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상용차 TPMS(타이어 공기압 감지장치)의 현재와 미래
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승인 2012.08.20  
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■ 기고 - 어성선 씨트론주식회사 대표이사

트럭 운전자 K씨는 얼마 전 고속도로 운행 중 갑자기 트레일러가 휘청거리는 느낌에 깜짝 놀랐다. 속도를 줄이고 정차하여 확인해 보니 타이어 1개가 펑크가 나서 주저앉았다. 펑크 난 타이어 앞에서는 고가의 알루미늄 휠도 무용지물이었다. 휠이 심하게 손상됐고 타이어가 안쪽으로 터지면서 에어 서스펜션 라인을 날려 버렸다.
경제적 손실뿐 아니라 생명까지 위험해 질 수 있는 상황을 겪은 K씨는 출·퇴근용 소형승용차에도 있는 '타이어 공기압 감지 장치'(TPMS, Tire Pressure Monitoring System)가 왜 매일 장거리 운전하는 대형 트럭에는 없는지 궁금했다.

상용차 TPMS 의무 장착

잘 알려진 바와 같이 승용차의 경우 이미 미국에서는 2007년부터 TPMS의 의무 장착이 시행됐고, 유럽에서는 2012년부터 그리고 우리나라의 경우 2013년 1월부터 의무 장착이 시행될 예정이어서 2013년 이후로 국내 소형차에 TPMS가 기본 장치로 장착된다.

그리고 트럭이나 버스 등 대형 차량에 TPMS 의무 장착에 대한 논의도 유조차등 위험물 운반 차량에 대한 제한적 의무 장착, 대형 및 중형 트럭·버스에 의무 장착, 그리고 승객 운송 수단인 대중 교통에 우선 적용 등을 골자로 유럽을 중심으로 활발하게 진행되고 있다.

미국과 유럽이 'TPMS 의무 장착'을 시작하게 된 계기는 서로 달랐다. 미국에서는 2000년대 초반 파이어스톤 타이어를 장착한 포드사의 EXPLORER(SUV) 차량이 운행 중 전복되는 사고가 많이 발생했다.
이에 사고 원인을 조사한 결과 타이어 공기압이 낮은 상태로 주행하면 타이어가 터지는 사고가 발생했다는 것이다. 이 사건의 조사 결과가 나오기 전까지 대부분의 운전자가 적정 타이어 공기압과 사고의 관계에 대해 거의 무지했던 것이다.

그 후 미국 도로 안전 교통국 (NHTSA)에서 안전 주행을 위해 TPMS 의무 장착을 법제화했다.
이와는 달리 유럽에서는 온실가스 감축의 일환으로 타이어의 적정 공기압에 관심을 가지기 시작했다. 타이어의 공기압은 외부 온도, 노면과 마찰열 등의 조건에 따라 계속 변한다. 이러한 조건의 변화를 민감하게 감지하여 적정 타이어 공기압을 유지 할 경우 에너지 효율이 높아져 불완전 연소로 인해 배출되는 CO2의 양을 줄일 수 있기 때문이다. 이에 착안해 유럽 의회에서는 환경 오염의 주범인 트럭과 버스에 TPMS 의무 장착을 강제하려 했다.

그러나 논의가 시작된 2000년대 초반에는 법규 장착을 지원 할만한 TPMS가 없어서 제외됐다.
이후 2012년 독일의 벤츠에서 TPMS를 ACTROS EURO6 트랙터 모델에 장착해 상용화했다.
유럽에서는 CO2 배출량을 억제하려는 시도에서 시작된 'TPMS 의무 장착' 법규 이외에 환경 보호를 위해 또 다른 관련 강제 법규인 '타이어 효율 등급제'를 시행할 예정이다. 2012년 승용차 타이어에 2016년부터 트럭·버스 타이어에 '인증 타이어 사용'을 강제할 방침이다.

타이어 효율 등급제란 타이어 제품의 회전 저항과 젖은 노면의 제동력을 측정해 등급화 결과를 소비자에게 공개하여 타이어 구입시 에너지 효율이 높은 제품을 선택하도록 유도하는 것이다.
이를 위해 적정 타이어 공기압 유지가 필수이다. 결국 'TPMS 의무 장착'과 '타이어 효율 등급제'는 CO2 감소라는 한 가지 목표를 향한 두 가지 방법이다.
우리나라의 경우 승용차용 TPMS의 국내 개발 업체가 없어 100% 수입해 사용하고 있다. TPMS 공급업체는 대부분 다국적 기업인데 CONTINENTAL, SCHRADER, TRW 등이 있다. 2000년 초 미국 의무 장착 발표 이후 많은 국내 업체들이 개발을 진행했으나 세계적 수준에 못 미쳐 전부 포기했다.

이에 반해 상용차 부문에서는 국내 TPMS전문 업체인 씨트론주식회사에서 트럭·버스용 TPMS 개발에 성공해 현대 상용차에 완제품을 공급하고 있다.

