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자동차 안전을 판단하는
자동차 충돌 테스트는 무엇일까?2014/10/08by 현대자동차그룹

자동차 안전 테스트는 왜 그렇게 중요한지
국산 자동차의 안전성능 수준은 어디까지인지 알려드립니다

한국을 대표하는 자동차들의 안전성능은 세계적인 테스트 역시 충족시켰습니다

ㅣ 한국을 대표하는 자동차들의 안전성능은 세계적인 테스트 역시 충족시켰습니다



고속, 중량, 경도 등 다양한 면에서 어쩌면 자동차는 가장 위험한 기계일지도 모르겠습니다. 그래서 미국을 비롯한 주요 자동차 소비시장에서는 냉정하게 자동차의 위험 정도에 대해 테스트하고, 이 테스트를 소비자 시장에 발표합니다. 이러한 테스트들은 어떻게 진행하는 것이며, 어떤 기준으로 작성되는 것일까요? 그리고 기관이 발표한 안전성능은 믿을 수 있는 것일까요? 충돌 테스트에 대해 심도 있게 알아보고 더불어 국가대표 자동차들의 안전성이 어디까지 왔는지도 살펴보겠습니다.



자동차의 기본은 잘 달리기 위한 안전성

2013년도에도 면밀히 진행되었던 쏘나타 충돌 테스트
2013년도에도 면밀히 진행되었던 쏘나타 충돌 테스트

자동차는 소비자가 사용하는 모든 물건 중 가장 편리한 동시에 가장 위험한 기계이기도 합니다. 총 중량이 1톤 이상이고 주행 속도도 상당하기 때문입니다. 만약 1톤의 자동차가 100km/h의 속도를 가진 물체와 충돌한다고 가정해봅시다. 자동차와 물체는 충돌로 받은 에너지를 ‘운동량 보존의 법칙’에 의해 서로 주고받게 되며, 이때 주고받는 힘은 자동차는 물론 물체(사람도 포함될 수 있음)에도 큰 충격을 주게 됩니다. 쉽게 생각하면 놀이동산에서의 ‘범퍼카’를 떠올릴 수 있습니다. 범퍼카는 시속 20km의 속도로 움직이지만 운전자가 받는 충격은 생각보다 큽니다.

 

이러한 이유로 자동차는 그 본질인 잘 달리는 것만큼이나 안전성이 보장되어야 합니다. 잘 달리기 위해, 빠르고 편안하게 도착하기 위해 자동차를 선택하는 것이 아니라, 생활에서 겪을 수 있는 여러 안전 문제를 해결하기 위해 타는 것이 자동차라고 생각해도 좋습니다. 그래서 자동차는 ‘가장 안전한 기계’가 되어야만 하는 숙명을 안고 태어납니다.



성능을 위한 또 다른 기준, 안전

IIHS 제네시스 스몰 오버랩 결과, 운전석이 그대로 유지되고 있습니다(출처: IIHS)
| IIHS 제네시스 스몰 오버랩 결과, 운전석이 그대로 유지되고 있습니다(출처: IIHS)

안전성능이 자동차에 있어 중요한 또 다른 이유는, 자동차의 상품성 평가 대부분이 안전성능에서 비롯하기 때문입니다. 안전하기 위해 타는 것이 자동차이므로 이는 당연한 소비자의 권리에 해당합니다. 이러한 안전성을 보장하기 위한 기준으로 현재 미국을 포함한 유럽, 중국 등은 국제 표준인 NCAP(New Car Assessment Program)을 각국 사정에 맞게 일부 조정해 사용하고 있습니다.

 

NCAP은 주로 각국의 교통을 관장하는 부서(한국-교통해양부/교통안전공단/자동차성능연구소, 미국-교통부/도로교통안전청, 유럽-EU집행위원회/영국환경 교통지역성/스웨덴 운수성/도통차클럽 등)에서 직접 테스트를 해서 판단하는 중인데요. 세계 각국에서 판매 중인 현대 · 기아자동차는 유럽의 Euro-NCAP, 중국의 C-NCAP, 아시아의 ASEAN NCAP 등의 충돌평가 기준을 따르고 있습니다.

