자동차에는 화약이 많이 들어갑니다

에어백, 안전벨트 그리고 화약

안전벨트

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당연히 차에는 있어왔던 안전장치라면 에어백과 안전벨트를 떠올릴텐데 용도와 동작 원리를 잘 모르는 사람들이 꽤 있는 것 같다.  두 가지 모두 운전자와 승객의 안전을 위한 장치인데 우선 안전벨트는 사고시 승객을 자동차 내에 잡아두는 역할을 하고 차량 내의 각종 에어백들이 탑승객의 여러 곳을 차량 내의 장치와 충돌하는 것을 막아준다.  

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안전벨트는 버스와 같이 허리만 잡아주는 2점식,  승용차에서 볼 수 있는 3점식 그리고 경주용 차량 이나 스포츠카에서 볼 수 있는 4점식이 있다.  

 

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우습게 보이는 벨트지만 저 안전벨트의 끈 하나로 약 3톤의 무게를 버틸 수 있다고 하니 차를 들어올릴 수 있는 정도의 능력을 가졌다고 할 수 있다.  안전벨트를 자세히 보면 가느다란 실로 엮은 것을 볼 수 있는데 약 3톤의 무게를 견딜 수 있어 차를 견인하는 견인바로 사용해도 무리가 없겠다. 

잘 알고 있는 바와같이 안전벨트를 착용하고 나서 급하게 몸이 움직이면 벨트가 locking이되는 것이고  자주 경험해 봤을 것이다.  사고가 났을때도 동일한 매커니즘으로 동작이되고 항상 승객을 시트에 잡아두어 추가적인 피해가 가지 않도록하는 가장 기본적인 안전도구이다. 

 

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안전벨트와 관련된 특허의 60% 이상이 독일에 있으며 locking에 볼 센서를 사용하는 것도 독일의 특허가 아닐까 생각을 해 본다.   아래의 그림처럼 자동차의 충돌 테스트에 실제 사람으로 테스트를 할 수 없어 충돌시 인체에 미치는 영향을 알아보기 위해 만든 것을 더미라고 한다.  자동차 관련 뉴스에서 많이 보아 익숙할 것이다. 

 

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차량 범퍼가 없는 프레임에 위와같이 더미를 앉히고 60km로 벽과 충돌하는 테스트를 보면 사람의 이마가 가슴에 닿는 장면을 목격하게 된다.  이는 사람의 목뼈가 부러진 것이라 해석해도 무방하겠다. 그리고 관성의 힘에의해 갈비뼈가 부러지는 경우도 있다.  여기까지가 아주 기본적인 안전 벨트의 기능이라고 하겠다. 여기에 추가적으로 사고가 발생하면 안전벨트를 뒤로 잡아당겨주는 기능이 있다.  프리텐셔너라고 부르는 기능인데 사고가 감지되면 안젠벨트를 뒤로 감아 사람을 꼭 잡아주는 기능이라 하겠다.  뒤로 안전벨트를 어떻게 당겨줄까?  충돌이 발생하는 아주 짧은 시간에 효과적으로 대응하기 위해 화약을 사용한다.  아래의 이미지 처럼 버클을 뒤로 당겨주는 역할을 한다.  최근들어서는 충돌시 안전벨트를 당겨주고 사람이 최대의 압력에 도달하기 전에 살짝 풀어주어 인체의 손상을 최소화 한다고 하는데 이 경우는 화약을 쓰지 않는다고 한다.  아래와 같이 화약을 사용한다면 충돌이 발생하여 화약이 터진다면 안전벨트의 버클 부분을 교체해야만 한다. 

 

에어백

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에어백은 충격 발생부터 전개까지 빠른 시간내에 최고로 부풀어 올라 사람의 각 신체에 충격을 완화해 주는 역할을 한다.  에어백이 전개되는 시간이 0.05초 밖에 되지 않기 때문에 빠른 전개를 위해 화약을 역시 사용한다. 

https://youtu.be/Bw0Ps8-KDlQ

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자동차의 범퍼등에 장착되어 있는 충돌센서들에서 충돌신호가 감지되면 바로 전개를 시작해야 한다. 중요한 것은 화약이 터지면서 에어백을 팽창시키는 것이기 때문에 팽창 중에 사람의 신체와 닿는다면 벽에 부딪치는 효과와 같이 상해를 입게될 것이기에 완전 팽창이 된 후 바람이 빠지는 단계에서 부딪쳐야하는 것이다.  그래서 예전에 사제 에어백이 출시되었던 때에는 이런 위험성을 알리는 기사들이 꽤 있었던 것으로 기억한다. 

 

자동차에 화약이 들어간다는 것을 소개했다. 일반적으로 화약이라고 하면 폭죽이나 전쟁을 생각하기 쉽지만 차에서는 사람을 구하는 용도로 사용이 된다. 모두 안전운전을 해서 사고가 나지 않기를 바란다.