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벤츠, 현장주의와 디지털 테스트로 미래의 안전 책임진다

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글 : 채영석(webmaster@global-autonews.com)
승인 2007-12-17 06:48:36

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벤츠, 현장주의와 디지털 테스트로 미래의 안전을 책임진다

21세기 최대의 과제는 환경과 안전문제의 해결이다. 지구온난화문제가 심각해 지면서 이산화탄소 문제가 첨예하게 대두되어 있는 상황이어서 환경 문제에 더 많은 관심이 쏠려 있는 것이 현실이다. 하지만 앞으로 개발도상국을 중심으로 한 자동차 수요의 급증과 더불어 안전 문제 또한 시급히 해결해야 할 공통 과제인 것은 틀림없다. 메르세데스 벤츠가 안전에 대한 심각성을 확인시켜 주는 이벤트 Safety Workshop 2007을 중국 광동성 주해에서 아시아 국가들의 기자단을 초청해 실시했다. 글로벌오토뉴스를 통해 이미 수 차례 전한 바 있지만 Safety Workshop 2007를 통해 다시 한번 확인한 안전문제의 심각성과 메르세데스 벤츠가 생각하는 안전에 대한 이상을 살펴 본다.

글/채영석(글로벌오토뉴스 국장)

급증하는 이산화탄소 문제에 대한 심각성은 다양한 경로를 통해 강조되고 있고 그 해결책을 찾기 위해 범지구적인 노력이 전개되고 있다. 하지만 미국과 중국에서 근본적인 해결책이 강구되지 않으면 허사라는 것이 중론이다. 연간 239억톤이 배출되는 이산화탄소 배출량 중 미국에서 60억톤, 중국에서 50억톤 이상으로 50% 가까이가 두 나라에서 배출되고 있기 때문이다. 여전히 미국은 이산화탄소 감축 국제협약인 교토의정서에 비준을 하지 않고 있다. 교토 의정서도 시한이 임박한 지금 그래서 지구촌 국가들은 새로운 틀 마련을 위해 분주히 움직이고 있다. 만약 근본적인 해결책이 나오지 않으면 더 이상 화석연료를 사용한 자동차를 탈 수 없는 상황에 처해 있다는 표현이 나올 정도로 절박하다.

안전에 있어서도 이런 상황은 비슷하다. 통계에 따르면 전세계에서 60초에 두 명 꼴로 교통 사고로 사망하고 있으며, 95명 이상이 심각한 중상을 입는 사고를 당하고 있다. 매년 120만 건의 사망 사고와 5천만 건의 부상 사고가 발생하고 있다.

세계보건기구(WHO)는 교통 사고 방지가 건강 보호를 위한 가장 중요한 방법이라고 생각하고 있다. 하버드 대학이 집계한 세계에서 가장 흔한 질병, 상해 및 사망 원인 순위를 보면 교통 사고가 현재 9위에 올라와 있다. 특히, 어린이와 15세-44세 성인 남성의 경우에는 교통 사고가 1위를 기록하고 있다. 만약 미국 과학자들의 예견이 맞는다면 교통 사고는 앞으로 2020년에는 AIDS나 결핵, 감염으로 인한 경우보다도 더 높은 3위의 자리로 뛰어오르게 될 것이다. 이 같은 전망은 전세계적으로 교통 사고가 증가 추세에 있기 때문이다.