상용차 TPMS 개발의 어려움

승용차용 TPMS가 의무 장착되면서 안정된 부품 공급이 원활해졌고, 상용차에 대한 TPMS의 사회적 수요가 높아지면서 일본, 유럽, 미국 등에서 2003년경부터 개발이 시작됐다.
그 동안 국내는 물론 국외에서도 트럭과 버스의 TPMS 개발이 지연됐던 이유는 다양한 차종, 즉 중소형 버스·대형버스·중소형 트럭·대형 트럭·트레일러 등 많은 타이어의 위치 인식 방안과 어려운 개발환경(타이어 탈 장착, 큰 차체, 큰 진동 등), 고가의 부품비 등이다.

트럭·버스용 TPMS 개발에 가장 먼저 해결할 문제는 TPM센서를 어떻게 장착하는가 하는 문제였다.
승용차는 타이어와 휠의 종류에 관계없이 한 개의 타이어 밸브연결 방식의 TPM 센서로 전체 차종에 사용이 가능한데 상용차는 소형, 중형, 대형 트럭과 중소형 버스 및 대형 관광 버스 등에 사용하는 타이어와 휠이 다양하다.
타이어 내부의 공기압을 감지하기 위해서는 TPM센서가 휠 안쪽에 장착돼야 하는데 어려움이 있었다. 타이어 외부에 TPM센서를 장착하는 방법과 내부 장착 방식으로 밴드나 와이어를 사용해 TPM 센서를 휠에 고정하는 방식을 사용하였으나 여러가지 문제가 발생했다.
이에 반해 현대 자동차의 트럭, 일본 히노 트럭 그리고 독일 벤츠 트럭 등에서는 타이어 밸브 방식의 TPM 센서를 개발하여 프리미엄 급 모델인 대형 트럭에 적용하였다.
이 방식은 모든 승용차 TPMS에서 사용되는 것과 동일하고 이 밸브연결 방식이 트럭·버스 TPMS에서도 설치상의 장점으로 주류를 이룰 전망이다.

두번째 해결 과제는 운전자에게 어느 타이어가 문제가 생겼는지를 알려 줘야 하는데 트럭의 경우 적게는 6개에서 많게는 22개까지, 게다가 복륜을 가지고 있어 문제 타이어의 위치를 자동으로 알려 주기 어렵다는 것이다.
이를 위해 낮은 주파수 대역의 무선 신호에 위치 정보를 실어 보내 TPM센서에 저장해 자동으로 위치를 알려 주게 하는 방법이 개발됐다.

마지막으로 고가의 부품비 문제이다.
승용차용 TPMS 부품이 대량 생산을 시작해 부품 공급이 원활 해졌고 가격도 인하되어 쉽게 구입이 가능해 졌다. 따라서 200만∼300만원 하던 가격이 상당히 떨어질 전망이다. 버스는 50만∼60만원대, 그리고 중대형 트럭은 80만∼100만원대로 가격이 형성될 것이다.

텔레매틱스와 연계한 TPMS 정보 관리

사업용 차량의 체계적인 운행 정보 분석을 위하여 사용되는 텔레매틱스 기기에 TPMS를 연동하면 훨씬 체계적인 타이어 공기압의 관리가 가능하다.

국내에서는 DTG 장착이 의무 법규로 되어 있어 DTG와 연계한 정보 관리 시스템이 확대될 것이다. 타이어압력 관리, 타이어 사용 기간 연장, 연비 절감 그리고 사고 예방 효과를 최적화하려면 매일 실시간으로 발생하는 경고 및 이상 유무를 관제 센터와 운전자에게 알려 주는 이벤트 관리가 필요하다. 타이어가 저압이나 고온인 상태로 오래 운전을 지속 할 경우 운전자에게 사후에 경고 조치를 하여야 한다.

국내에서는 2013년 까지 법규로 의무 장착하는 디지털 운행 기록계가 CDMA통신을 포함한 텔레매틱스 서비스를 시행하고 있는데 TPMS 정보도 이에 포함 되어 사용 될 수 있다.
SKT는 스마트 DTG 프로그램을 사용하여 동선 산업 전자, 디지털 오토모티브 등의 디지털 운행 기록계를 사용할 경우 TPMS 관제가 SK M&C, 유비퍼스트 등을 통해 가능하다.
KT는 클라우드DTG 그리고 LGT는 DTG 텔레매틱스라는 사업명으로 통신 관제서비스를 시행하고 있어 통신 3사의 마케팅 작업으로 타이어 공기압 관리시스템의 시장 확대가 예상 된다.


2012년 현대 상용차는 TPMS 장착 차량을 출시하면서 국내 시판 중인 수입 트럭에 없는 서비스를 유일하게 제공하게 됐다.

2013년부터 승용차 의무 장착이 적용되어 TPMS의 인지도가 상승하면 상용차 운전자들이 경제·안전적 측면에서 TPMS의 중요성에 대한 인지도가 증가할 것이고, 이에 따라 상용차 TPMS 의무 장착 법규와 관계없이 수요에 의한 시장 확대가 전망된다.

 

 


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