▲ 특허 문서 설명을 바탕으로 카프리즘이 만든 개념도. 열림(왼쪽)과 닫힘(오른쪽) ⓒ 카프리즘 직접 제작 도식
"휠이 달리면 알아서 닫힌다"는 말이 정말 현대차 특허 문서에 적혀 있을까. 11월 5~6일 국내외 매체가 현대차·기아의 '가변 블레이드 휠' 특허를 일제히 소개했지만, 문서를 직접 열어 보면 매체 제목과 다른 부분이 꽤 있다. 이 글은 미국 특허청(USPTO) 공보 원문을 기준으로 무엇이 확인됐고 무엇이 비어 있는지 나눠 정리했다.
참고: 오토헤럴드(2026-11-06 입력), Carscoops(2026-11-05, 미국 동부시간). 특허 사실관계는 USPTO 등록공보 원문(US 12,779,902 B2)으로 다시 대조했다.
1. US 12,779,902 B2는 어떤 특허인가: 번호·날짜·출원인
2026년 11월 3일 미국에서 등록된 현대자동차·기아 공동 명의 특허이고, 발명자는 김주호·김은식 두 명이다. 한국 출원을 우선권으로 삼아 미국에 들어간 전형적인 해외 출원 경로를 밟았다.
| 항목 | 내용 |
|---|---|
| 특허 번호 | US 12,779,902 B2 (등록일 2026년 11월 3일) |
| 명칭 | Wheel and vehicle including the same |
| 출원인·양수인 | 현대자동차(서울)·기아(서울) |
| 발명자 | Ju Ho Kim(수원), Eun Sik Kim(광명) |
| 한국 우선권 | 2023년 12월 13일, 출원번호 10-2023-0180556 |
| 미국 출원 | 2024년 5월 20일, 출원번호 18/668,409 |
| 미국 공개 | 2025년 6월 19일, US 2025/0196531 A1 |
| 분류 | B60B 19/00, B60B 3/10 등 |
| 청구항·도면 | 청구항 17개, 도면 11장 |
한국 출원에서 미국 등록까지 약 2년 11개월이 걸린 셈인데, 미국 특허는 심사 기간 동안 존속기간 조정(231일)도 받았다고 공보에 적혀 있다. 등록은 "권리를 인정받았다"는 뜻이지 "만들기로 했다"는 뜻이 아니라는 점은 3장에서 다시 다룬다.
▲ 2023년 한국 우선권 출원부터 2026년 미국 등록까지의 흐름(USPTO 공보 날짜 기준, 특허 문서 설명 기반 도식으로 도면 원본이 아니다) ⓒ 카프리즘 직접 제작 도식
2. 스포크 사이 틈은 어떻게 닫히나: 고정 스포크, 회전 링, 블레이드
스포크 자체는 움직이지 않고, 스포크 뒤에 따로 설치한 링과 블레이드가 돌면서 틈을 막는다. 특허 문서는 휠 디스크(허브·방사형 스포크·림)와 별도로 "개폐 부재"를 두고, 이것을 허브 둘레로 회전시켜 스포크 사이 개구부의 면적을 조절한다고 설명한다.
- 회전 링: 허브 바깥에 끼워진 고리 모양 부품. 허브에는 링이 끼워지는 원통형 회전 가이드가 있고, 링과 허브 사이에 베어링을 둘 수도 있다.
- 회전 블레이드: 링에서 방사형으로 뻗은 여러 장의 판. 개구부 모양에 맞춰 만들고, 개구부보다 원주 방향 폭을 넓혀 확실히 덮도록 한다. 바깥 끝은 꺾어 강성을 보강한다(청구항 1에 포함).
- 구동부: 대표 실시예는 형상기억합금 푸셔가 블레이드를 밀고, 스프링 같은 탄성체가 원위치로 되돌리는 방식이다. 리니어 모터·유압·공압 장치나 회전 모터도 가능하다고 적혀 있다.
- 제어보드: 스포크 안쪽 고정 리브에 설치해 합금에 가는 전력을 조절한다. 외부 전원과 유무선 제어선이 연결될 수 있다는 정도로만 서술돼 있다.