중국, 연간 전세계 사망 사고의 8%인 9만 8,000명 사망

2004년, WHO는 “도로 교통 사고 방지를 위한 세계 보고서”라는 제목의 글로벌 교통 안전에 관한 종합적 연구 결과를 발표한 바 있다. 이 보고서에서 전문가들은 전세계 75개 국가를 대상으로 교통 사고와 관련한 데이터들을 연구하고 사고의 원인을 분석하였으며 사고 피해자들을 조사했다. 이 보고서를 통해 발견된 한가지 중요한 사실은 전세계적으로 교통 사고로 인한 사망자의 숫자가 1990년과 2002년 사이에 99만 명에서 120만 명으로 증가되었다는 점이다. “ 대부분의 부유국에서는 교통 사고 발생수가 점차 감소하고 있는 반면, 중하위층이 많은 국가의 경우에는 교통 사고 수치가 점차 증가되고 있었다”고 WHO 보고서는 주장하고 있다. 거의 90%에 달하는 교통 사망 사고가 세계 빈곤 국가에서 발생되고 있는 것으로 나타났다. 또한 이 같은 추세에는 별다른 개선의 추이가 없는 것으로 나타나고 있다.

이러한 교통 사고의 점진적인 증가세는 중남미 국가에서도 발견할 수 있는데, 이 지역의 경우, 1990년 이후 교통 사고 사망자의 수가 35% 이상 증가되었다. 또한 동남 아시아 지역에서는 교통 사고 사망자 증가가 55%에 이른다. 이러한 숫자와 여러 나라에서 보여지는 교통 사고 증가세가 보여주는 것처럼 WHO는 향후 2020년경에는 교통 사고 사망자의 수가 평균 60% 증가될 것이라고 전망하고 있다.

2002년 UN기구에서 발간한 교통 안전에 관한 전세계 지도를 보면 아프리카, 중동, 중남미와 아시아 일부 지역 등이 교통 사고 빈발 지역으로 나타나고 있다. 이들 지역에서 교통 사망사고의 비율(인구 10만 명당 사망의 비율)은 19.1에서 28.3을 기록하고 있다. 반면 유럽의 경우, 이 비율은 11.0에 그치고 있다.

사고율을 인구 크기를 바탕으로 계산하는 방법은 이미 통계학자들에 의해서 입증된 방법이긴 하지만 이러한 방법은 특히 인구는 많지만 교통량은 상대적으로 낮은 국가의 경우에는 대략적인 데이터만을 제공할 뿐이다. 예를 들어, 중국의 경우, 2005년 한 해 10만 명당 교통 사고 사망자 비율은 7.6에 불과하지만(이는 유럽의 비율에 비해서도 현저히 낮은 수치이다), 이 한해 동안 실제 교통 사고 사망자는 98,000명을 넘었다. 이것은 전세계 사망 사고의 8%에 해당하는 수치다.

또한 향후 중국에 대한 전망은 훨씬 더 당혹스럽다. 중국 국가 의회 연구개발 센터가 발표한 향후 교통 사고에 관한 최근 연구 내용에 따르면 “만약 이러한 증가 추세가 멈추지 않는다면 교통 사고 사망자 수는 2015년과 2020년 사이에는 20만 명에 달할게 될 것”이다.

피할 수 없는 산업화 과정에서 경제발전이라는 미명 하에 드러나지 않았던 선례가 이런 개발도상국에서 더 이상 재연되지 않아야 한다는 의견이 그래서 급 부상하고 있는 것이다.

메르세데스 벤츠는 그래서 중국에서 그들의 안전 철학과 미래의 안전 기술에 대한 워크샵을 개최해 안전에 대한 의식을 고양시키고자 한 것이다.

수동적 안전성과 능동적 안전성

20세기 발명된 가장 획기적인 안전기술에 대해 안전벨트와 ABS, 그리고 ESP를 꼽는다. 흔히들 충격흡수존이라고 하는 크럼플 존을 비롯해 차체 구조의 개량, 안전벨트, 에어백 등은 사고가 났을 때 충격을 최소화하는 소위 말하는 수동적 안전성의 대명사다. 그리고 ABS와 ESP는 사고를 미연에 방지하기 위한 기술로 능동적 안전에 해당한다.

