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바퀴의 시작이 통나무를 굴리는 데에서 시작됐다니, 재밌지?! 하지만 바퀴의 진화는 이제부터가 진짜 시작이야. 미래의 바퀴는 모양이 다양하게 바뀌면서 새로운 기능들을 선보이고 있지. 공기를 넣지 않아도 되는 바퀴가 있고, 동그란 공 모양의 바퀴도 개발되고 있다고!
공기 없는 바퀴, 에어리스 타이어
바퀴를 연구하는 과학자들은 미래의 바퀴로 ‘에어리스 타이어’에 주목하고 있어요. 에어리스 타이어는 이름처럼 공기를 넣지 않아도 되는 타이어예요. 공기 대신 바퀴 안쪽에 고무나 우레탄을 거미줄처럼 연결한 바퀴살로 형태를 유지하지요. 그래서 울퉁불퉁한 돌을 밟아도 구멍이 날 위험이 없어요.
에어리스 타이어가 유용한 곳은 또 있어요. 바로 행성을 탐사하는 우주 착륙선이지요. 우주 착륙선은 달이나 화성같은 행성에서 뾰족한 돌이 많은 지표면을 쌩쌩 달리면서도 망가지지 않아야 하거든요.
미국항공우주국(NASA)은 지난해 11월, 새롭게 개발한 화성착륙선용 바퀴인 ‘초탄성 타이어’의 모습을 공개했어요. 초탄성 타이어는 실처럼 긴 모양의 니켈타이타늄 형상기억 합금을 꼬아서 만든 에어리스 타이어의 일종이에요.
니켈타이타늄 형상기억 합금은 일반 스프링보다 탄성력이 20배 정도 뛰어나요. 공개된 영상 속 초탄성 타이어는 모래와 뾰족한 암석이 많은 공간을 매우 자유롭게 이동했고, 깨지거나 망가지지 않을 정도로 단단해 보였답니다.
공이 바퀴가 되다?!
지난 2016년, 스위스 제네바에서 열린 국제 자동차 전시회 ‘제네바 모터쇼’에서 새로운 모양의 바퀴가 주목을 받았어요. 주인공은 미국의 타이어 회사 ‘굳이어’가 만든 동그란 공 모양의 ‘이글 360’ 이지요.
공 모양 타이어의 가장 큰 장점은 앞뒤 좌우 360° 어떤 방향으로도 한 번에 움직일 수 있다는 거예요. 만약 차가 도로와 평행하게 주차를 한다면, 차는 그대로 서 있는 상태에서 바퀴만 90° 방향으로 굴려 한번에 주차를 할 수 있어요.
그러나 공 모양의 바퀴가 실제로 자동차에 적용되기 위해선 해결해야 할 문제점이 있어요. 바퀴를 고정시키는 방법이지요. 만약 기존의 차처럼 바퀴에 긴 막대 모양의 차축을 꽂아 차와 연결한다면, 360° 자유자재로 움직이는 걸 방해하게 되거든요.
굳이어의 연구진들은 이 문제를 해결하기 위해 ‘자기부상’ 방식을 떠올렸어요. 자기부상은 같은 극끼리는 서로 밀어내고, 다른 극끼리는 서로 잡아당기는 자석의 원리를 이용해 물체를 들어올리는 방법이에요. 이 방법을 적용하면 공 모양의 바퀴와 자동차 사이에 틈이 생겨요. 그럼 바퀴가 차에 고정돼 있으면서도 자유롭게 움직일 수 있지요.
또 승차감도 좋아져요. 몸체가 타이어와 떨어져 있어 울퉁불퉁한 도로를 지나더라도 타이어가 받은 충격이 차로 전달되지 않기 때문이랍니다.
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