보행자 보호법과 자동차 디자인의 변화

오늘날의 자동차 디자인은 복잡한 요인들에 의해 변화되고 있다. 조형적 의미의 ‘자동차 디자인’은 특히 미국의 자동차 메이커에서는 ‘스타일링(styling)’이라는 용어로 구분하기도 하지만, 대체로 자동차 디자인은 심미성 높은 형태를 추구하는 것을 의미하는 것이 일반적 개념이다. 따라서 자동차의 디자인은 다양한 요인들에 의해 변화하게 된다.

글/구상(한밭대 교수)

사실상 조형적 관점이나, 자동차산업과 기술 변화에서 유래하는 디자인 변화요인 이외에도, 차량의 안전규제 강화에 의한 구조변화 또한 최근의 자동차 디자인 변화의 주요 요인들 중 하나로 떠오르고 있는데, 차량의 물리적 성능을 높이는 기술 이외에 차량 운행 중에 발생할 수 있는 다양한 유형의 사고로부터 탑승자나 보행자의 안전성을 확보하기 위한 기술개발과, 그것의 적용을 의무화하는 법규 등이 자동차 디자인 변화의 요인으로 작용하고 있는 것이다.

이처럼 다양한 변화 요인들 중에서 오늘은 최근에 유럽에서 시행되기 시작하면서 차량 디자인에 많은 변화를 일으키는 안전기술인 보행자보호법 중 독일의 TÜV 등 국제산업 규격에서 요구하는 보행자보호에 관한 내용을 개괄적으로 살펴보도록 하자.
보행자 보호법의 고찰
향후의 자동차 안전기술은 여기에서 한걸음 나아가 능동적 안전의 관점에서 사고예방 및 회피기술을 요구하고 있다. 또한 최근에는 자동차를 환경에 포함시키는 포괄적인 개념에 대한 안전성까지도 요구하고 있다. 즉, 다양한 절차에 의해서 종합적인 안전 평가 시스템으로써 차량의 안전성을 판단할 것으로 예상된다.

일본은 보행자보호법을 제정해 2005년부터 시행하고 있는데, 국내에서도 보행자보호의 정책적인 연구가 진행 중이며, 그 결과를 토대로 법규가 제정될 예정이다. 전 세계적으로 통용되는 보행자보호법은 정지상태의 차량에 보행자를 대표하는 레그 폼(Leg form), 상부 레그 폼(Upper Leg form) 및 헤드 폼(Head form)을 차량의 전면부에 충격시켜서 그 성능을 평가하는 방법이다. 우리나라는 유럽공동체의 EEVC 법규 안에 동의해 유럽용 수출차량에는 2005년부터 보행자에게 친화적인 차량을 수출하기로 합의했다.

현재 유럽에서 시행되고 있는 보행자 보호법의 정식 명칭은 'European Pedestrian Protection'이며, 승용차의 앞 유리와 후드, 그리고 앞 범퍼가 주요 적용부위이다. 위의 그림은 규제내용 자료 중 충돌 부위를 설명한 것으로, 지면에서 띠 모양 줄자 등의 구조물로 감아 측정해 1,000mm 부위에서의 충격을 기준으로 한다고 되어 있다. 이 규제 내용은 세부적으로 상당히 복잡하게 규정되어 있으나, 차량 앞부분에서 보행자의 부상을 줄이는 구조 확보로 요약할 수 있다.

보행자 보호 규제는 차량의 전면 범퍼를 기준으로 하고 있으며, 차체에서 실질적인 안전규제 실험 부위는 전면 범퍼와 후드를 중심으로 하는 부분이다. 따라서 차량의 디자인에 실질적인 영향을 미치는 범퍼와 후드의 디자인 자유도에 제한을 주는 요인으로 작용한다.

보행자 보호규제의 핵심은 차량과 보행자의 충돌 사고 시에 보행자를 차량의 후드 위로 쓰러지도록 하는 것이다. 일반적으로 차량이 보행자와 충돌했을 경우 보행자가 차량진행방향의 도로 쪽으로 넘어지게 되며, 이때에 가해 차량에 다시 치이게 되는 2차 사고로 이어져 사망할 확률이 높아지게 된다. 이러한 보행자 사고 특징에 의한 사망 확률을 낮추고자 하는 것이 보행자보호 규제의 주요 목적이다.
보행자보호법 규제의 충격 실험에서 레그 폼이 차량의 방향으로 휘어지도록 범퍼를 돌출시킨 형상과 후드에서의 충격 흡수 구조를 가지도록 하는 것이 실질적인 적용 방향이며, 이로 인해 차체 앞부분의 디자인이 변화된다.
후드와 보행자간의 충돌 시, 보행자의 신체에 가해지는 충격을 감소시키고 신체의 관성 에너지를 흡수하기 위해 후드와 엔진 사이에 완충공간이 필요하게 된다. 그러나 승용차들은 운전자의 전방 시야 확보를 위해 후드를 가능한 한 낮게 디자인하는 것은 물론이고, 그로 인해 엔진과 후드와의 간격은 간섭을 피한 최소의 공간 확보에 그치게 된다. 이에 따라 추가의 완충 공간 확보를 위해후드의 형상을 부풀리거나, 센서를 활용해서 충격이 감지될 경우 후드를 순간적으로 50mm 팝 업(pop up) 시키는 방식을 채택하기도 한다.