 

이러한 NCAP은 각국의 문화나 현지 여건에 따라 테스트 기준이 상이하기 마련입니다. 예를 들어 일부 국가는 충돌 시 차체의 변형 정도를 체크하는 반면, 다른 나라에서는 승객의 상해 정도를 체크하는 경우도 있습니다. 이렇게 모든 조건의 충돌 테스트에 대비하다 보면 점차 더 안전한 자동차로 변해가는 것입니다. 이러한 충돌 테스트는 약 2년 단위로 상품성 규정과 관련 법규가 강화되며 이와 더불어 자동차 역시 세대를 교체할수록 더욱 안전한 기계로 거듭납니다.


안전성능을 파악하는 확실한 방법, 실제 충돌

IIHS 스몰 오버랩 결과. 앞부분이 처참히 부서졌으나 운전자가 안전한 것이 눈에 띕니다(출처: IIHS)
| IIHS 스몰 오버랩 결과. 앞부분이 처참히 부서졌으나 운전자가 안전한 것이 눈에 띕니다(출처: IIHS)

그렇다면 이러한 NCAP지침을 만족하기 위해 자동차로는 어떤 테스트를 할까요? 바로 실제 충돌과 유사한 상황을 만들어 실제로 ‘충돌’합니다. 우선 각 기관은 도로처럼 속도를 낼 수 있는 넓은 실험장소를 마련하고, 시판 차량을 무작위로 뽑아 테스트 현장으로 갖고 옵니다. 이 과정에서 선택된 차량은 테스트 조작을 할 수 없게끔 자동차 위에 검사관이 서명을 하는 등의 장치를 해두는데요. 이 자동차는 각종 측정법에 의해 과감히 부서지며, 충돌 시의 모습, 충돌 후의 모습 등으로 안전성능을 파악하게 됩니다.

 

이때 사람이 직접 탑승해 실험할 수 없으므로 자동차에는 더미(Dummy)가 탑승합니다. 한 TV 광고에서 등장해 대중들에게 익숙해진 더미는 단순히 인체의 겉모습을 흉내 낸 마네킹이 아니라 인체의 여러 부분을 모방해 만든 인형입니다. 운전자 대역으로 적합한 더미를 만들 때는 보통 알루미늄과 강철로 뼈를 만들고, 고무로 피부를 만들어 사람의 뼈나 피부를 섬세하게 재현하는데요.

 

내부에 금속, 가속도계, 로드 셀, 변위계, 센서 등을 탑재해 충돌 시 운전자가 어떤 충격을 받는지를 섬세하게 판단합니다. 심지어 혈액을 상징하는 색이 있는 액체도 넣어, 충돌 시 피가 튄 방향을 통해 어느 방향으로 얼마만큼의 충격을 받았는지도 파악할 수 있답니다. 왠지 인간과 흡사한 더미의 모습에 불쌍한 마음이 드는 건 저 뿐일까요?



최악의 충돌 테스트로 손꼽히는 스몰 오버랩

북미에서도 가장 까다로운 실험으로 꼽히는 IIHS의 제네시스 스몰 오버랩 테스트(출처: IIHS)
| 북미에서도 가장 까다로운 실험으로 꼽히는 IIHS의 제네시스 스몰 오버랩 테스트(출처: IIHS)

2012년, 미국의 충돌 테스트 기관 미국고속도로안전보험협회(Insurance Institute for Highway Safety, 이하 IIHS)는 까다로운 충돌 실험으로 유명합니다. 그 중에서도 가장 잔인한 테스트로는 ‘스몰 오버랩(Small Overlap)’이 손에 꼽힙니다. 2012년 시작된 스몰 오버랩 테스트는 전면 국소 부위(전면 충돌 예상 파트의 25%)에 충돌을 가해 안전 정도를 파악하는 테스트인데요. 운전자 태만 등 여러 이유로 자동차가 충돌할 때 운전자가 스티어링 휠을 본능적으로 트는 습관을 기본으로 만든 테스트입니다. 2012년 시작 이후 많은 유럽 명차들이 고배를 마시기도 한 악명 높은 실험이기도 합니다. 참고로 기존의 오버랩 테스트는 약 40%의 면적에 부딪히는 기준을 지녔었다고 하네요.

