자동차 와이퍼는 비나 눈이 내리는 악천후 또는 윈드실드에 묻은 벌레, 진흙, 앞 차에서 튄 물기, 서리 등을 제거해 운전자의 시야를 확보해 주는 안전사양 중 하나입니다. 이러한 와이퍼 시스템은 이미 1900년대 초에 발명되어 1916년 포드의 모델 T 이후 모든 자동차에 기본 장착됐습니다.

이렇게 긴 역사를 가지고 있지만, 의외로 운전자들이 관리를 소홀히 하는 부품 중 하나이기도 합니다. 우리가 흔히 보는 와이퍼 시스템은 윈드실드에 묻은 이물질을 제거해 주는 와이퍼 블레이드와 블레이드가 부착되는 와이퍼 암 그리고 워셔액을 뿜어주는 워셔액 분사노즐이 전부입니다.

그러나 윈드실드 아래쪽에는 와이퍼 암을 움직여 주는 링키지와 링키지를 구동시키는 와이퍼 모터 등 10여개 이상의 부품이 조합돼 있습니다. 와이퍼 시스템은 작동방식에 따라 여러 형태로 구분되는데 연방자동차안전기준(FMVSS), 일본공업규격(JIS) 등 국제기준에 따라 작동방식과 규격이 정해집니다.

일반적으로 두 개의 와이퍼 블레이드가 같은 방향으로 움직이는 탠덤방식이 가장 많고 하나의 와이퍼 블레이드로 전체 앞 유리를 닦는 싱글 암 와이퍼, 와이퍼가 앞 유리창(윈드쉴드) 바깥쪽으로 좌우로 펼쳐지는 버터플라이 방식(오버랩 타입이라고도 합니다)으로 구분됩니다.

버스에서 주로 사용되는 팬더식은 윈드실드 중앙에서 바깥쪽으로 작동되는 방식이며, 대형 트럭의 경우 3개의 와이퍼 블레이드를 적용하는 경우도 있습니다. 탠덤방식은 와이퍼 암의 회전축(피벗)의 간격을 좁을수록 고속에서 닦임성능이 좋아지는 특성이 있습니다.

예전에는 좌우(운전석과 조수석) 블레이드의 길이가 같았지만 최근에는 좌측(운전석) 블레이드가 길고 우측(조수석) 길이가 짧은 것이 특징입니다. 최근에는 공기저항을 줄이고 외관 디자인을 고급스럽게 하기위해 와이퍼 블레이드와 워셔액 분출구를 엔진룸 후드 아래쪽에 설치한 히든 타입 워셔 및 와이퍼가 많이 사용됩니다.

그리고 윈드실드의 곡률이나 각도, 형상 등에 따라 자동차 설계 때부터 작동방식과 구조는 물론 와이퍼 암과 블레이드의 구조까지 최적으로 설계됩니다. 특히 윈드실드 위에 직접 장착되어 비가 오거나 윈드실드에 묻은 진흙 등 이물질을 제거해 줌으로써 운전자의 시야를 확보해 주는 와이퍼 블레이드는 프레임의 형상이나 블레이드의 재질 및 경도, 형상, 압력분포 등에 따라 성능과 내구성 등 결정됩니다. 

이러한 와이퍼 블레이드는 와이퍼 암과 연결되는 클립 부분의 형상과 와이퍼의 몸체가 되는 프레임의 모양에 따라 여러 가지로 구분됩니다. 클립부문은 U자(또는 C자) 모양의 U-클립이 가장 많이 사용되고 있지만 일부 국산차나 수입차, 수출형 차의 경우 다양한 형태의 멀티클립(M형, T형 등)이 적용됩니다.

따라서 와이퍼를 선택할 경우에는 자신의 차에 적용된 클립 형상을 정확히 알고 있어야 합니다. 와이퍼 블레이드를 고정해 주는 프레임은 크게 세 가지로 일반형(프레임방식 또는 힌지 타입)이 가장 많이 사용되고 있지만 최근에는 프레임이 없는 플랫 타입(프레임리스) 와이퍼 블레이드나 하이브리드 타입(관절형) 와이퍼 블레이드가 적용되고 있는 추세입니다.

플랫타입 와이퍼 블레이드는 작동소음이 크고 힌지(지지점) 부분의 블레이드 마모가 빨라 와이퍼 작동 시 채터링(떨림) 현상이 발생하는 일반형 프레임 블레이드의 단점을 보완한 것으로 프레임이 없기 때문에 높이가 낮아 시계확보가 뛰어날 뿐 아니라 구조물간 이음부분이 없어 마찰과 소음이 적고 윈드실드의 곡면에 관계없이 압력분포가 고르기 때문에 고속주행 시 성능이 뛰어난 것이 특징입니다.

또한 와이퍼 블레이드만 손쉽게 교환할 수 있는 리필용 블레이드 사용이 가능해 반영구적으로 사용할 수 있습니다. 그러나 플랫와이퍼는 오래 사용할 경우 와이퍼 끝단부분에서 물 끌림 현상이 발생하는 것이 단점으로 꼽힙니다.

최근 적용이 늘고 있는 하이브리드 타입 와이퍼 블레이드는 프레임 타입과 플랫 타입 와이퍼 블레이드의 장점을 결합한 것이 특징으로 외관이 고급스러울 뿐 아니라 밀착력이 우수해 고속주행 시 뛰어나다는 것이 관련업계의 설명입니다. 또한 최근에는 고속에서 와이퍼가 들뜨지 않고 최적의 밀착력을 유지하기 위해 하이브리드 와이퍼에 윙을 설치한 제품들도 출시되고 있습니다.

이외에도 블레이드의 재질도 천연고무나 클로로플랜 합성고무는 발포고무, 실리카 고무 등 다양한 재질이 사용되고 있으며, 탄소성분인 그라파이트나 나노코팅 등을 통해 유리와의 마찰력을 줄이고 닦임성능 개선 및 내구성을 향상시킨 제품들도 있습니다.

와이퍼의 교환주기는 물 끌림 현상이나 채터링 현상이 발생하면 가급적 빨리 교환해 주는 것이 좋으며 적어도 6개월에 한 번은 교환하는 것이 바람직하다는 것이 와이퍼 제조업체 전문가들의 설명입니다.

자동차 정비사도 통상 일년에 한번 내지 두 번, 주행거리가 긴 운전자의 경우 서너번씩 교환하는 경우도 많다고 전합니다. 또한 서리가 자주끼는 겨울철에 와이퍼를 교환할 경우 와이퍼의 내구성이 떨어지므로 가급적 봄이나 여름철에 교환하는 것이 좋다고 귀띔합니다. [김아롱 기자=카테크]