내가 사는 이야기

TPMS 에 대해서 알고 있는 것을 정리해 보겠습니다.

1. TPMS (Tire Pressure Monitoring System) 이란?

   Tire Pressure Monitoring System (이하 TPMS)란 스마트 타이어의 핵심적인 요소로, 타이어의 공기압을 실시간으로 감시하여 이상이 있을 경우 즉시 보고하는 장치입니다.
   90년대의 포드 익스플로러의 반복되는 전복사고로 타이어 공급사인 파이어스톤사와 포드는 법적공방을 벌이게 됩니다. 포드 측은 타이어가 불량이라는 주장이었고, 결국엔 1000만개 이상의 타이어를 리콜하게 됩니다. 근본적인 원인은 공기압 부족으로 보고 있습니다. 포드에서는 26psi를 익스플로러의 권장 공기압으로 세팅하였고, 일정기간 주행을 하면 공기압이 펑크에 의한 공기압 정도까지 떨어지게 됩니다. 물론, 정기적으로 공기압을 체크하고 보충한다면 문제가 없겠지만, 실사용자들은 거의 신경쓰지 않기에 결과적으로 공기압이 부족한 상태에서 주행을 하게 됩니다.
   참고로, 공기압이 부족한 상태로 장시간 주행시 스텐딩웨이브 현상이 일어나며, 곧 세파(박리)현상으로 타이어가 터지게 됩니다. 혹은 과도한 코너링시 타이어와 휠이 분리되는 현상도 일어날 수 있습니다.
   이에 미국에서는 2005년 10월부터 단계적으로 TPMS 장착을 의무화하기 시작하였고, 2007년 9월부터는 미국내 출시 자동차에 TPMS 장착을 100% 의무화되었습니다. 이에 따라 미국에 차량을 수출하는 유럽, 일본, 한국 등의 미국 수출 차량에 2005년부터 TPMS를 장착하여 수출하고 있으며, 자국내의 출시 차량에도 적용하고 있는 추세입니다.
   우리나라에는 뉴체어맨, QM5, 카이런, 로디우스, 렉스터2, 제네시스 등에 적용되어 있습니다.
   그리고, 애프터마켓용으로도 여러 회사에서 제품을 출시하고 있습니다. 이 제품 중에 제가 접해본 제품은 이 글 마지막에 설명드리도록 하겠습니다.

2. 제품 구분 (방식에 따른 구분)

   TPMS 시스템은 센서 방식에 따라서 간접식과 직접식으로 구분할 수 있습니다.

   간접식
    타이어 내부에 센서가 없으며, 휠스피드센서(ABS 센서)를 사용하여 네 바퀴의 회전 속도
    차이를 계산하여서 공기압 변화(타이어 크기 변화)를 검출하는 방식입니다.
    네 바퀴의 공기압 차이를 이용해서 공기압 변화를 감지하기 때문에 동시에 4바퀴의 공기압
    이 부족해지는 경우 검출이 어렵습니다.
    국내에 정식 수입되는 수입자동차(벤츠, BMW 등)에 적용되어 있는 방식입니다.

   직접식
    타이어 내부에 센서를 장착하여 무선으로 리시버와 통신을 하여 측정한 타이어 공기압을
    검출, 보고하는 방식으로 간접식에 비해 정확도와 신뢰도가 높습니다. 대부분의 경우
    공기압뿐만 아니라 온도까지 측정하여서 보고합니다.
    애프터마켓용 TPMS와 병행수입(그래이임포트)된 벤츠, BMW 등에 적용되어 있는 방식입니다

    직접식은 제품 구성에 따라 하이라인과 로우라인으로 나뉩니다.
    (하이라인과 로우라인의 구분은 물리적인 높고 낮음이 아니고, 제품 기능이 높고 낮음을 의미하는 것입니다.)

      하이라인 구성품 - 타이어센서, 리시버, 이니시에이터, 경고등(공기압, 온도, 타이어 위치 표시)

            이니시에이터는 보통 조수석 바퀴쪽에 앞 뒤로 2개가 장착이 됩니다.
            경고등은 게기판에 표기 됩니다.

            이니시에이터와 타이어센서는 무선통신 (125Mhz)
            이니시에이터와 리시버는 유선통신
            타이어센서와 리시버는 무선통신 (433Mhz)
            리시버와 경고등은 유선통신

        하이라인 제품의 전원 인가 후 동작은 다음 순서로 이루어 집니다.

