고속버스에서 안전벨트를 매다가 문득 느낀 건데 안전벨트는 서서히 당기면 잘 나오는데 빨리 잡아당겨보니 탁 걸려 당겨지지가 않았다. 늘 그랬으니깐 당연하다 싶을 수 있지만 구조랑 원리가 무엇인지, 사고 났을 때는 어떻게 고정되는지 궁금해져서 간단하게 조사 후 포스팅으로 남기고자 한다.
1. 안전벨트의 효과
2. 안전벨트의 구조와 원리
3. 안전벨트의 도입 역사
4. 안전벨트의 관련 법 규정
5. 글을 마무리하며
1. 안전벨트의 효과
이미 우리 생활에 밀접하게 쓰이고 있는 안전벨트는 충돌 시 탑승자가 전방으로 튕겨나가 핸들, 계기패널, 앞유리 등과 2차 충돌하는 것을 방지하기 위한 승객구속 안전장치다.
안전벨트의 효과에 대해서 의무 착용이 법으로 지정되어 있고 정부 차원에서 이미 홍보를 많이 하기 때문에 중요성을 익히 알고 있을 것이다. 그럼에도 불구하고 여전히 귀찮다는 이유로 안전벨트를 매지 않는 사람들 역시 많다. 안전벨트의 효과는 아래 짤 하나로 종결이 아닐까 싶다.
올바르게 착용한 안전벨트는 생존율을 무려 50% 이상 증가시켜 준다고 한다.
2. 안전벨트의 구조와 원리
●안전벨트 구조 : 안전벨트는 크게 탑승자를 감싸주는 벨트(웨빙)와 벨트를 고정시켜 주는 버클, 그리고 벨트의 수납 및 잠금장치인 리트렉터로 구성되어 있다. 여기서 이 [리트랙터]가 긴급 상황에서 벨트를 단단히 고정시켜 주는 핵심적인 장치이다.
그리고 최근에는 리트렉터의 구속기능 이외에 충돌초기 탑승자의 신체를 시트에 정확히 밀착시킬 수 있도록 도와주는 리트렉터-프리텐셔너, 벨트가 탑승자의 가슴에 과도한 힘이 가해지는 것을 제한하는 로드리미트 등이 추가되고 있다.
●안전벨트 원리: 위급한 경우에 안전벨트가 사람들 단단하게 고정해 주는 기술을 [ELR : Emergency Locking Retractor]이라고 한다.
리트랙터를 분해해 보면 아래 사진처럼 기어들이 나오는데, ELR은 아래 사진의 기어들을 가지고 크게 두 가지 기술로 안전벨트를 고정시키는 관성 잠금장치이다.
1. 내부의 무게추를 이용하여 급제동 시의 감속에 의해 기어를 멈추는 것 (아래 영상 참조)
2. 벨트가 갑자기 빠른 속도로 당겨질 때 리트랙터의 회전 기어가 잠기는 것 : 벨트에 연결된 회전축과 그를 따라가는 회전 기어가 있는데 기어가 회전축을 따라가지 못하면 기어들끼리 맞물려서 고정이 된다. (아래 영상 참조)
관성 잠금장치이기 때문에 벨트를 천천히 당기는 행위 같은 큰 관성을 만들지 않는 변화로는 잠금장치가 활성화되지 않는 것이다.
이외에 [ 리트렉터-프리텐셔너]라는 기술이 만들어져 안전성을 더욱 높였다. 이 장치는 정면충돌 시 어깨 쪽 벨트를 순
간 적으로 잡아당겨 앞 좌석 탑승자의 상체를 좌석에 확실히 고정시켜 안전벨트와 에어백의 효과를 한층 높여주는 장치다.
리트랙터 프리텐셔너는 에어백이 작동할 때 함께 작동된다. + 이외에 찾아보니 급브레이크 등의 로직과 연결되어 작동하는 경우도 있다고 하니 이는 제조사마다 조금씩 달라 보이나 구동은 결국 화약 점화를 어떻게 하는가에 따라 기계식과 전기식으로 나뉘는데 기계식은 기계식 센서로 동작하고 전기식은 에어백 컨트롤러에서 신호를 준다고 한다.
