자동차 안전의 개념

자동차의 스타일이나 성능의 향상에 비해 안전에 관한 기술은 소비자의 용구를 충족시킬 만큼 완벽하지 못하다. 그러나 자동차의 안전성은 최대의 세일링포인트이며 메이커의 경쟁력, 판매력, 소비자 충성도에 가장 큰 영향을 미치는 분야이고 앞으로도 제품차별화에 있어 계속 중요한 위치를 갖게 될 것이다.

자동차 안전의 기본은 안전에 관련된 모든 장치와 부품 즉 보안부품(保安部品)인 엔진, 동력전달장치, 스티어링, 서스펜션, 브레이크, 휠, 타이어, 안전장비 등과 차체구조가 요구되는 안전기준에 맞게 설계·개발·생산되어야 한다. 안전은 사고예방을 위한 적극적인 1차 안전과 사고후 승객의 피해를 최소화하는 2차 안전으로 나누어 구조와 장비를 이해할 필요가 있다.

충돌안전장비-Seat Belt/Airbag

2차적 안전장비로는 안전벨트와 에어백이 있다. 안전벨트는 가장 기본적이고 값싸며 확실한 효과를 얻을 수 있는 장비이다. 1차 충돌 이후 뒤로 밀렸다가 신체가 다시 튀어나가 2차 충돌하는 것을 막아주기 때문이다. 최근 안전벨트는 충돌센서에 의해 벨트를 거꾸로 더 감아주는 프리텐셔너(Pretensioner)장치로 되어 있다. 에어백(Airbag)은 정식 명칭이 SRS(Supplemental Restraint Sysem)로 안전벨트의 보조장치라는 뜻이다. 즉 에어벡의 안전은 안전벨트가 제대로 작동되어야 가능한 것이다. 에어백은 범퍼 또는 엔진룸안에 있는 충돌센서가 컨트롤러에 신호를 보내면 운전자 gosedlsk 조수석 대시보드(사이드 에어백은 도어내, 리어 에어백은 앞 좌석 뒷부분)에 있던 인플레이션(풍선)이 작동(가스팽창)하여 승객을 보호한 후 다시 구멍이 뚫려 수축하는 과정으로 간단하다. FMVSS나 NCAP의 충돌테스트 적용 속도인 35MPH에서 충돌할 때 차체의 1차 충격이 탑승자에게 전달되는 속도는 0.05~0.1초대이므로 d보다 더 빨리 충격받으 차체내부와 탑승자 사이에 완충역할을 해야 하므로 0.05초 이내에 에어백의 모든 작동이 이루어져야 한다. 그러나 에어백은 엄청난 팽창력에 의한 질식사와 충격의 사고 위험성(특히 어린이)이 있고 급제동이나 저속충돌시 등 오조작에 의한 사고도 있어 앞으로 승객의 탑승여부, 안전벨트 착용여부, 어린이 저용좌석의 유무, 탑승자의 위치, 신자, 체중 등 모든 정보를 센서가 인지하여 최적의 에어백 부피와 속도를 계산해서 작동되는 이른바 '스마트 에어백'의 개발이 필요하고 또한 곧 이루어질 것이다

예방안전장비-ABS

예방안전장비로서 가장 보편화된 것은 급제동시 자동차의 휠이 잠기거나 미끄러지는 것을 막아 중심을 잃지 않고 제동거리를 짧게 하는 ABS(Anti-lock Brake System)와 역의 원리로서 급코너와 급경사에서 엔진출력을 조절하여 차가 한쪽으로 미끄러지지 않도록 주행안전성을 보장하는 TCS(Traction Control System)이 있고 ABS와 TCS의 통합 시스템인 VDS(Vehicle Dynamics System)의 실용화 보급이 확대되고 있다.

차체안전

차가 정면으로 충돌을 했을 때에는 차체가 적당히 찌그러져 충격에너지를 흡수하는 엔진실과 트렁크 부위의 부드러운 크럼플 존(Crumple Zone)과 어떤 충격에도 원형 그대로 견고하게 유지되어야 하는 서바이벌 셀(Survival Cell)이 있어야 하고, 측면의 충격을 막아주는 임팩트 바(Side Impact Bar)가 문이 찌그러지거나 정면 충돌로 문이 열려 승객이 튀어나가는 것을 막아 주어야 한다. 차체안전은 기본적으로 차체의 구조와 강도에 달려 있다. 차체의 경량화도 이루면서 안전부위에 고장력 강판이나 아연도강판을 쓰고 계란처럼 단단한 모노크크 차체로 만드는 설계기술과 제조기술이 메이커의 안전 노우-하우가 된다.