기존의 승용차 전면 범퍼는 종단면 형상에서 중심부 웨이스트라인(waist line) 부위가 돌출되는 것이 1990년대 말까지 차량에서 일반적 사례였으나, 보행자보호규제 적용으로 범퍼 기저의 스커트 부위 돌출이 가장 두드러진 변화로 볼 수 있다. 규제의 적용에 따라 범퍼 종단면(縱斷面) 형상이 변화된 사례는 이후에 발매된 차량들에서 살펴볼 수 있는데, 변화의 주요한 요소로는 보행자와 범퍼의 충돌 시 보행자의 발목 부위가 가장 먼저 범퍼와 접촉해서 보행자가 차량의 후드 방향으로 쓰러지도록 유도하는 것에 초점이 있다.

한편 범퍼의 종단면 형상 변화와 아울러 차량의 후드와 보행자와의 충돌 시, 충격을 흡수하고 차체 구조물로 인해 후드 위로 쓰러진 보행자의 상해를 방지하기 위한 구조적 해결책이 차체 외형의 형태 변화로 나타난 것을 볼 수 있다.

후드에서의 구조 변화는 후드 면과 엔진 본체 간의 완충 공간 확보와 함께 후드를 차체에 고정시키는 래치(latch)에 의해 보행자가 입을 수 있는 상해 방지 규정에 의한 요인에 의해 영향을 받는다. 구체적인 사례로는 종전의 차량들이 후드의 분할 선이 라디에이터 그릴 인접 부분의 아래쪽에 설정되어 있고 후드 래치는 라디에이터 그릴 상부의 중앙에 위치하고 있던 것에서, 후드 분할 선이 라디에이터 그릴 상부로 이동되면서 선단부가 연질 재료로 제작되어 완충기능을 가진 범퍼가 돌출되고, 후드 래치는 중앙부를 피해서 설치된 것을 볼 수 있다.

이러한 구조 변화는 차량과 보행자의 충돌 사고 시 가장 먼저 신체접촉이 일어나는 차량 앞부분을 연질 재료로 구성함과 아울러, 금속 구조물 후드를 후방에 위치시키는 것이다. 그리고 후드 고정용 래치를 좌우의 슈라우드 패널(shroud panel) 위치로 옮겨서 설치하는 한편, 외부의 충격으로부터 후드나 범퍼의 변형이 보다 용이하게 해서 보행자의 상해 발생 가능성을 줄이려는 것이다. 한편 이로써 라디에이터 그릴이 범퍼 구조물 내에 설치되면서 외부로부터의 충격에 파손되지 않는 연질의 합성수지로 만들어지는 것을 볼 수 있다.

이처럼 보행자 보호법의 적용을 기술적으로 만족시키기 위한 기술적 변화는 차체의 구조에서 변화를 초래하고 있는데, 차량과 보행자와의 접촉 사고 발생 시 보행자가 충돌하게 되는 앞 범퍼와 후드를 중심으로 나타나는 변화이다.

이러한 구조 변화는 후드 분할선의 이동이나 범퍼 아래쪽의 돌출 등 부분적인 형태 변경에서 그치지 않고, 전반적인 차량 형태를 새로운 디자인으로 만드는 출발점이 될 것으로 보인다. 특히 차체 앞부분에서 라디에이터 그릴을 중심으로 하는 구성 부품들을 연질(軟質) 합성수지 재질을 사용하는 구조로 변화되고 있다. 이에 따라 연질 합성수지 소재의 가공이나 혹은 재활용 등의 요구에 의한 표면 처리 방법에 따라 전체 이미지도 변화될 것으로 보인다. 이러한 재질 변화는 차체 전면에서 금속 재질 부품 사용의 감소, 또는 금속 재질 장식부품 사용감소로 나타날 것으로 보인다. 이미 유럽 메이커의 준중형급 승용차의 전면 디자인에서 그러한 경향을 살펴볼 수 있다.