[장형성 교수의 자동차 이야기(1)] 탱크 같은 자동차를 만든다면?…차체 단단하고 무거우면 되레 안전하지 않아

안전한 자동차는 어떤 자동차일까. 자동차 차체가 탱크처럼 단단한 자동차는 안전할까. 자동차의 차체를 쇳덩어리로 만들면 차체는 단단해질 수 있으나, 차가 무거워져 달릴 수 없다. 따라서 거기에 상응하여 동력원(엔진)의 힘도 커져야 한다.

물론 차체는 단단하지만 가벼운 재료로 만든다면 더할 나위 없이 좋다. 그래서 자동차를 만들 때 고장력 강판 등을 쓰거나, 알루미늄 차체를 만들고, 부품의 무게를 줄이기 위하여 플라스틱 등의 재료를 사용한다,

만약 자동차 엔진의 힘이 세서 차체를 단단하고 무거운 것으로 만들었다고 가정하면 그런 자동차는 안전할까. 그렇지 않다. 차체는 사람이 탄 승객실은 전복 등 승객이 충격을 받을 수 있는 상황이 발생하여도 찌그러지지 않아야 한다. 그래야 승객이 다치지 않는다. 뿐만 아니라 본넷이나 홴다 등은 충격을 받았을 때 적절히 찌그러져야 한다. 충격을 흡수하는 찌그러짐이 있으면 승객은 더욱 안전하게 되는 것이다.

반대로 차체가 찌그러들지 않으면 그 충격이 승객한테 전해져서 큰 사고로 이어진다. 사진에서 보듯 자동차의 충격시험을 하였을 때 적절히 찌그러들어 충격이 흡수되어야 한다. 다만 충돌 시 기름이 유출되어 화재에 노출되거나, 승객석에 영향을 주어 문이 열리지 않거나, 에어백의 전개나 안전띠의 충격이 어떠한지, 승객석이 찌그러들지는 않는지 등을 종합적으로 검토하여 별을 달아 등급을 표시함으로써 일반인들이 쉽게 알 수 있도록 하고 있다.

자동차 충돌 등의 불의의 사고조건에도 완벽하게 대응하는 자동차를 만들 수는 없을까. 차체는 튼튼하고 운전자나 승객에게는 아무런 피해가 없는 자동차는 만들 수 없을까. 차체는 탱크 같지만 비행기 같이 빠르게 달릴 수 있는 자동차, 충돌 시에는 고무나 스펀지같이 완충작용을 할 수 있는 자동차를 만들 수 없을까.


자동차를 연구하고 설계하며 제작하는 자동차회사에서는 이런 자동차를 만들고 싶어 한다. 그래서 근래에는 차체에 보행자가 부딪쳤을 때에도 크게 부상을 입지 않는 것까지 고려한다. 그러나 아직까지는 꿈같은 이상적인 자동차는 만들지 못하고 있다.

자동차는 충돌 시 최대한의 충격 흡수를 통하여 운전자에게 영향이 최소화하도록 노력하고 있다.
정면의 범퍼를 통해 충격을 흡수하는 것은 물론이고, 측면에서의 충격을 보디의 넓은 범위로 분산시켜 흡수하고, 필러나 도어 등 승객에 가까운 부분으로 집중하지 않도록 설계한다.

일반적으로 판매되는 자동차에는 가장 보편적인 자동차가 판매되나, 튜닝을 통해서 충격을 흡수하는 범퍼를 제작하여 부착하거나, 보디에 충격을 완화시키는 장치를 부착하는 것도 있다.

충격 시 승객을 보호하는 설계, 안전벨트와 각종 에어백, 이런 부수적 장치를 통해서 보완하고 있다.

자동차는 요구되는 운행조건이 아주 많고 까다롭다. 그러한 조건을 다 만족할 수는 없다. 결국에는 아무리 좋은 안전한 자동차를 만든다 할지라도 완벽할 수는 없기에 운전자가 자동차를 알고, 안전에 대비하여 운전해야 할 것이다.


[장형성 교수의 자동차 이야기]를 집필하는 장형성 교수는 현 신한대학교 기계자동차융합공학과 교수다. 초대 한국자동차 튜닝협회 회장을 역임했으며, 국토부 제작자동차 결함평가 위원, 기능올림픽 심사위원 등을 역임했다. 또 한국산업인력공단 자동차 분야 NCS 개발위원, 출제, 심의, 감독위원과 한국산업인력공단 기술사 심의위원을 역임했다.


장형성 신한대 기계자동차융합공학과 교수