수동적 안전성을 좀 더 쉽게 풀이하자면 ‘자동차가 종잇장처럼 구겨진다.’는 얘기를 들 수있다. 캐빈, 다시 말하면 승객석은 가능한 변형이 적어야 하지만 그 외 엔진 룸 부분이라든가 트렁크 등은 가능한 잘 찌그러 들어야 한다. 충돌로 인해 발생한 에너지를 어떤 형태로든지 차체가 흡수에 탑승자에게 전달되지 않도록 하기 위함이다. 부득이 사고가 발생했을 경우 탑승자의 손상을 최소화하고자 하는 기술을 말한다. 가장 대표적인 것으로는 에어백을 들 수 있다. 우리는 자동차의 안전성을 이야기할 때는 바로 이 수동적 안전성만을 이야기하는 경우가 대부분이다.

적극적 안전성(Active Safety)에 대해서도 알 필요가 있다. 쉽게 설명하면 사고를 미연에 방지하기 위해 채용하는 기술이다. 가장 가깝게는 ABS를 들 수 있고 최근 장착 비율이 늘고 있는 ESP(Electronic Stability Program)등이 대표적인 것들이다.

메르세데스 벤츠는 이런 적극적 안전성을 위한 테크놀러지의 개발에 선구적인 메이커라고 할 수 있다. 그냥 개발된 기술을 채용하는데 그치지 않고 실제 상황에서 어떻게 적용되고 어떤 결과를 야기하는지까지를 분석해 다시 새로운 테크놀러지의 개발에 피드백한다는 것이다.

예들 들어 ESP의 작동상황을 나타내는 다이아그노시스(Diagnosis :자기 진단장치)를 철저하게 분석해 어떻게 사고가 발생하고 어떻게 하면 사고를 미연에 방지할 수 있는가를 고찰해왔다. 현장감있는 데이터를 바탕으로 다양한 안전기술을 개발해왔다고 하는 것이다. 탁상공론이 아니라는 얘기다. 이것 메르세데스 벤츠의 안전 사상에 있어 가장 큰 포인트라고 할 수 있다. 이것을 메르세데스 벤츠는 “Reality is the Yardstick”이라고 표현하고 있다.

스트레스 없는 운전으로 교통사고를 미연에 방지한다.

메르세데스 벤츠는 2005년에 출시된 신형 S클래스를 통해 이보다 진보한 안전개념을 소개했다. 프로세이프(Pro Safe)라고 하는 것으로 이것은 종래의 충돌안전에 더해 예방안전을 적극적으로 지원한다고 하는 것이다. 이 프로 세이프에는 운전자의 심리적이고 정신적인 부담을 저감하는 것이 안전성을 더욱 높여준다고 하는 사고가 내포되어 있다. 그것을 실현하기 위해서는 부드럽게 회전하는 토크감있는 엔진, 쾌적한 승차감을 실현해주는 서스펜션, 넓고 기분 좋은 실내공간, 진동이 적은 정숙한 차체, 완벽한 공조 시스템 등이 필요로 하다는 사고방식이 종합되어 있는 것이다. 그러니까 지금까지의 안전기술과는 그 차원이 다르다고 할 수 있다.
그 프로세이프에는 사고에 이르기까지 시간별로 다음의 네 가지 요소가 포함되어 있다.
1. Perform Safe→2. Pre Safe→3. Passive Safe→4. Post Safe.

첫 번째로 Perform Safe란 사고를 일으키지 않는 안전한 자동차로서의 기술이다. 자동차가 본래 가지고 있는 다이나믹 세이프티와 시계 성능 등이 여기에 해당한다. 스티어링을 꺾는 각도와 자동차의 속도에 따라 헤드램프의 조사폭을 변화시키는 액티브 라이트 시스템, 야간의 안전운전을 지원하는 코너링 라이트도 시계 확보에 효과적이다. 야간 운전시 헤드램프의 사각이 되는 영역을 영상으로 표시하는 나이트뷰 어시스트는 전방의 보행자와 자전거, 장해물 등을 근적외선으로 촬영해 영상화하는 것이다. 메르세데스 벤츠가 고안한 ESP와 브레이크 어시스트 등은 운전자를 보조하는 기능으로 확실한 역할을 하고 있다.