ITS와 첨단 안전차량

자동차업계에서는 완벽한 안전을 추구하기 위한 미래의 첨단안전치 ASV(Advanced Safety Vehicle)를 오래전부터 연구하고 실용화하면서 안전시스템을 끊임없이 개발하고 있다. 보행자가 차량과 부딪혀 보닛 위에 떨어졌을 때에는 터지는 에어백, 사고가 나면 자동으로 네비게이션에 의해 고객센터로 알리는 시스템, 화재자동 소화시스템, 운전자가 계기판을 보지 않고도 운행정보를 알 수 있는 헤드업 디스플레이(HUD), 차량용 블랙박스, 차간 차선간 충돌방지 센서 경보시스템 등이 실용화를 앞두고 있다. 이 같은 ASV는 앞으로 ITS(Intelligent Transport System:지능형 교통시스템)와 연계해 발전할 것으로 보인다. ITS는 전자, 통신, 컴퓨터 등의 기술이 적용된 첨단안전차량과 정보네트워크가 구축된 도로의 신개념 첨단교통체계라고 할 수 있다.

안전기준과 인증제도

미국과 캐나다의 안전기준과인증제도는 거의 비슷하므로 미국을 보면 1966년 '국가교통 및 차량안전법'을 만들어 국가도로교통안전국(NHTSA)을 설치했고, 이어 안전관련 규정으로 차량구분, 연비기준, 인증제도, 안전기준을 정하였는데 이 가운데 가장 중요한 것이 미연방의 자동차안전기준(FMVSS:Federal Motor Vehicle Safety System)으로 현재는 54개 항목으로 되어 있다. 북미 인증제도는 유럽인 일본과 달리 제조업자스스로 FMVSS에 합격여부가 확인되면 언제든지 판매할 수 있는 자기인증(Self-Certification)제도를 채택한다.그러나 판매후 사고비중이나 고발건수 등 안전문제가 생겨 정부의 사후확인(Compliance Test)에 불합격하면 해당차종을 모두 리콜(Recall)해야 한다. 이러한 강제 리콜은 차량의 안전도에 대한 이미지 실추로 경쟁력 상실은 물론 소비자로부터 엄청난 제품책임(PL) 소송에 직면하게 되므로 사전에 FMVSS규정 및 품질에 대한 안전설계나 확인시험을 거쳐야 한다. 한편 유럽이나 일본 그리고 우리나라는 미국과 달리 판매 전에 철저한 검사를 시행하는 사전인증제도를 갖고 있다.

안전도 평가

자동차 안전기준은 국가가 소비자의 안전을 위해 보증하는 최대 기준치가 아니라 최소한의 요구사항이다. 따라서 소비자들에게 자동차가 최소한의 안전기준을 넘어서고 있다는 것을 보여줄 수 있는 새로운 방법이 필요했다. 이 대표적인 예가 바로 NCAP(New Car Assesment Program)이다. NHTSA는 1979년부터 매년 수십개의 시험차종을 선정하여 FMVSS 208규정의 충돌속도(30마일)보다 높은 35마일(56.3km/h)로 실시한 결가를 소비자가 이해하기 쉽게 별(★)의 개수로 매년 발표하고 있다. 이 NCAP은 1998년부터 정면테스트 외에 측면테스트와 오프셋 테스트(Offset:시험차가 고정벽에 정면으로 충돌하는 것이 아니라 40~50% 정도 부딪히는 시험/가장 많은 사고사례이고 가혹함)도 추가되었다. 이같은 NCAP시험 결과는 법적 구속력은 없으나 소비자가 차를 선택할 때 각 차의 안전도를 비교할 수 있는 판단기준이 되므로 차량의 판매에 큰 영향을 미치게 된다. 이밖에 미국 보험회사협회인 IIHS도 미국내 판매되는 승용차에 대해 차량의 안전과 관련된 모든 통계자료를 대외적으로 발표하는데 이 결과도 판매에 매우 중요한 영향을 미치다. 우리나라도 1999년 소형승용차부터 자동차성능시험연구소에서 미 NCAP와 같이 시속 56.3km의 정면충돌시험 결과를 발표할 계획이며 대상차종도 매년 확대해갈 것이다. 테스트는 탑승자가 머리, 가슴, 대퇴부에 치명적인 부상을 입은 확률(복합상해율)을 5등급으로 나누어 별(★)의 숫자로 표시한다. 복합상해율이 10% 이하이면 가장 안전한 수주으로 별이 5개, 중간수준인 20~25%이면 별이 3개, 복합상해율이 45% 이상으로 가장 불안하면 별이 1개가 된다.

환경

미국 자동차산업의 매직워드(Magic Word)가 있다. 바로 '환경과 안전'이다. 품질, 고객만족, 성능, 가격과 같은 문제는 기업의 선택이지만 환경과 안전에 관해서는 어느 누구도 피해갈 수 없고 타협의 여지도 없는 필수인 것이다. 특히 지구환경문제로 대두된 자동차의 환경문제는 국제적인 협약과 규제로 발전하였고 배출가스기준이나 저공해자동차의 판매의무도 자동차 메이커이 생존을 위협하기에 이르렀다. 이를 위해 연비절감, 차량경량화, 배출가스 저감장치 개발, 리사이클링 개발, 대체에너지차 개발, 신소재·신물질 개발 등이 활발히 이루어지고 있다.