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승객을 보호하는최후의 보루
에어백

자동차 기술의 발전에 따라 사고 방지를 위한 차량 안전 기술도
날로 개발되고 있다. 하지만 이 또한 차량의 충돌 사고 발생을
완전히 예방하지는 못한다. 이런 문제를 해결하기 위해 각국은 법규 및
신차 안전도 평가제도(NCAP : New Car Assessment Program)를
통해 차량 충돌 평가를 지속적으로 강화하고 있다.
그중 탑승자 보호에 중요한 역할을 하는 에어백은 충돌 시 위험을
최소화하는 주요 안전장치로,
충돌 방향과 탑승자의 위치에 따라
다양한 형태와 기능을 갖추고 있다.

글 고석훈 책임연구원(안전선행설계팀)

에어백

에어백 시스템의 원리 및 구성

차량 안전 시스템은 충돌 사고에서 탑승자를 구속하여 안전하게 보호하고, 탑승자가 내부 부품에 2차 충돌하거나 차량 밖으로 방출되는 것을 방지하는 것이 목적이다. 대표적인 안전 시스템은 시트벨트와 에어백이다. 시트벨트는 차량 충돌 시 일차적으로 탑승자를 고정하여 보호하는 역할을 하고, 에어백은 시트벨트를 보조하여 탑승자의 충격을 흡수하면서 상해를 저감하는 역할을 한다. 때문에 에어백은 시트벨트 장착과 함께할 때 제대로 된 보호 기능을 발휘할 수 있다.

에어백 시스템은 충돌을 감지하는 센서, 충돌 여부를 판단하는 제어기, 탑승자를 보호하는 에어백으로 구성된다. 센서는 차량 전방과 측방에 장착되어 사고 시 발생하는 가속도 혹은 압력의 변화를 측정한다. 센서가 차량 중앙에 위치한 제어기로 신호를 보내면 제어기가 충돌 발생 여부를 판단한다. 과속방지턱을 넘는다거나, 급정거 상황에서 에어백이 작동하면 안 되기 때문에, 제어기는 센서의 신호를 분석하는 과정을 거친다.만약 제어기가 충돌 사고로 판단할 시에는 차량 여러 곳에 장착된 에어백으로 신호를 보내 작동시킨다. 차량 충돌에서 탑승자의 상해는 매우 짧은 순간에 발생하기 때문에, 차량 충돌부터 에어백이 펼쳐지기까지의 과정은 0.05초 이내에 모두 완료된다.

이처럼 짧은 시간에 펼쳐져야 하는 에어백에는 인플레이터라는 화약 장치가 사용된다. 인플레이터를 점화하여 빠르게 발생하는 가스를 직물로 제작한 주머니에 채움으로써 에어백이 부풀어 오르는 원리다. 펼쳐진 에어백은 평소 보이지 않게 외부를 감싸고 있는 표면을 찢고 나온다. 부풀어 오른 에어백은 탑승자를 감싸며 충돌 에너지를 흡수하는데, 가스로 채워져 물렁할 것이라는 생각과 달리 굉장히 단단하다. 일반적인 에어백은 충돌의 순간을 보호하기 위하여 1초 이내에 가스가 채워졌다가 빠지지만, 커튼 에어백은 차량 전복 상황에서 탑승자의 이탈을 방지하기 위하여 6초 이상 가스 압력을 유지한다.

에어백은 충돌의 방향에 따라 정면 에어백과 측면 에어백으로 나뉜다. 정면 에어백으로는 스티어링휠에 장착된 운전석 에어백과 칵핏 내부에 장착된 동승석 에어백이 있고, 측면 에어백으로는 시트 옆면에 장착된 사이드 에어백과 천장에 장착된 커튼 에어백이 있다.

에어백의 발전

최근에는 차량 안전성 향상을 위해 보다 다양한 에어백이 장착되고 있다. 특히 신규로 출시되는 차량에 탑승자의 하체를 보호하기 위한 무릎 에어백이 기본으로 장착되는 경우가 늘고 있다.

이외에도 현대모비스에서는 측면 충돌에서 탑승자 간 충돌로 인한 머리 부상을 막기 위하여 탑승자 간 충돌 방지 에어백, 긴급제동장치(AEB : Autonomous Emergency Braking)와 연계되어 탑승자 보호를 최적화하는 에어백, 보행자의 머리 부상을 저감하기 위한 차량 외부의 보행자 에어백 등을 개발하여 탑승자의 보호 성능을 향상시키기 위한 노력을 하고 있다.

Airbag

무릎 에어백 무릎 에어백
탑승자 간 에어백 예시 탑승자 간 에어백 예시
보행자 에어백 예시 보행자 에어백 예시
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