▲ 열림(왼쪽)에서는 블레이드가 스포크 뒤에 겹쳐 숨고, 닫힘(오른쪽)에서는 스포크 사이 틈을 덮는다. 특허 문서 설명을 바탕으로 한 개념도로 실제 형상과 다르다 ⓒ 카프리즘 직접 제작 도식
전기를 가하면 합금 푸셔가 늘어나며 블레이드를 밀어 틈이 닫히고, 전기를 끊으면 스프링의 복원력으로 다시 열린다. 이 구조가 눈에 띄는 이유는 고속으로 도는 휠 안에 복잡한 모터를 넣지 않고 단순한 부품으로 개폐를 해결하려 했다는 데 있다.
▲ 특허가 설명하는 세 층. 개념도이므로 실제 치수·형상과 다를 수 있다 ⓒ 카프리즘 직접 제작 도식
▲ 특허 실시예 설명 기반 개념도(도면 원본 아님). 작동 순서이며 속도·온도 같은 작동 조건은 문서에서 확인되지 않는다 ⓒ 카프리즘 직접 제작 도식
3. 왜 휠을 닫으려 하나: 공기저항 약 25%와 브레이크 냉각의 줄다리기
특허 배경 설명에 따르면 휠·타이어는 차량 공기저항의 약 25%를 차지한다고 "알려져" 있다. 문서는 차체 상·하부 형상이 약 65%, 냉각 저항이 약 10%라는 일반론도 함께 든다. 이것은 이 특허로 측정한 결과가 아니라 개발 동기를 설명하는 배경 수치다.
▲ 특허 문서 배경에 적힌 공기저항 비중(일반론, 문서 기반 도식). 이 특허의 성능 측정값이 아니다 ⓒ 카프리즘 직접 제작 도식
문서는 스포크 사이 개구부를 막을수록 공기저항이 개선되는 경향이 있지만, 개구율이 너무 낮으면 공기가 잘 통하지 않아 브레이크 디스크 열을 식히기 어렵다고 설명한다. 그래서 개구율을 무조건 낮출 수 없고, 필요할 때만 열고 닫는 장치가 대안으로 등장한다.
| 구분 | 공기저항 | 브레이크 냉각 | 구조 |
|---|---|---|---|
| 열린 휠 | 상대적으로 큼 | 유리 | 단순 |
| 닫힌 휠 | 줄어드는 경향 | 불리 | 단순 |
| 가변 휠(이번 특허) | 닫을 때 줄어드는 것이 목적 | 열 때 확보하는 것이 목적 | 링·블레이드·구동부 추가 |
가변 휠은 앞의 두 방식의 약점을 피하려는 대신 부품과 제어를 하나 더 얹는 선택이라, 이 복잡성을 얼마나 견고하게 만들 수 있는지가 관건이다. 특허는 기존 개폐 장치가 구조와 효율이 부족했고, 고속 회전 휠 안에 구동장치를 달거나 전원을 안정적으로 공급하기 어려웠다는 점을 해결 과제로 짚는다.
▲ 특허 배경 설명 기반 개념도(도면 원본 아님). 열린 휠과 닫힌 휠의 트레이드오프를 가변 휠이 모두 노린다는 구도(정량 수치 없음) ⓒ 카프리즘 직접 제작 도식
4. 매체는 "고속에서 닫힌다"고 했는데 특허 문서엔 어떻게 적혀 있나
핵심 구조는 매체 설명과 일치하지만, 속도에 따라 자동으로 닫힌다는 조건은 특허 본문과 청구항에서 확인하지 못했다. 오토헤럴드는 고속 주행 때 틈을 닫고 시내 주행·제동 때 숨긴다고 전했고, Carscoops는 고속 도로에서 공기역학이 중요할 때 틈을 막는다는 취지로 소개했다. 다만 Carscoops도 "현대차가 특정 속도에서 작동하는지는 밝히지 않았다"는 취지로 적었고, 오토헤럴드 기사에도 전환 속도(km/h)는 나오지 않는다. 공보 원문은 개폐 부재를 회전시킨다는 구조와 구동 수단만 설명한다.