 

스몰 오버랩의 실험 방법은 임의로 선택된 시판 차량을 공장에서 테스트 현장으로 가져오는 것부터 시작됩니다. 일상에서 일어날 수 있는 사고를 기준으로 하는 스몰 오버랩 충돌 테스트는 일상 주행 속도(40마일=64km/h, 국제 기준)로 달려 준비된 1.5m 높이의 단단한 벽에 들이받는 형태로 진행하는데요. 이때 준비된 벽은 자동차의 25% 정도의 국소에만 닿도록 자동차 정면이 아닌 약간 측면(주로 운전자 쪽)에 위치하게 됩니다. 더미를 태운 자동차는 이 벽에 시속 64km로 들이받는데, 이때 자동차가 받는 충격은 128km/h의 속도로 정면 벽에 부딪히는 것과 동일합니다.

 

이렇게 2012년 등장한 스몰 오버랩 테스트에서 대다수 브랜드의 자동차 스몰 오버랩 충돌 테스트 파손 정도는 정면보다 훨씬 심각한데요. 2012년 이전에 출시되던 자동차들은 대부분 정면충돌 위주의 안전 성능을 갖추었기 때문이었습니다. 2013년 이후 각종 브랜드는 페이스리프트 혹은 풀 체인지 모델 출시 등을 이유로 점차 스몰 오버랩 테스트에도 적응해나가고 있습니다.



세계적인 테스트에서도 입증받은 안전성능

미국 IIHS 충돌시험결과 최고 안전등급 TSP+를 획득한 LF쏘나타(출처: IIHS)
| 미국 IIHS 충돌시험결과 최고 안전등급 TSP+를 획득한 LF쏘나타(출처: IIHS)

그렇다면 미국에서 좋은 반응을 이끌고 있는 국가대표 자동차 세단인 신형 제네시스와 쏘나타, 미국에서 사랑받고 있는 소형 패밀리 카 쏘울의 스몰 오버랩 테스트 결과는 어떨까요?  제네시스는 IIHS가 자체적으로 실행한 스몰 오버랩 테스트에서 전 부문 최고의 평가(Good)의 평가를 받으며 다른 부문을 포함해 29개 부문 전 항목 세부평가에서 만점을 획득한 바 있습니다.

결과는 G(good · 우수), A(acceptable · 합격), M(marginal · 보통), P(poor · 취약) 등 네 가지 방식으로 발표되었는데요. 다른 테스트에서도 최고 등급을 획득한 제네시스는 IIHS가 인정하는 최고 안전 등급인 TSP+(Top Safety Pick+)를 획득하기도 했습니다. 그 결과 제네시스는 ‘실수로 너무 잘 만든 차’라는 별명으로도 불리고 있다고 하네요. 외국에서 더욱 인기 있는 수출차량 쏘울 역시 IIHS 스몰 오버랩 등급 G, 전체등급 TSP, 신형 쏘나타도 전체 최고 등급인 TSP+를 받을 정도로 한국 자동차의 안전성능은 세계 시장에서도 인정받고 있습니다.

남양연구소는 IIHS의 내수용 차량 스몰 오버랩 테스트를 동일 조건으로 재연하는 행사를 실시한 바 있습니다
| 남양연구소는 IIHS의 내수용 차량 스몰 오버랩 테스트를 동일 조건으로 재연하는 행사를 실시한 바 있습니다

