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자동차 에어백엔 어떤 가스를 넣을까요?

 

에어백은 자동차가 충돌로 인해 센서에 일정량 이상의 충격이 감지되면 펼쳐져 승객을 보호하는 안전장비다. 탑승자의 몸과 핸들, 대시보드를 비롯한 각종 내장재 사이에서 순간적으로 공기주머니를 부풀려 완충 작용을 하는 것이다.

에어백의 조건
충격이 감지된 차의 내부에서 에어백이 효과적으로 승객을 보호하기 위해서는 몇 가지 조건을 갖추어야 한다. 첫 번째는 탑승객이 부딪히기 전에 펴지는 빠른 응답성. 두 번째는 일정한 충격 이상일 때만 작동을 해야 한다. 세 번째는 에어백을 부풀게 하는 가스의 속성인데 화학적으로 안정화되어 폭발의 위험성이 없어야 한다. 그리고 마지막으로 설치가 쉽고 가격이 저렴해야 한다. 물론 위 네 가지의 조건 중 가장 중요한 것은 빠른 응답성. 에어백이 눈 깜짝할 사이 제 능력을 발휘할 수 있는 비밀은 아지트화나트륨(NaN3)이라는 물질에 있다.

에어백을 순간적으로 부풀리는 데 쓰이는 아지트화나트륨(NaN3)은 질소와 나트륨의 화합물이다. 350℃에서도 불이 붙지 않고, 충격을 주어도 폭발하지 않을 만큼 안정성이 뛰어나다.


센서에서 충격이 감지돼 점화기(인플레이터)에 신호가 도착하면, 높은 열로 불꽃이 일어난다. 이 불꽃은 아지트화나트륨을 0.03초 이내에 질소와 나트륨으로 분리한다. 화합물의 전체 무게 중 약 65%가 질소로 구성되어 있어 아지트화나트륨 1g이 질소 기체 705mL를 만들어 낸다. 제조사는 수많은 테스트 과정을 거쳐 최적화된 에어백의 부피를 산출하고 화합물의 사용량을 결정하게 되는 것이다.

진화하는 에어백
충격을 흡수하는 게 목적이었지만 최초의 에어백은 폭발 압력에 의한 부상의 위험성도 높았다. 에어백을 맞고 사망한 어린이와 여성의 사례가 종종 발생했다. 때문에 메이커들은 지속적인 연구개발을 통해 더 안전하고 효과적인 에어백을 만들기 위해 매진했다.

<1세대> SRS 에어백(Supplemental Restraint System Air Bag) :
중간 체격의 성인 남자를 기준으로 개발된 에어백으로 일정한 충격 이상에서 일정 출력으로 작동하고 그 이하에서는 작동하지 않는다. 국내에서는 1992년 현대 뉴 그랜저가 최초로 장착했으며, 1993년부터는 ABS와 함께 국내 중소형 신모델에서 옵션으로 제공했다.

<2세대> 디파워드 에어백(Depowered Air Bag) :
에어백의 높은 폭발력에 의한 조수석 탑승 어린이와 여성 운전자의 사상률을 줄이기 위해 폭발력을 20~35% 감소시킨 에어백. 체격이 큰 탑승자나 사고의 정도가 심한 경우 승객을 적절히 보호할 수 없는 단점이 있다.

 

volvo V70 Dual-
Stage Airbag

<3세대> 듀얼 스테이지 에어백(Dual Stage Air Bag) :
충돌 속도와 상황에 따라 에어백의 점화시기는 물론 저압력 또는 고압력을 제어하여 전개하는 에어백.

 

 


Jeep Compass Advanced Air bags

<4세대> 어드벤스드 에어백(Advanced Air Bag) :
기존 에어백의 단점을 보완해 개발된 최신형 에어백. 어린이, 체격이 작은 여성 운전자 또는 비정상적 위치로 앉은 전방 탑승자 보호를 위하여 사고의 심각도, 탑승자의 위치와 무게, 안전띠의 착용 여부 등에 따라 에어백의 전개시간, 폭발압력 등이 조절된다. 국내에는 제네시스를 시작으로 LF 쏘나타, 올 뉴 투싼 등의 신차에 적용되고 있다.

탑승객을 넘어 보행자의 안전을 위한 에어백

분명 현재의 에어백도 완벽하지는 않다. 지속적으로 에어백의 전개 조건에 대한 문제들이 사회적 이슈로 부각되고 있으며, 소비자의 불만도 끊임없이 발생하고 있다. 또한 탑승자를 넘어 보행자의 안전까지 책임져야 할 시대가 왔다. 자동차 제조사들은 단순 판매 마케팅을 위한 기술 발전이 아닌, 사람의 안전을 최우선으로 하는 사회적 책임을 가진 기술을 위해 노력해야 할 것이다.

나 더! 에어백의 구성 부품


고석연

고석연 기자

nicego@encarmagazine.com

공감 콘텐츠를 지향하는 열혈 에디터

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