두 번째로 프리 세이프란 선대 S클래스에서 실용화한 것으로 충돌에 대비하기 위한 획기적인 기술. 예를 들면 자동차에 불안정한 움직임이 가해져 충돌 가능성을 감지하게 되면 전동 시트 벨트텐셔너를 작동시켜 구속력을 높이고 조수석의 시트백을 적절한 위치로 자동조정하며 사이드 윈도우와 선루프를 자동으로 잠궈 탑승자가 차 밖으로 튕겨 나가는 것을 막아준다고 하는 것이다.

세 번째로 패시브 세이프란 충돌시에 탑승자의 손상을 최소화하는 탑승자보호안전성능이다. 충돌시의 충격으로부터 탑승자를 지키는 것으로 시트 벨트, 에어백, 액티브 헤드레스트 등이 이에 해당한다.

포스트 세이프란 사고후의 탑승자 구조와 2차 피해의 발생방지를 고려한 기술이다. 연료의 자동 차단, 보조등의 자동점등, 도어록의 자동 해제는 사고 차량 내에서부터의 탈출과 차외로부터의 구출을 용이하게 한다는 점 등으로 최근 주목을 끌고 있다.

이런 안전 기능에 앞서 메르세데스 벤츠는 위험을 최대한 경감하기 위한 노력을 해왔다. 그리고 1953년 사고조사를 시작한 이래 비약적으로 사고 발생건수와 사상자수가 감소해왔다. 물론 그렇다고 그것이 완벽하게 만족할만한 것은 아니다. 교통사고를 근본적으로 해결하기까지에는 아직 과제가 남아있다는 얘기이다.

그러면 사고가 없는 자동차사회를 실현하려면 어떻게 해야 할까. 메르세데스 벤츠는 그를 위해 프로 세이프라고 하는 개념을 내놓은 것이다. 하지만 프로 세이프의 개념에는 운전자의 안전의식의 향상, 나아가 고도의 안전기술이 필요하다고 생각되고 있다. ABS에서 시작한 예방안전기술이 ESP로 진화하고 IT를 구사해 충돌안전과 예방안전을 연결하는 운전지원 시스템이 더욱 높은 안전성을 실현한다고 하는 것이다. 그중에서도 주목을 끄는 것이 레이더와 적외선을 사용한 전방 인식기술과 그것을 사용한 프리 세이프 기술이다. 여기서부터가 앞으로의 획기적인 기술이라고 할 수 있다.

특히 24GHz 레이더는 메르세데스 벤츠가 개발을 진행해 온 안전기술 중에서 중요한 것으로 이 레이더가 검지한 정보를 바탕으로 프리 세이프 기술은 기능하고 시트 벨트 텐셔너를 작동시키거나 조수석의 시트백을 적절한 위치로 자동조정하기도 하며 브레이크를 작동시켰을 때 사이드 윈도우와 선루프를 닫기도 한다. 또 이 24GHz 레이더는 파킹 어시스트, 차선변경 어시스트 등에 사용될 가능성도 내포되어 있다.

메르세데스 벤츠가 개발한 디스트로닉 플러스는 이 24GHz레이더와 77GHz레이더 사이에 맞춰져 있기 때문에 전방 30m까지의 장해물은 24GHz 레이더가 검지하고 먼 거리에 있는 장해물은 77GHz레이더가 검지한다. 24GHz 레이더가 바로 앞을 인식해 충돌을 회피하거나 피해를 저감시키고 77GHz레이더가 차량의 속도를 최적으로 컨트롤하는 것이다.

