편안한 승차감—오늘날 이루어진 오랜 염원

「깨어라!」 ‘트리니다드’ 통신원 기

지금으로부터 수천년 전, ‘메소포타미아’ 지역에서는 물건이나 사람의 수송에 바퀴달린 수레가 사용되었다. 잘 만들어진 견고한 나무 바퀴는 두꺼운 널빤지를 여러 장 함께 붙여 고정시킨 것으로서, 바퀴테보다는 바퀴 중심 쪽이 더 두꺼웠다. 그 중에는 바퀴테가 금속으로 된 것, 혹은 구리 징으로 장식된 것도 있었다. 이러한 수레를 타고 다니면 그 기분이 어떠할지 상상할 수 있겠는가? 돌멩이 하나 하나, 울퉁불퉁한 지점을 바퀴가 지날 때마다, 거기에 탄 사람은 한바탕씩 덜커덩거리며 흔들리곤 했을 것이다. 편안한 승차감과는 거리가 까마득한 시절이었다.

기원전 15세기경에, 군인들은 전쟁시 바퀴를 유리하게 사용할 수 있겠다고 결정하였다. 이에 따라 아주 단조로운 구조로 시작하여 마침내 실전에 매우 도움이 되는 병거들이 대대적인 기동 전술이 필요했던 넓은 전쟁터에 출현하게 되었다. 이 병거 바퀴들은 얼마 안가서 아주 훌륭하게 조립되었다. 대개 넷, 여섯, 혹은 여덟 개의 바퀴살이 달려 있었고, 금속이나 가죽 바퀴테를 갖추었으며, 징으로 장식되기도 하였다. 병거는 보통 아주 가벼웠으므로, 두 필의 말을 전속력으로 몰면 상당히 빠른 속도로 지면을 달릴 수 있었다. 이러한 병거에서는 조금이라도 울퉁불퉁한 곳을 지날 때마다 온 몸에 충격을 느꼈을 것이 분명하다.

승객 수송이 늘어나다

군사 병거는 승객 수송에 더러 사용되기도 하였으나, 그 점을 차지하더라도 수세기 동안 계속 인기가 있었다. 사실상, 군사 무기로서의 사용이 그 빛을 잃은 것은 ‘로마’ 제국 시대 중이었으며, 주로 ‘서어커스’와 경주에 그 사용이 제한되었다. 이 동안에 승객 수송을 위한 바퀴달린 수레류가 날로 속출하였다. 그 제국의 뛰어난 도로 제도는 이 발전에 큰 도움이 되었다.

현대식 마차의 초기 형태가 ‘덴마아크’에서 선을 보였다. 그 중의 하나, ‘다이비야오’ 마차라고 알려진 것이 아직까지 남아있다. 이 마차의 바퀴통에는 원시적이긴 하나 나무로 된 ‘로울러 베어링’까지 이미 사용되었다.

다른 민족들 역시, 이 바퀴의 개선에 각기 이바지하였다. ‘스칸디나비아’인들은 더 나은 바퀴를 만들기 위해, 나무 바퀴테를 휘는 데 열을 사용하였다. 아마 중국인들이 처음으로 오목하게 들어간 형태의 바퀴를 만든 것같다. ‘헝가리’는 중세기 말엽에 그 모습을 드러낸 역마차의 발전에 크게 기여하였다. 그럼에도 불구하고, 편안하고 안락한 승차감과는 아직도 거리가 멀었다.

현대식 개량이 이루어지다

그러나 19세기에 와서, 많은 발전을 보게 되어 좀더 안락하고 편안한 나들이를 하게 되었다. 차체를 사슬이나 가죽띠로 고정시킴으로써, 타고 갈 때의 충격을 덜어 보려는 실험이 거듭되었다. 19세기 초에는, 강철 ‘스프링’이 발명되어 당시의 바퀴달린 각종 마차와 수레에 이용되었다. 얼마 후, ‘머캐덤’ 포장 도로가 생겼으며, 좀 더 편안한 승차를 하는 데 큰 도움이 되었다. 그렇지만, 참으로 비약적인 발전은 1839년 ‘차알스 구우드이어’가 어쩌다 유황을 떨구어서 생고무를 탄력성있는 물질로 변화시킨 때 있게 되었다. 황화 작용이라고 알려진 이 처리 과정으로 인해 바퀴 테에 고무 ‘타이어’를 끼우는 시대의 문이 열렸고, 덜커덕거리지 않는 더 편안한 승차가 가능해졌다.