이러한 한국 자동차의 성과는 유튜브 및 각종 언론에서 언급되며 전 세계인에게 전파되고 있는데요. 국내에서도 동일한 조건의 스몰 오버랩 테스트를 진행한 적이 있습니다. 특히 이 행사는 수출용과 내수용 안전성능이 다르다는 오해를 불식시키기 위해 파워블로거, 언론인 등을 초청해 직접 차를 고르도록 하고 눈앞에서 직접 보여주는 형태로 개최되었습니다. 이렇듯 지난 8월 진행한 스몰 오버랩 테스트 시연 행사에 참여한 블로거는 직접 울산 공장에서 직접 차를 고르고, 페인트 스프레이로 마킹하고, 남양연구소로 이동해 충돌하는 과정까지 직접 눈으로 확인하는 시간을 가졌습니다. 앞으로도 현대 ·  기아자동차는 이러한 고객과의 만남을 지속하기 위해 노력할 예정이라고 합니다. 개인적으로 가능하다면 저도 꼭 한번 참여해서 진실을 여러분께 전할 수 있는 기회를 가졌으면 하는 바람입니다.


모든 부품의 조화가 안전성을 좌우하는 유기체

자동차의 안전은 일개 프레임이 아닌 다양한 부품의 조합으로 이뤄집니다
| 자동차의 안전은 일개 프레임이 아닌 다양한 부품의 조합으로 이뤄집니다

IIHS의 제네시스 스몰 오버랩 테스트 영상에서 보면 제네시스는 파손 정도가 운전석까지 미치지 않아 문을 열 수 있을 정도인데요. 현대 · 기아자동차의 핫스탬핑 공법을 적용한 초고장력 강판이 그만큼 단단하다는 이야기입니다. 그런데 차체를 단단하게 만드는 것만이 운전자의 안전을 보장하는 것은 아닙니다. 차체가 단단하기만 할 경우 내부 탑승자가 앞뒤로 전해지는 충격을 고스란히 받을 수도 있기 때문입니다.

이러한 이유로 현대 · 기아자동차는 충격이 발생했을 때 가동되는 액티브 후드 시스템, 충돌 시 차체가 충격을 흡수해 운전자에게 운동에너지가 전달되지 않도록 막아 주는 폼팩터 디자인공학 등 다양한 기능이 맞물려 작용하는 안전한 자동차를 설계했습니다.

이를 위해 외관에 큰 변화가 없는 쏘울 역시 내부 프레임을 풀 체인지하기도 했는데요. 현재의 쏘울은 헤드라이트만 살짝 바뀐 페이스리프트형처럼 보이나 실은 뼈대부터 새로 만든 풀 체인지 모델에 해당합니다. 그 결과 쏘울은 작지만 더 안전한 자동차로 거듭날 수 있었던 것입니다.

충돌을 방지하는 쏘나타의 전방 추돌 경보 시스템(FCWS)과 어드밴스드 스마트 크루즈 컨트롤(ASCC)
| 충돌을 방지하는 쏘나타의 전방 추돌 경보 시스템(FCWS)과 어드밴스드 스마트 크루즈 컨트롤(ASCC)



사전에 충돌을 막아주는 안전한 자동차 

인간과 동일한 관절, 피부, 신체구조를 가진 더미(Dummy)
| 인간과 동일한 관절, 피부, 신체구조를 가진 더미(Dummy)

우리 주변의 가장 거대한 기계이자 공학과 과학의 집약체인 자동차는 점차 까다로워지는 북미나 유럽의 기준에도 부합할 수 있을 정도로 진화를 거듭하고 있습니다. 그러나 결국 궁극의 안전은 부딪혔을 때 피해를 없애는 것보다 사전에 충돌을 막아주는 것이 아닐까요?

신형 제네시스는 ‘긴급회피 보조모드 기능’, ‘자동 긴급 제동 시스템(AEB)’, ‘긴급 상황 시 자동으로 안전띠를 단단하게 감아주는 프리세이프 시트벨트(PSB)’ 등 운전자가 직접 대응할 수 없는 충돌 혹은 충돌 예상 상황에서도 충돌을 방지하는 다양한 장치들을 마련해 놓았습니다.

이러한 기능들이 점차 발전하고, 동시에 무인자동차 혹은 사고 예측 시스템 등이 발전할수록 자동차는 더욱 안전하게 목적지까지 도달하는 기계로 진화하리라 예상해 봅니다.



by 이종철
허핑턴포스트 블로거




 

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