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보행자보호 법규 및 NCAP 동향

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글 : 채영석(webmaster@global-autonews.com)
승인 2014-05-02 15:31:22

본문

보행자보호 법규 및 NCAP 동향

1. 서론

KoROAD (한국도로교통공단)의 2011년 교통사고 요인분석 자료에 따르면 2006년부터 2010년까지 전체 보행자 교통사고 건수는 약 236,417건으로 집계되었으며, 그 중에서 사망자발생 사고건수는 10,620건으로 연간 약 2000명이 보행자 사고로 사망한 것으로 조사되었다. 또한 조사대상 OECD 29개국 중 한국의‘인구 10만명당 보행 중 교통사고로 인한 사망자 수’는 OECD 평균 1.4명보다 3배 많은 4.4명으로 가장 높은 것으로 조사되었다.

글 / 김동석 (한국GM)
출처 / 오토저널 2월호

연령층별로 비교해보면 14세 이하 어린이의 경우‘인구 10만명당 보행 중 교통사고로 인한 사망자 수’는 한국이 룩셈부르크 다음으로 가장 많았으며 65세 이상의 고령층에서도‘인구 10만명당 보행 중 교통사고로 인한 사망자 수’는 OECD평균보다 5배이상 높은 사망자 비율을 나타내어 우리나라가 교통사고 발생으로 인한 보행자 사망피해가 큰 것으로 조사되었다.

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보행자 사고를 유형별로 살펴보면 사고1 당사자(운전자)는 운전 중 흡연, 휴대전화 사용, DMB 시청, 내비게이션 조작, 화장을 하는 행위 등 전방 주시 태만에 의한 안전운전 불이행으로 인한 보행자사고 유형이 전체의 74%에 해당하고, 사고2 당사자(보행자)의 행동유형은 횡단보도 횡단 시 부주의, 무단 횡단, 도로와 인도의 구분이 명확하지 않은 도로 조건에서의 횡단으로 인해 발생하는 보행자 사고유형이 전체 사고의 50% 이상을 차지하는 하는 것으로 조사되었다.

보행자 교통사고 발생시 다른 교통사고에 비해 인체 상해 정도가 크고 전체 교통사고 치사율보다 보행자 사고 치사율이 약 1.7배 높아 보행자 사고를 줄이고자 하는 논의는 유럽국가들을 중심으로 오랜 기간 동안 진행되어 왔으며 이러한 노력으로 최근 유럽, 일본, 한국 및 중국 등 국가들이 차량의 충돌 시 승객의 안전도를 평가하는‘신차안전도평가제도 NCAP(New Car Assessment Program)’에 차량이 보행자와 충돌 시 보행자의 신체 보호 관점에서의 안전성을 평가 항목으로 추가하였으며, 또한 보행자 머리 및 다리에 대한 상해치 기준을 안전법규로 제정하고 상해치 기준을 초과하여 안전법규기준을 만족하지 못한 차량은 자국 내 판매를 금지 함으로써 보행자의 상해 및 사망 사고를 줄이고자 하는 노력이 전세계적으로 추진되고 있다.

본 고에서는 보행자 보호를 위한 NCAP과 법규에 적용되는 테스트 방법에 대한 발전과정과 동향에 대해서 살펴보고 제작사에서 적용된 보행자 보호 기술 변화와 대응방법에 대해서 설명하고자 한다.

2. 보행자 보호 테스트 방법의 발전 과정

보행자 보호 평가 개발의 시초는 1987년 유럽자동차안전위원회(EEVC : European Enhanced Vehicle Committee)에서 보행자 보호를 위한 연구를 위해 Working Group 10이라 칭하는 분과를 개설함으로써 시작되었다. EEVC WG 10은 1988년 실질적 활동을 시작으로 1989년 12회 ESV학회 때 첫 보고서가 발표되었는데, 전신 인체 모형 시험과, 사체 시험, 사고 재현시험, 사고 데이터 조사 및 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 필요한 연구 방법과 방향에 대한 내용이 포함되었다. 1989년과 1990년도에 이러한 연구가 유럽의 여러 자동차 연구 기관에서 수행되었고 1991년“교통약자 충돌 차량 시험방법에 대한 제안”이라는 명칭으로 처음 소개가 되어 1994년 현재의 보행자 시험 방법의 기본 골격을 완성하였다(그림 2).

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EEVC 연구에 의한 보행자 테스트 방법은 Euro NCAP(이하 ENCAP)에서 1996년도에 도입을 하고 2000년에는 Australasian NCAP(이하 ANCAP)에 적용하였고 2005년에는 유럽연합(EU) 보행자 법규를 시행하였다. 또한 국제공동연구활동 보행자 사무국(IHRA PS-WG : International Harmonized Research Activities Pedestrain Safety Working Grop) 의장국이었던 일본이 1997년부터 보행자 안전을 위한 연구를 활발히 진행하여 2003년 연구결과를 바탕으로 Japan NCAP(이하 JNCAP)에 보행자 평가를 도입, 2005년에는 일본내 보행자 안전 법규를 시행하였다. 한국은 EEVC의 보행자 테스트 기본 골격을 갖는 시험 방법을 KNCAP에 2007년에 도입하였으며, 유럽연합의 보행자 법규 테스트 방법과 일본의 보행자 법규를 UN연합 국제 기준조화 협력 기구를 통해서 협의된 국제 기술 법규 GTR No.9(Global Technical Regulation - 보행자 보호부문)을 2008년도에 제정하여 유럽연합, 한국, 일본이 2013년에 시행했다(그림 3)

3. 보행자 보호 NCAP 동향

신차안전도평가를 실시하는 국가는 유럽연합, 미국, 한국, 중국, 일본, 남미연합, 호주, 동남아시아연합이 있으며, 이중 보행자 보호 평가는 유럽연합(ENCAP), 한국(KNCAP), 일본(JNCAP), 호주(ANCAP)에서 실시하고 있다.