1845년에는, 영국인 ‘로버어트 윌리엄 톰슨’이 영국의 ‘브루움’ 마차에 사용할 공기 ‘타이어’의 특허를 냈다. 그 ‘타이어’는 겉이 외피로 싸이고 안에 고무 ‘튜우브’가 있었다. ‘브루움’ 마차의 이 “공기 바퀴들”은 약 1,900‘킬로미터’ 정도 지탱할 수 있었다. 그러나 일반 대중이 이 ‘타이어’를 받아들이기에는 아직 일러서, 다들 고무로 속이 채워진 ‘타이어’를 더 좋아했다. 이러한 상태가 계속되어 온지 약 40년 만인 1888-89년, 마침내 ‘존 보이드 던롭’이 자전거 공기 ‘타이어’를 발명하였다.

자동차가 출현하기 시작한 것은 이 무렵이었다. 이 “말이 끌지 않는 마차”의 발전과 인기가 점증하면서 이에 보조를 맞추는 데 필요했던 것이 바로 이 공기 ‘타이어’였던 것이다. 최초의 ‘타이어’는 자전거 ‘타이어’ 같은 형태로서, 안팎으로 고무를 입힌 두꺼운 직물로 된 하나의 ‘튜우브’에 불과하였다. 그런데, 바둑판 처럼 짜여진 직물이 심한 마찰을 일으키고 또 빨리 마멸되는 탓으로 내구력이 크지 못했다. 1892년에 나타난 ‘클린처’ 타이어는 여러 해 동안 일부 자동차에 사용되었는데 강한 압력을 견딜 수 있었다. 1900년 경에는 이 하중(荷重)이 보통 약 29‘킬로그램’이었다. 이 ‘타이어’들은 크기가 작았으므로 편안한 승차감에 큰 도움이 되지 못하였다. 또 그리 오래 견디지도 못해서, 처음엔 3,200‘킬로미터’밖에 못 갔다. 1920년에는 16,000‘킬로미터’ 정도로 증가되었다. 그 다음, 강철로 된 살과 둥근 원판을 댄 바퀴가 나타났는데, 직경이 더 짧았으며, 횡단면은 더 크나 압력은 훨씬 더 적은 ‘타이어’가 달렸다. 1930년대 초기 이후로 사용된 “풍선” ‘타이어’는 오래 견디었으며, 또 한결 편안하였다. 1957년에는 좋은 조건하에서는 56,000‘킬로미터’나 견딜 수 있는 ‘타이어’가 사용되었다.

‘타이어’가 만들어지는 방법

오늘날의 ‘타이어’가 어떻게 만들어지는지 궁금히 여긴 적이 있는가? 내게 이 궁금증을 풀 기회가 온 것은 ‘트리니다드’ 남부에 있는 ‘던롭’ 공장 관리인이 그 공장을 견학해 보라고 주선해 주었을 때였다. 전화를 끊으며 남긴 한 마디는, “헌 옷을 입고 오셔야 합니다.”였다.

안내인을 따라 그 공장을 들어서면서, 헌 옷을 입고 오라는 이유를 곧 깨달았다. 번쩍번쩍 빛나는 기계가 늘어서 있는 대신, 모든 것이 지저분하고 시커먼 모습이었다. 이유가 무엇일까? 그것은, ‘타이어’의 주요 성분이 ‘카아본블랙’인데, 그 자체가 그리도 검은 탓이다! ‘카아본블랙’은 잘 막아 놓지 않은 것 어디에나 침투하는 대단한 가루인 것이다.

여러 가지 ‘타이어’ 재료를 산더미처럼 쌓아 놓은 곳을 지날 때, 마치 내가 ‘타이어’ 공장이 아닌 큰 화학 약품 공장에 와 있는 것처럼 느꼈다. 안내인은 현대식 ‘타이어’의 생산에는 여러 가지 많은 화학 약품이 사용된다는 것과, 각 운전자의 주행 도로 상태에 걸맞는 성능을 갖춘 각종 ‘타이어’를 만들기 위해 이러한 약품들의 양과 종류가 다양하게 사용된다고 설명하였다. 어떤 ‘타이어’에는 천연 고무를 많이 사용한다. 이것은 천연 고무가 합성 고무보다 열을 더 잘 분산시키고, 심한 추위에도 합성 고무보다 잘 견디기 때문이다. 그러나, 합성 고무는 1930년대에 독일 사람들에 의해, 또한 미국에는 ‘뒤퐁’에 의해 선을 보이게 된 이래로 그 사용이 날로 증가해 왔다. 이 공장의 경우, 유황은 영국에서, ‘카아본블랙’은 ‘베네수엘라’에서, 천연 고무는 ‘말레이지아’에서 들여 오며, 합성고무는 ‘네델란드’에서 온다. 인조견과 나일론 ‘코오드’는 일본이나 독일 혹은 영국에서 오기도 한다. 그러므로, ‘타이어’를 생산하는 일은 실로 국제적인 사업인 것이다.

