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vol.99-[조창현 전문기자의 자동차이야기⑭] 풍선 같이 車를 보호하는 외부 에어백 개발

“왜? 에어백은 자동차 내부에서만 터져야 할까.”

이런 의문에서 출발한 독일 자동차 부품사 ZF(프리드리히스하펜 Friedrichshafen)의 연구진이 외부에서 터지는 에어백을 개발했습니다. 자동차 회사들도 외부 에어백에 대해 긍정적이라고 하니, 차량 외부 에어백이 팽창하는 모습을 도로에서 볼 날도 얼마 남지 않았습니다.

ZF가 개발한 외부 에어백은 우리의 예상대로 작동합니다. 자동차 내부에서 터지는 에어백보다 외부에 장착돼 더 크며, 얼핏 못생긴 풍선과 비슷하게 보입니다. 에어백은 각 사이드 씰(자동차 도어 외부 차체)에 장착됩니다. 차량의 센서가 외부의 물체 접근을 감지한 뒤 충돌이 임박했다고 판단하면 사이드 씰에서 에어백이 팽창하는 방식입니다. 100밀리 초 이내에 에어백이 전면 범퍼 높이까지 부풀게 됩니다.

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외부 에어백의 이점 중 하나는 충격을 분산시킨다는 것입니다. 차량 측면 충돌 시 에어백이 팽창하게 되면 그 충격이 에어백을 통해 약화 및 분산됩니다. 차량 충돌로 인한 내부 충격은 30%까지, 탑승객 부상은 20~30%까지 줄일 수 있다는 것이 회사의 설명입니다.

ZF는 에어백의 팽창 여부와 시점을 파악하기 위해 다양한 센서를 차량에 장착했습니다. 각각의 센서마다 고유한 영역을 판단하게 되는데, 가령 레이더 센서는 거리 측정을 담당합니다. 또한 카메라는 오토바이와 자전거를 구분하는데, 레이더 센서에 비해 넓은 시야를 가졌기 때문에 신속하게 인식할 수 있습니다.

라이더(레이저 레이더의 준말)는 핵심 센서입니다. 이 센서는 부딪혀오는 물체를 향해 빛을 쏴 어떻게 빛이 반사되는지 파악합니다. 이를 통해 상세한 3차원 이미지를 구현해 충돌을 피할 수 없는 상황을 빠르게 감지하고 추적합니다. 이런 센서들을 통해 밀리 초 동안 다가오는 물체의 방향이 조금이라도 변경된다면 에어백의 작동 방식이 달라지는 것입니다.

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하지만 이 시스템이 보통의 자동차에 사용되기는 힘듭니다. 차량의 온보드에 센서를 통합하고 에어백을 위한 새로운 공간이 필요하기 때문에 이를 염두에 두고 설계한 차량에만 장착할 수 있는 것입니다. 즉 에어백 모듈, 인플레이터, 센서 및 사이드 실을 처음부터 설계한 차량만 가능하다는 것입니다.

ZF는 비용을 줄이기 위해서 기존 차량에 설치된 여러 가지 카메라와 레이더 센서 등을 공유하는 방법을 찾고 있습니다. 회사의 목표는 2년 내 양산차에 외부 에어백을 장착하는 것입니다.