TPMS와 간접 TPMS 차이점 비교｜타이어 공기압 측정 원리와 장단점 알아보기

타이어 공기압은 주행 안전에 직결되는 중요한 요소로, 정기적인 점검과 관리는 필수입니다. 이번 글에서는 타이어 공기압 모니터링 시스템 중 하나인 간접 TPMS의 작동 원리, 다른 유형과의 차이점, 그리고 사용 시 주의해야 할 사항들에 대해 상세히 알아보겠습니다.

일반적인 TPMS

먼저 일반적인 TPMS(Tire Pressure Monitoring System)에 대해 간단히 확인하고 가겠습니다.

TPMS 센서는 각 타이어 내부의 밸브 스템이나 휠 내부에 장착되어 실시간으로 공기압과 온도를 측정하고 TPMS 수신 모듈 또는 차량 제어 장치와 무선으로 통신합니다.

일반 TPSM 센서

운전자가 필요할 때 측정된 공기압 값을 직접 볼 수 있으며 기준 값을 벗어나면 자동으로 경고 메시지를 띄워서 운전자가 조치하도록 합니다.

초기 TPMS는 주로 타이어 공기압 이상 여부를 경고하는 기능 중심이었으며, 최근 시스템은 공기압뿐 아니라 타이어 내부 온도 정보까지 표시하는 경우가 많습니다.

간접 TPMS의 동작 원리

ESC는 휠의 회전 속도를 실시간으로 감지하고 주행 데이터를 함께 분석합니다.

ESC는 휠 속도 센서와 조향각, 차량 회전 속도 등의 정보를 분석하여 필요할 경우 ABS와 TCS를 활용하고 엔진 토크와 각 바퀴의 제동력을 조절하여 차량 자세를 안정화하는 안전 시스템입니다.

휠 속도 센서 원리

간접 TPMS는 바로 여기에 사용되는 휠 속도 센서(Wheel Speed Sensor)를 활용합니다.

휠 속도 센서 원리

휠 속도 센서는 코일과 자석 그리고 톱니 모양의 톤 휠로 구성되는데 휠 허브나 드라이브 샤프트에 연결된 톤 휠이 회전하면 자기장에 변화가 생기면서 코일에 유도 전류가 발생합니다.

이 전류 신호를 분석하면 휠의 회전 속도를 구할 수 있는 것입니다. 최근에는 홀 효과 센서나 자기저항(MR) 센서를 이용해 자기장의 변화를 더욱 정밀하게 감지하는 방식도 사용됩니다. 가격이 고가이지만 톤 휠이 필요하지 않아 구조가 간단하고 매우 정밀하게 속도를 측정할 수 있습니다.

공기압 측정 원리

타이어의 공기압이 감소하면 휠 중심, 즉 차축에서 노면까지의 거리인 유효 반경이 감소합니다.

바퀴의 각속도는 차량 속도를 유효 반경으로 나눈 값에 비례하므로, 타이어 공기압 감소로 유효 반경이 작아지면 같은 속도에서도 회전수가 증가합니다. 타이어 공기압이 감소하면 타이어가 눌리면서 유효 반경이 감소하고, 같은 차량 속도에서도 해당 바퀴의 회전 속도가 증가합니다.

바퀴의 회전속도 = 차량속도 ÷ 유효 반경 R

타이어 공기압 측정 원리

따라서 간접 TPMS는 4 바퀴의 회전 속도 변화를 분석하여 간접적으로 타이어 공기압 이상을 감지할 수 있는 것입니다. 간접 TPMS는 타이어 공기압을 조정하면 저장을 통해 업데이트가 필요합니다. 이러한 이유로 직접식 TPMS보다 감지 범위와 정확도에서 한계가 있습니다.

그동안 축적된 이전의 데이터를 초기화하고 앞으로 측정될 다양한 속도 변화에 대한 기준 설정을 위해 필요합니다. 아래 이미지는 간접 TPMS가 장착된 아우디 차량에서 공기압 조절 후 저장하고 초기화하는 방법입니다.

아우디 차량의 공기압 저장 방법

간접 TPMS의 한계

그러나 이러한 초기화를 통한 기준 설정에도 불구하고 각 바퀴의 절대적인 속도 차이까지 정확하게 감지하기는 어렵습니다.

실제로 일어날 가능성은 매우 희박하지만 4 바퀴에 동시에 동일한 공기압 이상이 발생한다면 휠의 회전 속도에 상대적인 차이가 없으므로 이상을 감지하기 어렵습니다.

또한 노면 상태, 온도, 타이어 마모 등의 환경적 요인도 감지 정확도에 영향을 줍니다. 간접 TPMS는 4 바퀴의 상대적인 회전 속도 차이를 분석하여 기준 값보다 차이가 큰 바퀴에 대해 공기압 이상을 경고하는 시스템인 것입니다.

따라서 간접 TPMS를 과신하지 말고 주기적인 공기압 점검과 조절이 필요하며 온도 변화가 심하거나 타이어의 변형이 있는 경우에 특별히 주의해야 합니다.

필요시 간단하게 타이어 공기압을 점검할 수 있는 중저가의 수동 압력계를 구입하는 것도 좋은 방법입니다.

수동 압력계

일반 TPMS vs 간접 TPMS장단점 비교

아래는 일반 TPMS와 간접 TPMS의 장단점을 비교한 테이블입니다.

타이어 공기압 측정의 정확도와 실시간 모니터링이 가능한 운전자 편의성은 압도적으로 일반 TPMS가 유리합니다.

하지만 기본으로 장착되는 휠 속도센서를 활용하기 때문에 제조 원가가 낮고 유지 관리가 용이하다는 점 그리고 주로 발생하는 1개 또는 2개 타이어의 낮은 공기압 감지와 운전자 경고 기능은 전혀 문제없이 잘 작동합니다.

일부 유럽 제조사는 이러한 비용과 유지관리 측면의 장점 때문에 여러 모델에 간접 TPMS를 적용해 왔습니다.

기능	TPMS	간접 TPMS (iTPMS)
센서	각 타이어 내부의 압력 센서	휠 속도 센서
정확도	높음 (압력 센서로 측정)	낮음 (휠 속도 센서로 간접 감지)
디스플레이	실시간으로 타이어 공기압 표시	바퀴 회전 속도의 상대적 차이가 기준 이상일 경우에만 경고 표시
가격	고가	저가 (가성비 높음)
유지관리	정기적으로 센서 점검 및 교체 필요	유지 관리가 거의 필요하지 않음 기준 값의 재보정은 필요

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