‘타이어’ 생산의 첫 단계는 모든 중합체와 기타 혼합물 혹은 약품 등을 ‘반버리 믹서’라고 불리우는 커다란 혼합 기계에 넣고 섞는 일이다. 이 혼합물의 견본을 실험실로 가지고 가서, 제조하려는 특정 형태의 ‘타이어’로서 요구되는 특성을 지니고 있는지 검사한다. 젖은 도로에서 쉽게 멈출 수 있으나 마른 도로에서는 잘 멈추어지지 않는 고무가 생산될 수 있다. 아마 회전 저항이 크고 오래가지도 못할 것이다. 따라서 절충이 있지 않으면 안된다. 대부분의 도로는 젖어 있을 때도 있고 또 말라 있을 때도 있다. 그 혼합물은 도로 표면의 다양한 상태에 어느 정도 보조를 잘 맞출 수 있는 ‘타이어’를 만들어 내지 않으면 안된다. 이 기계에서 여러 가지 다른 혼합물들이 생산되었다. 이제 이 물질은 ‘타이어’의 접지면(‘트레드’)과 옆면(‘사이드월’)을 만들기 위해 ‘엑스트루더’라는 기계로 들어간다. 이번에도 접지면의 구성은 ‘타이어’ 회전시 맞게 되는 여러 가지 상황에 적응하고 햇볕이나 기상 조건을 견딜 수 있도록 하기 위하여 옆면의 구성과는 달라질 것이다.

건너 편에는 복잡한 기계가 하나 있다. 무엇을 하는 기계인가? ‘타이어’의 몸체(‘카아카스’)를 이룰 직물층을 만들기 위해 직물이 기계로 들어가고 있다. 인조견과 나일론 ‘코오드’가 많은 ‘타이어’에 사용되며, 더욱 최근에는 ‘폴리에스테르’도 쓰인다. 세로로 짜지는 ‘코오드’(직물의 날실)가 가로로 짜지는 ‘코오드’보다 그렇게 더 두껍고 많은 이유는 무엇인가? 그것은 다름이 아니라, ‘타이어’ 회전시 마찰 때문에 생기는 열을 방지하기 위함이다. 이 기계는 짜여진 직물판(‘코오드’지)을 고무로 입힌 다음 외피를 만들 때 열십자로 교차된 형태를 이루도록 하기 위해 그것들을 자른다. 이것이 가장 오래되고 오늘날 보편적으로 사용되는 ‘타이어’ 유형이다. 만일 ‘타이어’를 절단하고 접지면을 벗겨낸다면, 이렇듯 각을 이룬 직물층을 보게 될 것이다. 이 ‘타이어’형은 제조하기가 가장 쉽고 또 값도 제일 적게 든다. 성능도 좋고 수명도 긴 편이나, 현재 여러 나라에서 대단한 호평을 받고 있는 최신형만은 못하다.

조금 떨어진 곳에서 직공 한 사람이 십자형 직물층의 ‘타이어’를 만들고 있다. 직물판(‘코오드’지)이 한층한층 입혀지면서 각층 사이에 고무풀이 발라진다. 보통 네겹이나 여섯겹의 층을 입히는데 승용차용 ‘타이어’에는 두 겹만을 입히는 이유는 무엇인가? 층이 두꺼울수록 마찰이 커지고, ‘타이어’ 외피도 쉽게 망가진다. 뿐만 아니라, 오늘날 사용하는 ‘코오드’는 과거의 목면 ‘코오드’보다 훨씬 질기다. ‘타이어’가 달릴 때, 열이 나지 않아야 수명이 그만큼 오래 간다. 그 직물층들은 ‘비드’라고 부르는 둥근 쇠 테두리를 덮게 되는데, 차바퀴 둘레(‘림’)와 ‘타이어’가 연결되는 부분에 좀 더 힘을 받도록 마멸 보호용 합성 섬유 조각을 대어 준다. 이제 이 외피에 접지면을 붙이면 ‘타이어’가 완성된다. 완성이라고? 아니, ‘타이어’는 커녕 둥그런 통모양 뿐이 아닌가! 아하, 물론 겉단장과 경화 처리를 위해 틀(‘모울드’)에 들어가야 한다.