         1 리시버와 이니시에이터에 전원인가
         2 이니시에이터에서 웨이크업 신호를 약하게 송신
         3 이니시에이터의 송신 신호 강도를 점점 높임
           (가까운 쪽 타이어 센서부터 반응이 오도록 하이 센서 위치를 파악)
         4 이니시에이터의 웨이크업 신호를 수신한 센서는 센서 아이디와 현재 타이어 공기압, 온도 등

           필요한 정보를 리시버로 송출
         5 리시버는 수신된 정보를 판단하여 동작
         6 일정시간 동안 타이어센서의 신호가 없을 경우 고장경고등 표시
         7 타이어센서는 일정시간 마다 신호를 송출하지만 일정시간 동안 이니시에이터의 신호가 없을 경우
           수면모드 혹은 주차모드로 진입합니다. 이는 타이어센서에 내장되어 있는 배터리 수명을 아끼기 위함입니다.
       

       로우라인 구성품 - 타이어센서, 리시버, 경고등(공기압, 온도 표시)
        
            리시버와 경고등은 보통 한개로 통합되어 구성되어 있습니다.
            (OE 장착용인 경우 하이라인 구성처럼 분리되어 있는 경우도 있습니다.)

             타이어센서와 리시버(+경고등)는 무선통신 (433Mhz)

        로우라인 제품의 전원 인가 후 동작은 다음 순서로 이루어 집니다.
          1 리시버에 전원인가
          2 타이어센서의 신호를 기다림
          3 리시버 수신 후 정보를 판단하여 동작
          4 일정 시간 타이어센서의 신호가 없을 경우 고장 신호 (하이라인보다 상대적으로 긴 시간을 기다림)
          5 타이어 센서는 일정시간마다 신호를 송출. 타이어 회전속도를 검출하여 수면모드로 들어가기도 하는데,
             제품설계마다 차이가 있습니다.

     하이라인과 로우라인 모두 타이어공기압이 설정치보다 낮거나 높은 경우, 타이어온도가 일정온도보다 높으면
     타이어 센서는 송출주기를 짧게 하여 신호를 반복하여 송출하고, 리시버는 이를 수신하여 경고등을 점듬, 점멸
     시키며, 경우에 따라 경고음을 발생하기도 합니다.

3. 사용주파수

      국내에 사용되는 주파수는 제네시스 출시전에는 애프터마켓용은 447Mhz를 사용하였으나 제네시스 출시와 함께
     433Mhz 대의 주파수를 사용합니다. 이는 전파법에 따른 것으로 447Mhz 대를 사용하는 TPMS 의 경우 이 주파수대를
     사용하는 자동차경보기 등에 혼선되어 영향을 받을 수 있습니다.
     또한 전파를 방해하는 재밍 지역등에 진입하면 TPMS가 정상적으로 동작하지 않습니다.
     북미는 315Mhz 대를 사용하고 유럽은 433Mhz 를 사용하합니다. (이 때문에 정식 수입 벤츠 혹은 BMW에 TPMS를 장착
     하지 못하고 들어왔습니다. 제네시스 출시와 함께 전파법이 바뀌었습니다. 대단한 기업이죠..)

 4. 센서 장착 타입에 따른 구분

     센서 모양은.. 순정인 경우 신경쓰지 않아도 되는 부분입니다만, 순정 센서가 장착된 차량의 휠을 애프터마켓용
    휠(흔히 이야기 하는 사제휠)로 교체하는 경우 휠의 형상에 따라 센서를 장착할수 없는 경우가 생깁니다.
 
    일반 휠 장착용(에어노즐 일체형) - 가장 흔한 타입입니다. 에어노즐 형상이 TR413, 혹은 TR414 규격인 경우
                   사용되며, 에어노즐의 림 안쪽 부분에 센서가 매달려있는 형상으로 되어 있습니다.
                  ( 에어노즐 형상은 http://www.pacific-ind.co.kr/04_products/sub_01.htm 이곳을 참조하시면

                   쉽게 이해되실 겁니다.)

    하이림 적용용 (L자 벨브 타입) - 림이 깊은 휠, 투피스, 쓰리피스 휠의 경우 디자인을 위해서 림의 중심쪽에
                   노즐용 구멍이 있고, 이것을 바깥쪽으로 빼기 위해서 L 타입의 에어 노즐을 사용합니다.
                   센서가 휠 안쪽에 위치해야 하기 때문에 적용하기 어려운 구조입니다. 이에 짧은 노즐 형상을
                   만들어 두고 익스텐션(연장노즐)을 적용한 제품이 출시되어 있습니다.

                   혹은 아래에 언급할 밴드타입도 있습니다만..