| 항목 | 매체 보도(11월 5~6일) | 특허 공보 원문 |
|---|---|---|
| 개폐 구조 | 스포크 뒤 링·블레이드가 틈을 막음 | 일치(회전 링+블레이드, 청구항 1) |
| 스포크 고정 | 스포크는 움직이지 않음(Carscoops) | 스포크는 휠 디스크 구성, 개폐 부재만 회전 |
| 구동 방식 | Carscoops: 전기모터·유압·공압 장치와 형상기억합금+스프링 소개 / 오토헤럴드: "소형 액추에이터"로만 언급 | 합금 푸셔+탄성체가 대표 예, 선형 모터·유압·공기압축기·회전 모터도 언급 |
| 휠·타이어 25% | "현대차 추산"으로 소개 | "알려져 있다"는 배경 설명 |
| 고속에서 닫힘 | 고속 주행 때 닫는다고 소개 | 속도 조건·센서 서술을 확인하지 못함 |
| Cd·연비 수치 | 없음 | 없음 |
공보에는 센서나 속도 기준이 없으므로, 매체가 "고속에서 닫힌다"고 쓴 것은 기술의 목적을 풀어 쓴 해석으로 보는 편이 안전하다. 다만 미국 공보 원문을 기준으로 한 확인이며, 한국 출원 문서까지 대조하지는 못했다. 공보 배경 설명에 "고속으로 주행하는 차량의 공기저항 감소가 중요하다"는 서술과 "주행 중 브레이크 디스크 냉각을 돕도록 개구부를 연다"는 취지의 문장은 있으나, 이는 개발 목적을 밝힌 것이지 속도·센서에 따른 작동 조건이 아니다. 적용 차량도 승용차 휠에 적용할 수 있다는 예시와 일반 도면(도 13)뿐이며 특정 차종은 없다. 오토헤럴드는 업계 시각을 빌려 당장 양산보다 선행 특허 성격이 강하다고 전했다.
▲ 특허 문서·보도 대조 결과(2026년 11월 7일 기준, 카프리즘 정리 도식) ⓒ 카프리즘 직접 제작 도식
5. 양산되나: 확인된 것과 확인되지 않은 것
현대차·기아가 이 휠의 양산 차종이나 시기를 공식 발표한 것은 확인하지 못했다. 두 매체도 이를 양산 확정으로 다루지 않았고, Carscoops는 특허 단계에 머물 수 있다고 언급했다.
앞선 사례도 참고가 된다. 현대차·기아는 2024년 1월 23일 시속 약 80km에서 펼쳐 휠 주변 와류를 줄이는 '액티브 에어 스커트'를 공개하며 제네시스 GV60 시험에서 Cd를 0.008 낮췄고 공기저항이 2.8% 개선됐다고 밝혔다. 당시에도 한국·미국에 특허를 출원했고 내구성·성능 시험 뒤 양산 여부를 검토하겠다는 입장이었다(파이낸셜뉴스 보도 기준). 이번 휠 특허에는 그런 시험 수치조차 없다는 점이 차이다. 액티브 에어 스커트가 이후 양산 차종에 적용됐는지는 이번 조사에서 확인하지 못했다.
특허 원문은 USPTO 공개 문서에서 확인할 수 있다. US 12,779,902 B2 원문 바로가기
그동안 현대차의 공기저항 이야기는 아이오닉 6처럼 이미 판매 중인 모델의 에어로 설계 중심이었다. 아이오닉 6의 공력 설계는 아이오닉 6 2026 라인업 가격·주행거리·에어로 가이드에서 정리했다.
6. 아쉬운 점·주의할 점: 이 특허만 보고 판단하면 안 되는 것
특허 등록은 기술적 아이디어의 권리 인정이고, 내구성·비용·안전 검증을 통과했다는 뜻이 아니다. 문서와 보도에서 짚이는 한계는 다음과 같다.
- 브레이크 간섭: 특허는 캘리퍼가 개폐 부재 쪽으로 튀어나올 수 있어 둘 사이에 충분한 간격을 확보하도록 구조 설계에 신경 써야 한다고 직접 언급한다(도 12 설명).
- 회전하는 휠 속 부품: 오토헤럴드는 휠 안의 소형 구동·제어 부품의 내구성과 고장 시 수리비 부담을 우려 요인으로 꼽았다. 이것은 매체의 해석이고 특허에는 해당 서술이 없다.
- 닫힌 휠의 열: Carscoops는 닫힌 상태가 열을 가둘 수 있어 시내 주행이나 긴 내리막에서 중요하다고 지적했다.
