내마모(마모량)
DIN 마모 기준 90~130 mm³ 범위가 실사용에 유리한 편으로 관측된다(조건에 따라 변동).
비가 그친 뒤 인도, 공항 바닥, 쇼핑몰 출입구의 타일 구간에서 스마트 캐리어 휠이나 자동 추종 장비의 바퀴가 순간적으로 “쭉” 미끄러지는 경험은 생각보다 흔하다. 겉으로는 바퀴 재질이 단단해서 그런 것처럼 보이지만, 실제로는 노면과 휠 사이에 생기는 얇은 물막(water film)이 접촉을 방해하는 경우가 많다.
물막이 형성되면 고무·PU 같은 탄성 재료가 노면의 미세 거칠기에 “걸리는” 시간이 늦어지고, 접촉면의 실제 마찰계수(그립)가 떨어진다. 비유하자면, 유리판 위에 물 한 방울을 떨어뜨린 뒤 손가락으로 밀어보면 처음엔 잘 미끄러지고, 물이 마르면 다시 걸리는 느낌이 커진다. 젖은 노면 미끄럼도 같은 원리다.
습윤 환경에서 그립을 끌어올리는 가장 실용적인 방법 중 하나가 타이어 표면에 도수로(배수 홈, 그루브) 구조를 만드는 것이다. 바퀴가 굴러갈 때 홈이 물을 옆으로 밀어내며 배수 통로 역할을 하고, 노면과 PU가 직접 맞닿는 시간을 앞당긴다. 결과적으로 물막이 얇아지고, 미끄러짐(슬립) 가능성이 줄어든다.
특히 스마트 캐리어는 사용 환경이 다양하다. 야외 보도블록, 실내 타일, 공항의 광택 바닥처럼 표면이 매끈한 구간일수록 물막에 취약하다. 그래서 단순히 소재 경도만 바꾸는 방식보다, 표면 패턴을 통한 배수 설계가 체감 개선으로 연결되는 경우가 많다.
도수로 구조의 효과는 감각적인 “느낌”에만 기대지 않는다. 일반적으로 휠의 습윤 성능은 젖은 바닥에서의 마찰계수, 초기 슬립률, 제동 거리 같은 지표로 비교할 수 있다. 아래 수치는 다양한 소재/패턴 연구에서 관측되는 범위를 기반으로 한 참고용 실험 조건이며, 실제 적용은 하중·속도·노면 거칠기 등에 따라 달라질 수 있다.
| 테스트 항목 | 평면 PU 트레드(홈 없음) | 도수로 적용 PU 트레드 | 해석 포인트 |
|---|---|---|---|
| 습윤 마찰계수(타일, 물막 0.5mm) | 0.28 ~ 0.33 | 0.38 ~ 0.46 | 물막 배출로 유효 접촉 증가 |
| 초기 슬립 발생 확률(저속 회전 시작) | 12% ~ 18% | 5% ~ 9% | 가속 초기에 물막을 빨리 끊음 |
| 젖은 노면 제동 거리(20kg 하중, 1.2m/s) | 1.05m ~ 1.20m | 0.82m ~ 0.95m | 미끄럼 구간이 짧아짐 |
| 젖은 회전 코너링 안정성(편향 하중) | 기울기 증가 시 급격히 미끄럼 | 미끄럼 시작이 완만 | 제어 여유(마진) 확대 |
핵심은 “젖어도 멈추지 않는다”가 아니라, 미끄럼이 시작되는 순간을 늦추고 사용자가 방향 전환이나 속도 조절을 할 수 있는 시간을 벌어준다는 점이다. 자동 추종 장비처럼 센서/제어 알고리즘이 개입되는 제품에서는 이 여유가 안정성에 직접적인 영향을 준다.
실무 현장에서 자주 놓치는 포인트는 세정수/세제 잔여물이다. 바닥 청소 직후에는 물뿐 아니라 계면활성제 성분이 얇게 남아 표면 장력이 달라지고, 그 결과 바퀴가 “생각보다 더” 미끄럽게 느껴질 수 있다. 이런 환경에서는 도수로 홈이 유체를 한쪽으로 배출하는 역할을 하면서, 물막+잔여물로 인한 접촉 손실을 완화한다.
비유하면, 창문 닦을 때 와이퍼에 홈이 있으면 물이 가장자리로 빠지며 시야가 확보되는 것과 유사하다. 휠의 도수로도 ‘접촉면 시야’를 확보해 주는 셈이다.
도수로가 있다고 해서 무조건 내구성이 희생되는 것은 아니다. 오히려 적절한 패턴은 마모를 ‘분산’하는 역할을 할 수 있다. 다만 설계가 거칠면 홈 모서리에서 국부 응력이 커져, 장시간 사용 시 패턴이 무너질 수도 있다. 그래서 실제 제품 설계에서는 홈 깊이, 폭, 모서리 라운딩, 트레드 경도를 함께 맞춘다.
내마모(마모량)
DIN 마모 기준 90~130 mm³ 범위가 실사용에 유리한 편으로 관측된다(조건에 따라 변동).
가수분해/습기 내성
40℃, 95%RH 가혹 조건 72~168시간 후 경도 변화·균열 여부를 본다.
내노화(열·산화)
70℃ 열노화 48~96시간 후 인장강도/탄성 변화로 수명을 가늠한다.
스마트 캐리어 바퀴는 “잘 굴러가야 한다”는 요구와 동시에 “오래 굴러가야 한다”는 요구를 받는다. 도수로 설계가 제대로 들어가면, 젖은 노면에서의 헛도는 구간이 줄어들면서 불필요한 스키딩 마모가 감소하는 방향으로 작동하기도 한다.
스마트 캐리어처럼 사용자가 손으로 끄는 제품은 물론, 자동 추종 기능이 있는 장비나 상업용 청소 카트처럼 일정 속도로 반복 이동하는 장비에서는 미끄럼이 더 큰 문제로 이어진다. 바퀴가 순간적으로 슬립하면 센서가 경로를 보정하려고 하면서 제어가 급격해질 수 있고, 그 과정에서 소음·진동·추종 오차가 커질 가능성이 있다.
도수로 구조의 목적은 “극한에서 무조건 안 미끄러지는 바퀴”가 아니라, 현실적인 습윤 구간에서 안정적으로 접촉을 회복하는 데 있다. 바닥 재질과 물막이 매번 달라지는 여행 환경에서, 이런 안정성은 사용자에게 ‘괜히 불안한 순간’을 줄여준다.
도수로 구조는 단순한 ‘무늬’가 아니라, 물막을 관리해 접촉을 되찾는 설계다. 스마트 캐리어, 자동 추종 이동체, 청소 작업 환경처럼 습윤 구간이 잦다면 휠 구조 선택이 체감 품질을 좌우할 수 있다.
더 알아보기: 도수로 구조 PU 스마트 캐리어 휠 솔루션적용 환경(바닥 재질·하중·속도)을 알려주면, 필요한 그립 목표와 내구 조건에 맞춘 휠 사양 검토 포인트를 정리할 수 있다.