 휠 내부 장착용 (밴드 고정 타입)
                   노즐에 장착하기 어려운 구조의 휠 (하이림 혹은 특수용도의 자동차 바퀴 등..)에 적용되는
                   타입입니다. 스틸벨트로 센서를 휠 안쪽에 감는 타입이며, 장착 후 휠에 타이어 탈부착시
                   가장 주의와 기술이 요구되는 타입니다. (90% 이상 탈찰시 깨집니다. -_- )

 타이어 내부 부착 타입 (미출시)
                   슈레더사의 (근미래) 출시예정인 타입으로 타이어 안쪽에 접착하는 방식이라 합니다.

5. 애프터마켓용 제품 비교

 현재 국내에서 판매되는 제품 중 3대 제품이라면 다음과 같습니다.

 TireLife (내외코리아) http://www.tirelife.co.kr
      일반 휠 장착용 제품과 밴드 고정용 제품 두가지가 나옵니다.
      고속주행(200km/h 이상)에도 정상적으로 동작하며, 감지 공기압도 145psi까지 측정할 수 있습니다.
      작동 온도 역시 -40도에서 125도까지로 감지 범위가 넓습니다.
      단점으로는, 디스플레이 장치의 세팅 방법이 어렵습니다. (설명서를 참조하여도... 힘듭니다)
      센서 끝마무리가 아쉽습니다. 장착 후 에어노즐과 휠의 밀폐성이 떨어져서 공기가 새는 경우가 많았습니다.
      AS도 아쉽습니다.. 가격은 일반 휠 장착용을 기준으로 30만원선입니다.
     

 TP2 (씨트론) http://www.tp2.co.kr
      일반 휠 장착용 제품과 하이림용 L 타입 제품이 나옵니다.
      고속주행 (200km/h 이상) 에서 작동하지 않습니다. 감지 공기압도 51psi 까지 측정할 수 있습니다.
      작동 온다는 -40도에서 125도 입니다. 경주용 차량이 아닌 한 속도를 200km/h 이상 계속 유지하면서 주행하는
      경우는 드물것이며, 공기압을 승용차에 51psi 이상 주입하는 경우도 없습니다.
      실사용에는 문제가 없습니다. 디스플레이 장치는 3가지 제품중에 가장 직관적이고, 알아보기 쉬우며
      조작하기도 쉽습니다. 한글로 디스플레이 됩니다.
      심지어, 전자시계의 시간을 맞출 수 있으면 이 제품의 세팅을 조정할 수 있습니다.
      제품 마무리도 좋으며, AS도 괜찮습니다. 가격은 일반 휠 장착용을 기준으로 20만원 초반입니다.

 슈레더 (하다이엔지 수입) http://ihada.co.kr
      일반 휠 장착용으로만 나옵니다.
      리시버와 표시장치가 건전지로 작동되기 때문에 휠과 표시장치를 이동하기 편리합니다.
      연애인 레이싱팀에서 사용한다고 합니다. 공기압보다는 타이어 온도를 체크하기 위한 용도이고, 레이싱차량
      특성상 휠타이어를 교체할때 리시버를 이동시키기 편리하기 때문에 사용하는것이 아닌가 싶습니다.
      (다른 제품은 모두 차량 시거잭 혹은 퓨즈박스에서 선을 따는 방식이라 이동이 힘듭니다)
      가격은.. 50만원대로 3가지 제품 중에 가장 고가입니다. (혹은 가격대 성능비가 떨어진다고도 표현하지요..)

 타이어독 http://www.tyredog.co.kr/
      에어밸브 캡을 제거하고, 캡대신에 장착하는 제품입니다.
      별도로 타이어 탈부착 작업을 하지 않고도 장착이 가능한 제품이고, 모니터장치도 건전지로 작동합니다.
      즉, 샵에서 장착할 필요없이 온라인으로 구입 후 간단하게 자가 장착이 가능한 모델입니다.
      아울러.. 도난의 위험이 제일 큰 제품이기도 하고요... ^^
      가격은 20만원대 후반입니다. 특이하게도 오토바이용도 나오고 있다고 합니다.
     


이글은 여기까지 마무리하겠습니다. 장착시 유의사항과 기타 다른 사항은 추후에 보충하도록 하겠습니다.
슬라이더즈 외의 다른곳으로의 이동, 펌은 삼가해주시기 부탁드리겠습니다.

2011.8.18  제품(타이어독) 추가


참고로, 요 근래 재미있는 TPMS 관련 기사.
현대 벨로스터에 자체 개발한 TPMS 장착
http://www.etnews.com/201102200019

현대 모비스 자체개발이라는 보도에 영국 슈레더 반박
http://www.newspim.com/view.jsp?newsId=20110506000248