첨단 자율주행 시대에 발맞춰 운전자의 안전을 지키는 에어백도 다양한 모습으로 바뀌고 있다. 글로벌리서치 업체 루신텔은 세계 에어백 시장이 2021년까지 연평균 4.6%의 성장률을 보일 것으로 예측했다. 자율주행 기술이 발달로 운전자의 조종이나 제동 등 차에 대한 개입이 적어지면서 안전장치에 대한 소비자들의 요구가 더욱 증가할 것이라는 분석이다.
에어백은 충돌 방향에 따라 정면 에어백과 측면 에어백으로 나뉜다. 정면 에어백은 스티어링휠에 장착된 운전석 에어백, 1열 좌석 내부에 장착된 동승석 에어백 등이 있다. 측면 에어백은 시트 옆면에 장착된 사이드 에어백과 천장에 장착된 커튼 에어백이 있다.
전 세계적으로 자율주행, 커넥티비티카(인터넷으로 연결된 자동차) 기술에 대응하는 신개념 에어백을 개발 중이다. 미래차는 각종 인포테인먼트 시스템의 확대 도입으로 차 내부의 변화가 불가피하다. 운전대가 사라지고 디스플레이 장치가 새로이 적용되는 식이다. 이에 따라 실내 에어백의 장착 위치도 달라진다. 운전대 앞에 디스플레이가 설치될 경우 기존 운전석 에어백의 장착 방법을 재검토할 수밖에 없다. 자동차의 전통적 내연기관이 전동식 파워트레인으로 대체되면서 차체의 충격 흡수 구조도 크게 변화할 것으로 보여 에어백도 변해야 한다.
아울러 자동차가 단순한 운송 수단에서 생활 공간으로 진화하면서 좌석 배열과 탑승 자세가 변하는 것도 고려해야 한다. 현재 앞을 보고 있는 좌석 배열이 향후 서로 마주 보거나 독립적으로 창을 향하는 등의 자유로운 배치가 가능해질 전망이다. 상대적으로 자유로운 자율주행차의 좌석 형태를 고려해 탑승자의 온몸을 시트 좌우에서 감싸는 ‘시트 전개형 에어백’이나 회의형 좌석 배열 시 테이블에서 펼쳐지는 신개념 에어백이 개발되고 있다.
충돌 회피가 불가능한 상황에서 첨단 시스템으로 피해를 최대한 줄여주는 대안도 모색 중이다. 앞차가 갑작스럽게 멈춰 추돌이 불가피한 상황에서, 범퍼 또는 차체 측면 등에서 바깥으로 터지는 ‘차대 차 외장 에어백’이 작동하는 것도 생각해 볼 수 있다. 이러한 차대 차 외장 에어백은 레이더, 카메라 센서 등과 연동해 외부 충돌을 예측해 작동하게 된다.
일반적인 에어백 시스템은 충격감지시스템, 질소 팽창장치, 에어백과 수납기구 등으로 구성된다. 자동차가 일정 속도 이상으로 충돌하면 센서가 이를 감지해 에어백에 질소가스를 팽창시키는 원리다.
충돌 사고가 발생했을 때 그 반동으로 탑승자가 튕겨 나가 운전석 앞부분과 부딪치는 시간은 약 0.07초에서 0.08초 사이다. 에어백은 이보다 빠른 0.06초 이내에 전개돼야 하므로 시속 200㎞ 이상의 빠른 속도로 펼쳐진다. 부풀어 오른 에어백은 탑승자를 감싸며 충돌 에너지를 흡수하는데 가스로 채워져 물렁할 것이라는 생각과 달리 굉장히 단단하다.
에어백은 충돌의 순간을 보호하기 위하여 1초 이내에 가스가 채워졌다가 빠지지만, 커튼 에어백은 차량 전복 상황에서 탑승자의 이탈을 방지하기 위해 6초 이상 가스 압력을 유지하는 등 각각의 기능에 맞게 작동한다.
최근 개발된 에어백은 탑승자의 위치와 안전벨트 착용 여부, 충돌 속도 등을 센서가 감지해 에어백이 단계적으로 팽창하는 기능뿐만 아니라 신체 크기나 체중까지 고려해 팽창 여부와 압력을 제어하는 기능을 갖추는 등 점점 지능화되는 추세다.
국내에선 현대모비스가 지난해 차량 전복 시 0.08초 만에 선루프 전면을 덮는 ‘파노라마 선루프 에어백’을 세계 최초로 개발했다. 선루프를 통해 승객이 튕겨 나가는 위험성이 꾸준히 제기돼온 만큼 승객의 사망이 발생할 수 있는 상해를 크게 완화해주는 기술이다.
김현우기자 777hyunwoo@hankookilbo.com
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