Side Crash에 대비한 차량 기술 발전

hailey22 2024. 7. 24. 16:35

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Side Crash 측면 충돌

Euro NCAP의 자료에 따르면 측면 충돌은 유럽 전체 교통사고 중 약 1/4을 차지한다. 또한 측면 충돌은 사망과 중상을 유발하는 원인 중 2위에 해당한다. 측면 충돌의 경우 차량이 찌그러지면서 사람을 보호할 수 있는 ‘크럼플 존(crumple zone)’이 거의 없기 때문에 충돌로 차량 부품이 깊이 침범하여 탑승자 공간의 변형을 유발할 수 있다. 그러므로 두부와 흉부에 중상을 입는 사례가 빈번하게 발생한다.

Crumple Zone 크럼플 존

뉴턴 제 3법칙 운동량 보존 법칙 : 충격량을 줄이기 위해서는 충돌 시간을 늘려야 한다.

(예시 : 계란을 방석 위에 떨어뜨리면 충돌 시간이 비교적 길어져 계란에 가해지는 충격량이 감소하여 깨지지 않음)

BIW 차체를 지그재그 구조로 만들어 잘 구겨질 수 있도록 하여 충돌시간을 늘려서 승객에게 가해지는 충격량을 줄이려는 목적으로 기능

OEM 개발 이력

Volvo : Side Impact Protection System (SIPS)

충돌 시 에너지를 분산시켜 탑승객 피해 최소화함

B필러, 지붕, 바닥 등 여러 곳으로 에너지가 전달됨에 따라 탑승객에게 전해지는 데까지 시간을 벌 수 있음 -> Crumple zone 기술

Volvo : Side Imapct Protection System Bag (SIPS 백) = SAB

1994년 세계 최초 SAB 개발 -> 1997 사이드 커튼 에어백 (CAB) 개발

메르세데스-벤츠 : Pre-Safe Impulse Side

측면 충돌을 미리 감지하고 피해를 최소화 하는 기술

충돌이 예상되면 창가 쪽 시트 옆구리에 바람을 넣어 탑승자를 5cm가량 밀어넣음 -> 충돌에너지가 사람에게 닿는 시간을 늦출 수 있음 -> Crumple zone 고려한 안전 기술

- 적용차종 : W213 10세대 E클래스

아우디 : Pre Sense Side

Radar 센서를 통해 측면에서 오는 traffic을 감지 -> 25km/h 이하에서 active AI suspension을 활용하여 측면 서스펜션을 0.5sec만에 80mm 가량 들어올림 -> 탑승객 차량 안쪽으로 밀어 넣음 -> 가슴, 복부 피해 줄일 수 있음

ZF LIFETEC : new SAB 개발 (Dual stage side airbag)

개발배경

게다가 측면 충돌은 차량과 충돌하는 사고와 관련성이 없는 상황에서도 발생한다. 예를 들어 기둥 충돌 시나리오에서는 차량이 옆으로 미끄러진 후 나무나 기둥, 가로등과 충돌하여 탑승자의 큰 부상으로 이어질 수 있다.

ZF LIFETEC의 글로벌 엔지니어링 담당 수석 부사장 Harald Lutz는 “측면 충돌이 발생했을 때 불가피한 충돌이 발생하기 전 밀리초의 시간 동안 안전성과 관련된 주요 장점을 확보할 수 있다고 확신하기 때문에 사전 충돌 2단계 사이드 에어백을 개발하고 있다”며, “사전 충돌 기능은 이후 전개되는 사이드 에어백이 최적의 보호 성능을 제공할 수 있도록 귀중한 공간을 확보할 기회를 제공한다”고 설명했다.

제품 설명

Passive Safety 전문 회사 ZF LIFETEC에서 Dual stage SAB(side airbag)을 개발했다고 한다.

Dual stage SAB는 충돌이 발생하기 200ms 전에 1단계 stage를 발동하여 탑승자를 예상 충돌 지점에서 먼 방향, 차량 실내 쪽으로 몇 cm 밀어서 이동시킨다. 이러한 공간을 확보한 덕분에 2단계 stage에서 에어백이 전개되면 완전한 충돌 보호 효과를 발휘할 수 있다고 한다.

차량이 사전 충돌 신호를 감지하지 못한 상태에서 사고가 발생한 경우 기존 사이드 에어백과 같은 기능을 수행하도록 설계되었다.