- 효과 미공개: Cd·주행거리 개선 수치가 없어 얼마나 효율이 오를지 가늠할 근거가 없다.
- 무게·작동 소음·유지비: 부품이 늘어나는 만큼 영향이 있을 수 있으나 문서에서 확인되는 내용은 없다.
브레이크 열 관리가 왜 중요한지는 브레이크 패드 마모 경고 신호 글을 함께 보면 이해하기 쉽다. 비슷한 시기의 다른 자동차 특허가 양산 신호로 읽힌 사례는 테슬라 로드스터 다운포스 액티브 윙 특허와 제네시스 X 그란 쿠페 美 디자인 특허에서 각각 정리했다.
7. 지금 도로 위 현대 휠은 어떤가: 열린 스포크와 에어로 디자인 실물
시판 중인 현대차 전기차 휠은 모두 형상이 고정된 휠이며, 아래 사진은 이번 특허가 적용된 제품이 아니라 비교용 실물이다. 스포크 사이로 브레이크가 보이는 열린 휠과 면을 덮은 에어로 디자인이 이미 공존한다는 점을 눈으로 확인할 수 있다.
▲ 고양 현대모터스튜디오에서 촬영한 아이오닉 5 롱레인지 프레스티지(NE1 PE) 20인치 알로이 휠(2024년 4월). 고정 디자인이며 이번 특허의 가변 구조가 아니다 ⓒ Damian B Oh, Wikimedia Commons (CC BY-SA 4.0)
▲ 아이오닉 5 프레스티지(NE) 20인치 알로이 휠, 미쉐린 255/45R20 타이어(2022년 8월 촬영, 촬영지는 파일 정보에 없음). 고정 에어로 휠 디자인이다 ⓒ Damian B Oh, Wikimedia Commons (CC BY-SA 4.0)
▲ 고양 현대모터스튜디오의 아이오닉 6 롱레인지 프레스티지 블랙 에디션(CE1) 20인치 휠(2024년 4월). 스포크 사이로 브레이크 쪽이 보이는 열린 구조다 ⓒ Damian B Oh, Wikimedia Commons (CC BY-SA 4.0)
▲ 고양 현대모터스튜디오의 아이오닉 5 N Line(NE PE) 전용 20인치 알로이 휠(2024년 8월). 큰 개구부로 브레이크가 드러나는 열린 휠이다 ⓒ Damian B Oh, Wikimedia Commons (CC BY-SA 4.0)
▲ 아이오닉 6 블랙 에디션 20인치 매트 블랙 휠을 정면에서 본 모습(고양 현대모터스튜디오, 2024년 4월). 스포크와 개구부 형상을 볼 수 있다 ⓒ Damian B Oh, Wikimedia Commons (CC BY-SA 4.0)
▲ 아이오닉 6(CE) 20인치 다이아몬드컷 알로이 휠, 피렐리 245/40 R20 타이어(2022년 8월 촬영, 촬영지는 파일 정보에 없음) ⓒ Damian B Oh, Wikimedia Commons (CC BY-SA 4.0)
▲ 제네시스 GV60 2WD 19인치 다이아몬드 커팅 휠, 미쉐린 235/55R19 타이어(2022년 5월 촬영, 촬영지는 파일 정보에 없음). 현대차그룹 전기차의 열린 스포크 휠 사례다 ⓒ Damian B Oh, Wikimedia Commons (CC BY-SA 4.0)
8. 정리
미국 특허 US 12,779,902 B2는 고정 스포크 뒤의 회전 링과 블레이드로 스포크 사이 틈을 열고 닫는 휠 구조를, 형상기억합금과 스프링으로 구동하는 방식을 대표 실시예로 담았다. 현대차·기아가 2023년 12월 한국에 먼저 출원했고 2026년 11월 3일 미국에서 등록됐다.
특허 문서에는 작동 속도 조건, 공기저항계수·연비 개선 수치, 적용 차종이 나오지 않으며, 양산 계획도 공식 확인되지 않았다. 따라서 "달리면 닫힌다"는 표현은 개발 목적에 대한 매체의 해석으로 보고, 실제 양산 휠로 이어질지는 후속 발표를 지켜봐야 한다.