 값은 보통 약 100~150만 원 수준인데요. 타이어와 함께 바퀴를 구성하는 알루미늄 휠의 가격도 약 1,300만 원입니다.

에어버스 A380에 장착되는 타이어 하나의 휠 포함 가격은 무려 3천만 원입니다. 이 기종은 바퀴가 22개이므로 타이어와 알루미늄 휠을 함께 산다면 거의 자동차 한 대 값에 육박할 정도로 고가인데요. 휠과 바퀴 가격만 합해도 2억~3억이 훌쩍 넘죠.

비행기 타이어 내구성의 비밀

비행기가 착륙할 때, 비행기 타이어는 엄청난 무게의 기체를 지탱하며 활주로에 접촉합니다. 한 번 착륙할 때마다 작은 빌딩 정도의 무게를 버티면서 약 300km/h의 속도로 지상을 달리는데요. 그렇다면 비행기 타이어는 어떻게 이 엄청난 마찰과 하중을 견뎌낼 수 있는 걸까요?

그 이유는 바로 타이어의 공기압에서 찾을 수 있습니다. 무시무시한 무게와 착륙 강도를 견뎌야 하는 만큼 비행기 타이어 핵심은 얼마만큼 단단하냐에 달려있는데요. 비행기 타이어에는 자동차 타이어보다 약 6배가량 높은 수치인 200psi 압력으로 공기가 들어갑니다. 이렇게 공기압을 확대했기 때문에 비행기 타이어는 높은 내구성을 갖출 수 있게 되죠.

또한 타이어 내구성과 안정성, 주행성을 높이기 위해 고무 내부에 넣는 섬유보강재인 타이어 코드도 특수한 것을 사용하는데요. 비행기 타이어의 타이어 코드는 나일론 원사를 이용하거나 아라미드 등의 고강도 신 섬유를 주로 활용하기 때문에 강한 마찰과 고속, 고열에도 견딜 수 있습니다.

비행기 다른 모든 부품과 마찬가지로, 타이어 역시 정해진 규격을 준수해야 합니다. 예를 들어 정격 압력의 4배를 적어도 3초 동안 견딜 수 있도록 제작되어야 하는데요. 그래서 타이어가 불량이거나 오래 사용해 낡지 않은 이상 터지는 일은 거의 없다고 봐야 하죠. 오히려 타이어가 터지기 전에 랜딩기어 휠이 먼저 파손될 가능성이 높다고 하네요.