안전벨트를 조여준다고 하지만 무한정이 아닌 일정한 길이(약 120mm) 만큼만 조여주는 것이다.
3. 안전벨트의 도입 역사
안전벨트는 인간이 가진 이동수단 중 빠른 녀석부터 순차적으로 적용되었는데 가장 먼저 탑재된 곳은 비행기 좌석이었다.
라이트형제의 비행기가 발명된 이후 1900년대 초반에는 조종사를 보호하는 장치가 전혀 없어서 비행 도중 조종사가 추락하는 일도 있었다고 한다. 이에 기체에 탑승자를 고정시킬 수 있도록 1914년 가죽으로 만든 안전벨트가 비행기에 적용되었다.
시간이 지나 제2차 세계대전을 거치면서 안전벨트가 항공기에 기본적으로 장착되기 시작했고 자동차의 속도도 점점 빨라지면서 차량에도 안전벨트가 적용되었다고 한다. 공식적으로는 1936년 스웨덴 볼보사의 직원이 안전을 위해 2 점식 안전벨트를 장착한 것이 최초였다.
그러나 2 점식 안전벨트로는 생명을 지키는 데 한계가 있었고 1958년 볼보사에서는 닐스 볼린 Nils Bohlin이라는 엔지니어가 3 점식 안전벨트를 개발했다.
볼보는 3 점식 안전벨트를 개발한 뒤 사람의 안전을 위한 기술이라며 특허 신청을 포기했고 다른 자동차 회사들에게 이 기술을 무상으로 배포했다. 덕분에 전 세계의 모든 자동차에 3 점식 안전벨트가 보급될 수 있었다.
"안전벨트는 사람의 안전을 위한 것이니 특허를 낼 수 없다."
4. 안전벨트의 관련 법 규정
2018년 9월 28일부터 개정 도로교통법 공포(도로교통법 제50조 1항)로 인해 일반도로에서도 운전자와 조수석 동승자는 물론 뒷좌석 탑승자까지 전좌석 안전벨트 전면 의무화되었다. 이를 어길 시 운전자에게 과태료 3만 원이 부과되며 동승자가 13세 미만 어린이인 경우 과태료가 6만 원으로 늘어난다.
5. 글을 마무리하며
한국에는 차가 참 많다고 느껴진다. 내가 서울에 살고 있어서 특히나 그렇게 느껴질 수 있지만 어쨌든 이렇게 많은 차와 안전벨트는 땔 수 없는 관계고 안전벨트를 착용하는 것은 이제 상식 중의 상식이 되었다고 생각이 든다.
그러나 이런 안전벨트에 대해 어떤 원리와 구조로 우리의 안전을 보장하고 있었는지 전혀 몰랐다가 이번 기회를 통해 조사 후 포스팅을 작성했고 꽤나 간단한 원리로 되어 있고 또 여전히 발전 중이라는 사실에 놀라웠다.
하지만 아래의 표를 보면 뒷좌석이긴 하지만 여전히 안전벨트 착용은 우리들 삶에 정착이 되어 있지 않은 듯 보인다.
안전벨트 착용은 개인과 사회의 안전에 매우 중요한 요소이므로 안전벨트에 대한 [법규와 단속 강화 / 기술적 개선 / 사회적인 문화 정착 / 교육과 캠페인] 등 사회적인 노력이 필요하지 않을까 생각이 든다.
Appendix
https://www.taei.re.kr/bbs/board.php?bo_table=5&wr_id=131
https://ko.wikipedia.org/wiki/%EC%95%88%EC%A0%84%EB%B2%A8%ED%8A%B8
http://wiki.hash.kr/index.php/%EC%95%88%EC%A0%84%EB%B2%A8%ED%8A%B8
https://www.volvocars.com/kr/v/car-safety/safety-heritage
https://www.korea.kr/news/reporterView.do?newsId=148892730
https://www.electrician-1.com/2022/12/on-video-seatbelt-how-does-it-work.html
http://news.koroad.or.kr/koroad/vol33/sub0203.php
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