열과 압력으로 ‘타이어’ 생산 과정을 끝맺는다. 거대한 틀에서 처리 과정이 끝나면, 아주 새 ‘타이어’가 그 모습을 드러낸다. 접지면을 관찰해 보라. 각종 용도에 따라 그 모양이 다양하다. 1930년대 초에는 작은 혹들이 솟은 모양의 접지면이 나타나 대로를 벗어난 시골길에 사용되었다. 그것은 ‘체인’의 필요를 없애 준 셈이다. 그 후, (눈올 때를 위한) 돌출 부분이 많은 접지면이 생겼고 다음엔 얼음판에서도 좀 더 안전한 운행을 할 수 있도록 ‘텅스텐’ 못이 접지면에 삽입되었다. 이곳 ‘트리니다드’에서는 얼음판이나 눈을 볼 수 없으므로, 접지면의 모양이 한결 매끄러워서 훨씬 안락하고 조용한 운행을 할 수 있다. ‘타이어’ 둘레를 돌아가며 큰 홈이 여러 줄 파여 있고, 가로로는 갈라진 틈 혹은 금이 많이 나 있다. 이것은 물이 빠질 수 있도록, 또한 바퀴의 접착 마찰과 모퉁이를 도는 능력을 높여 주기 위해서 고안된 것이다. 당신도 자신의 운행 필요에 알맞는 접지면을 선택하는 것이 좋겠다. 아마 어떤 기후에서는 겨울용과 여름용 ‘타이어’ 한벌을 마련하는 것이 현명할 것이다. 접지면이 두터우면 대로나 고속도로를 달릴 때 소음이 커지고, 고속으로 줄곧 달리기가 힘들다는 점을 기억하라.

이제, 다른 유형의 ‘타이어’가 제조되고 있는 것을 보게 되는데, 그 수요가 늘어나고 있다. 그것은 이른바 방사상(放射狀: radial) ‘타이어’로서, 그 직물층이 ‘타이어’의 원주에 대하여 직각으로 입혀지기 때문에 그렇게 부른다. 방사상 ‘타이어’의 옆면은 유연성이 많으나 접지면은 단단한데, 외피의 구조와 접지면 바로 밑에 깔려 있는 여러 겹의 십자식 층상의 ‘벨트’ 때문이다. 이러한 특성 때문에, 이것은 대부분의 운행 조건하에서 보다 더 안전한 ‘타이어’이며, 보통 십자형 층상 ‘타이어’보다 수천 ‘킬로미터’를 더 지탱할 수 있다. 이 방사상 ‘타이어’는 제조 방법이 더 까다로와서 그 가격도 비싼 편이다. 그럼에도 불구하고 그 수요는 날로 증가하고 있다.

세번째 ‘타이어’ 유형은 십자형 층상에 ‘벨트’를 두른 것인데, 이 공장에서는 생산되지 않는다. 십자형 층상과 방사상 층상의 중간 형태로서, 미국 및 여러 나라에서 인기가 있다. ‘벨트’를 두른 ‘폴리글래스’ ‘타이어’는 ‘폴리에스테르’ ‘코오드’로 만든 외피와 섬유 유리로 된 두장의 ‘벨트’로 이루어져 있다. 또한, 인기 높은 강철 ‘벨트’ ‘타이어’도 빼놓을 수 없다.

제조된 ‘타이어’들은 그 둥근 정도나 균형 상태 및 기타 규격 조건에 대한 검사를 받는다. 상표명이 붙은 대부분의 ‘타이어’는 제조된 용도에 맞게 사용되기만 하면, 기능을 잘 수행할 것이다.

이번 견학을 통하여도 명백히 드러났듯이, 우리가 오늘날 편안한 승차감을 즐기는 것이 가능해지기까지 인간은 참으로 오랜 노력을 기울여 왔던 것이다. 하지만, 안전한 승차가 될 것인가의 여부는 다분히 운전하는 사람에게 달려 있다. 그러므로, 안전 승차를 위해서는 운전 필요에 적합한 ‘타이어’를 사야 하고, 또 자신이 산 ‘타이어’에 알맞게 운전해야만 한다. 뿐만 아니라, 과속 주행, 마약 사용, 술취함, 부주의 등을 피하지 않으면 안된다.

[33면 삽화]

‘베어링’

[34면 삽화]

‘바이어스’ 층상 몸체

방사상 층상 몸체

[35면 삽화]

접지면 (‘트레드’)

‘벨트’

방사상 직물층

‘비이드’

합성 섬유

천 혹은 고무

옆면 (‘사이드월’)

견부 (‘쇼울더’)

‘립’

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