승객 안전을 위해 자동차의 앞·뒷부분을 오히려 더 찌그러지게 만든다? 이 명제는 일면 모순돼 보이지만 참이다. 어떤 물체가 충돌을 했을 때 충격량은 시간에 반비례해 커진다. 즉 충돌 시간이 길면 길수록 충격이 흡수돼 오히려 충격량은 작아진다는 것. 때문에 자동차 회사들은 충돌시간을 조금이라도 늘리고자 자동차의 앞부분과 뒷부분을 더 잘 찌그러질 수 있는 지그재그 구조로 만들어 총 충격량을 최소화하고 있다.
이와 같은 충격흡수 구조를 `크럼플 존`이라고 한다. 크럼플 존은 차가 부딪히는 순간 `적당한 찌그러짐`을 통해 차의 충돌 속도와 충격량을 크게 줄여준다. 완성차로 충돌시험을 한 결과 차가 1m가량 찌그러지는 동안 차량 운전자에게 전달되는 힘은 크럼플 존에 의해 90%가량 흡수된다는 데이터도 도출된 바 있다.
하지만 탑승자 안전케이지는 앞쪽 크럼플 존과 뒤쪽 크럼플 존 사이에 있는 튼튼한 강철 구조로 되어 있다. 사람의 인체로 치면 뼈대라 불릴 수 있다. 심한 충돌이나 전복에도 원래 형태를 그대로 유지하게끔 설계된 안전케이지는 차 모양이 변할 때 탑승자가 찌그러지는 부위에 갇히지 않게 해주는 역할을 한다. 크럼플 존과는 달리 훨씬 강도가 센 구조물로 설계되는데 충돌 시 발생하는 충돌에너지는 안전케이지 뼈대를 통해 탑승자를 비껴가게끔 설계된다.
이 중 가장 대표적인 것이 에어백. 에어백은 충돌 시 빠르게 부풀어 공기주머니를 형성함으로써 승객을 보호한다. 에어백 감지기에 급격한 감속이 포착되면 순식간에 에어백이 팽창하며 탑승자를 보호하는 것. 간혹 충돌사고 후 에어백 쿠션이 나오는 것을 보았다고 이야기하는 사람들이 있으나 이 과정은 `수십 m/sec(1000초 분의 1)` 내에 일어나므로 불가능한 얘기다.
안전벨트는 충돌사고 때 생존확률을 60~70%나 높여주는 역할을 한다. 안전벨트의 주 기능은 관성력으로 인해 탑승자가 앞 유리창 밖으로 튀어나가지 않도록 하는 것이며 이외에도 충격의 힘을 몸의 더 넓은 곳으로 분산시킴으로써 부상을 줄이는 효과가 있다.
최근에는 이렇게 직접적으로 충격량을 줄이고 탑승자의 안전을 도모하는 장치 외에도 사고를 미연에 방지할 수 있도록 도와주는 장치들도 많이 개발돼 있다. 특히 졸음운전 등 운전자의 부주의로 인해 차량이 차선을 이탈하는 것을 센서가 감지해 다시 원래 차선으로 돌아올 수 있도록 돕는 주행조향보조시스템(LKAS)이나, 주행 중 앞차와의 간격이 지나치게 좁혀졌다고 판단되면 자동으로 브레이크가 적용되는 자동긴급제동시스템(AEB) 등이 장착된 차량은 그렇지 않은 차량들에 비해 사고건수가 현저히 줄어 앞으로의 발전이 더욱 주목되고 있다.
류종은 자동차/항공 전문기자 rje312@etnews.com