유럽과 미국에서는 이미 24GHz를 이용한 시스템이 순조로이 진행되고 있음에도 불구하고 일부 국가에서는 전파 망원경과 간섭을 일으킬 우려 때문에 사용할 수 없게 하고 있다. 이 24GHZ없이는 프리 세이프 기술이 완성되지 않고 당연히 프로 세이프라고 하는 이상을 실현하는 것도 어렵기 때문에 메르세데스 벤츠에서는 다른 자동차 메이커와 함께 적극적으로 주파수의 국제 표준화를 호소하고 있다.

Digital Testing 기법과 실제 상황 접목 총 동원

그리고 이번 Safety Workshop 2007을 통해 이처럼 복잡해져 가는 자동차 안전기술의 개발을 좀 더 첨단기술을 동원하기 위해 실차 테스트와 병행에 “Digital Testng”를 폭 넓게 활용하고 있다는 것을 강조했다. 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 실제 도로에서 나타날 수 있는 다양한 상황을 재현한다.

예를 들어 메르세데스-벤츠는 새로운 레이더 기반 안전 시스템을 실제 교통 상황에서 평가하기 위해 30대의 테스트 자동차를 독일과 미국에서 주행시켰다. 현재까지 500명 이상의 운전자가 메르세데스-벤츠 자동차를 운전했으며 총 백만km에 달하는 집중 테스트를 테스트 자동차에 실시했다. 테스트 자동차에 장착된 카메라와 컴퓨터는 중요한 교통 상황을 기록하고 어떻게 시스템이 운전자를 지원하고 그 지원 능력은 얼마나 믿을 만 한지 정밀하게 분석해낸다.

연구소에서는 최첨단 “HIL(hardware in the loop)” 테스트 과정을 통해 실제 테스트의 장점과 컴퓨터 시뮬레이션 테스트의 장점을 결합시켰다. 브레이크 어시스트(BAS) PLUS와 PRE-SAFE® 브레이크는 실제 교통 상황의 데이터를 이용한 가상 현실에서의 집중적인 내구성 테스트를 통해 거쳐 완성되었다. 이러한 방법은 시리즈 제작 자동차용 하드웨어들 즉, 컨트롤 장치, 유압 장치 또는 센서들과 같은 시스템 구성 요소들도 시운전에 포함될 수 있게 해준다. 강력한 컴퓨터는 시뮬레이션 된 교통 상황을 통해 센서가 감지한 데이터를 각 장치들에게 보내고 각 구성 요소가 반응과 컨트롤 명령들을 기록한다. 이는 짧은 시간 안에 PRE-SAFE® 브레이크 컨트롤 전자 시스템을 수천 번에 달하는 실제 교통 상황에 노출시켜 그 신뢰성을 입증해 내기 위한 것이다.

환경과 안전 문제에 대한 심각성은 아직까지는 선진국을 중심으로 확산되고 있는 정도다. 개발 도상국에서는 규제 미비 등으로 현실적으로 무방비인 상태가 대부분이다. 정부차원에서 엄격한 규제를 시행에야 하지만 경제개발과 맞물려 간단하지만은 않다.

중국에서의 메르세데스 벤츠 Safety Workshop 2007를 총괄한 리차드 크뤼거(Safety, NVH, Testing, Durabilty)는 중국 등 개발 도상국에서의 이런 현실을 잘 알고 있다며 그것을 메르세데스가 앞장 서 해결해야 할 임무가 있다고 주장했다. 그는 “자동차회사들이 지속 가능한 자동차사회(Sustainable Mobility)를 위해서는 우선 인명 구조에 대한 책임감을 가지고 지역에 관계 없이 높은 안전성을 실현하는데 솔선수범해야 한다. 또한 자동차 안전 기술 분야에서 독보적인 위치한 메르세데스 벤츠는 그런 그들의 존재감이 당장에 시장 점유율 확대보다 더 중요하다.” 덧붙였다.

(*구체적인 안전기술 내용은 스페셜 이슈난을 통해 모두 소개할 예정입니다.)
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