던롭은 타이어 안에 공기를 넣어 타이어가 스스로 완충되게 했다

1880년대에 자전거와 세발자전거는 단단한 고무 타이어로 달렸다. 벨파스트의 자갈 깔린 거리에서 그 타이어는 지나가는 요철마다 충격을 주었고, 수의사였던 존 보이드 던롭은 아홉 살 아들이 세발자전거에서 바로 그 문제로 고생하는 모습을 지켜보았다.

던롭은 고무를 잘 알았고 수술도 잘 알았다. 1887년 10월, 그는 벨파스트 자택 마당에서 판고무로 만든 팽창된 관을 지름 96센티미터의 나무 원판 둘레에 끼우고, 그 바퀴와 매끈한 금속 바퀴를 마당에서 함께 굴렸다. 금속 바퀴는 거의 즉시 멈췄고, 공기 타이어 바퀴는 계속 굴러가다가 문기둥에 부딪혀 튕겨 돌아왔다. 그는 세발자전거의 뒷바퀴 양쪽에 공기 타이어를 달았고, 개선 효과는 즉각적이고 분명했다.

영리한 부분은 관이 아니라 그 안의 공기다. 단단한 고무 타이어는 거의 압축되지 않으므로 흡수하지 못한 충격이 곧바로 차체와 탑승자에게 전달된다. 공기는 압축되므로 타이어가 돌에 부딪히면 공기가 변형되어 하중을 분산한 뒤, 관이 밀폐되어 있기 때문에 다시 형태를 회복한다. 고무는 그저 용기일 뿐이고, 공기가 스프링이다.

던롭은 이 발명을 특허 출원했고 1888년 12월 7일에 특허가 승인되었다. 그가 알지 못했던 사실로, 로버트 윌리엄 톰슨이라는 스코틀랜드인이 1846년과 1847년에 공기 타이어 특허를 이미 출원했기 때문에 던롭의 특허는 나중에 무효로 선언되었다. 그러나 톰슨의 것은 상용화된 적이 없었고, 자전거와 자동차 산업이 채택한 것은 던롭의 실용적이고 쓸 만한 버전이었다.

공기가 채워진 고무관이 하중을 지탱한다

단단한 고무는 거의 압축되지 않으므로 충격을 흡수하지 않고 그대로 통과시킨다.

공기는 압축되므로 충격 시 변형되어 하중을 더 넓은 타이어 접지 면적으로 분산한다.

밀폐된 관이 공기를 압력 상태로 유지하므로 타이어가 납작해지지 않고 다시 튀어 오른다.

던롭에게는 고무 기술과 실용적인 시험 사례가 있었기에, 이전 특허가 아무 성과도 내지 못했을 때 그의 버전은 효과가 있었다.

재료가 너무 뻣뻣해서 실패할 때는 재료를 더 부드럽게 만들지 말고, 공기처럼 진정으로 압축되는 매체를 지지체로 삼고 그것을 밀폐하여 다시 튀어 오르게 하라.

던롭의 타이어를 사용한 자전거 선수가 우승하기 시작하자 하비 듀 크로스의 관심을 끌었고, 그는 던롭과 함께 이 발명을 사업화할 회사를 세웠다. 던롭은 적은 금액과 적은 지분을 받고 권리를 팔았으며 1896년에 물러났다. 그의 특허는 나중에 무효로 판정되었는데, 스코틀랜드인 로버트 윌리엄 톰슨이 1846년과 1847년에 공기 타이어 특허를 출원했기 때문이다. 그러나 그의 이름을 딴 회사는 던롭 러버로 계속 존속했다. 던롭은 큰 재산을 모으지 못했지만, 공기가 채워진 타이어는 현대 자동차의 기초가 되었다.