ENCAP가 보행자 평가 시험을 가장 먼저 적용한 결과 1997년부터 2007년까지의 ENCAP 점수를 비교해보면, 성인승객보호 성능은 가장 안전한 등급인 5스타 차량이 1997년 0%에서 2007년 48%로 급증한 반면, 보행자 안전 성능은 5스타를 만족하는 차량이 2007년까지 한대도 없었으며 3스타 이상 차량의 비율도 1%에서 20% 상승하는데 그쳤다. 이 결과, ENCAP에서는 보행자 안전 부문의 성능개선을 목표로 2009년부터 성인, 어린이, 보행자 각 부문에서 개별 5스타로 평가 하던 방법을 각 부문에 과락 기준을 세우고 종합평가 하여 5스타 등급을 부여하는 Overall Rating 시스템을 도입하였다. 또한, 2009년, 2010년, 2012년 3단계 걸쳐 ENCAP 평가기준을 강화하였으며, 그림 4 에서와 같이 보행자 보호 부문의 5스타 과락기준을 타 부문에 비해 월등히 강화하였다.

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그 결과 ENCAP 평가 차량의 보행자 평균점수가 점진적으로 증가하였으며 2013년에는 보행자 충돌 영역을 더 세분화, 객관화 시킨 새로운 평가방식인 Grid 평가 방식을 적용하였다. 2014년에는 인체 무릎 인대 상해와 하지 다리 골절 상해를 측정할 수 있는 신규 하지 다리 모형인 Flex-PLI(Pedestrian Lower-leg Impactor)를 적용하여 좀더 실제인체상해를 모사할 수 있는 평가 방법을 도입할 계획이다. 뿐만 아니라, 2015년에는 보행자 부문 5스타 과락기준을 5% 강화할 계획이며, 2016년에는 충돌 전 보행자를 감지하여 감속시켜주는 자동비상제동장치(AEB : Autonomous Emergency Braking) 도입에 따른 시험방법 적용하여 보행자 보호 점수에 포함시키는 계획을 발표하였다.

국내 KNCAP 보행자 평가는 2007년도에 머리모형 시험평가를 적용했고 이듬해인 2008년도에 다리모형 평가시험을 추가 적용하였다. KNCAP은 ENCAP에서 시행하는 성인머리, 어린이머리, 상부다리, 하부다리 4가지 평가시험 중 상부다리와 하부다리 시험을 차량의 높이 조건에 따라 선택적으로 적용하도록 되어 있고 머리모형 시험영역은 JNCAP과 같은 기준인 WAD1700(Warp Around Distance 1700mm - 차량의 앞쪽지면부터 범퍼와 후드 영역으로 이어진 거리)을 기준으로 성인 머리모형 시험과 어린이 머리모형 시험으로 나누어져 있다. 2008년에서 2012년까지 5년간 KNCAP의 보행자안전 평가부문 등급 결과를 보면 (그림 5)와 같이 보행자 개별등급 5스타 차량은 없지만 점진적으로 보행자 안전성능이 개선되고 있다는 사실을 알 수 있다.

2010년부터는 KNCAP이 ENCAP에서와 같이 시험방법에 따른 개별 부문 평가와 아울러 각 부분별 점수를 합산하여 종합평가를 하고 있으며 최저 5등급에서 최고 1등급까지 부여하여 소비자의 이해를 돕고 있다. 2010년에서 2012년까지의 종합평가 합산항목은 정면충돌, 측면충돌, 목 상해평가와 같은 승객보호부문에서만 적용되었으나, 보행자 보호 평가는 안전장치와 함께 2013년부터 비로서 종합평가에 적용되었다. 그 결과 제작사에서는 최고등급인 1등급을 받기 위해서 보행자 안전 부문에서도 더 큰 노력을 기울이기 시작했다.

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이러한 KNCAP의 기준 강화로 2013년도 평가된 전체 차량의 보행자부문 평균점수가 2012년에 비해 30% 개선되었다. 폭스바겐 티쿠안의 경우, 충돌 및 주행안전성에는 5스타 과락 기준을 만족하였으나 보행자 부문 점수가 미달되어 유일하게 3등급을 받게 되었다. KNCAP은 2013년부터 2017년까지 ENCAP과 마찬가지로 3단계 기준강화를 발표하였는데 1등급을 받기 위한 보행자 과락 기준 점수를 2013년 15점이상(총점 30점의 0.1%)에서 2017년에는 19.5점이상으로 15% 강화하였다. 이는 승객보호 기준 점수가 3% 강화되는 것과 큰 대조를 이룬다. 또한 2017년부터는 보행자 AEB 적용 여부에 따라 추가 점수를 주는 방안도 발표하였다.

4. 보행자 보호 법규 동향

2013년도부터 한국에서 적용되고 있는 보행자 안전 법규 GTR No.9의 유래는 유럽 법규와 일본 법규에서 그 근간을 찾을 수 있다. 2005년부터 시행된 EEVC 연구에 뿌리를 둔 유럽 법규와 IHRA PS-WG 연구를 기초로 한 일본 법규는 보행자 테스트방법에 있어서 조금 다른 방향을 가졌었다.

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그러나 당시 국제법규 조화 활동이 활발해짐에 따라 UN유럽경제위원회의(United Nations Economic Commission for Europe) 산하 자동차 법규조화를 담당하고 있는 WP.29에서 두 법규를 조화하여 하나의 일치된 보행자 국제통합 법규 GTR No.9을 2008년 제정하였고 2012년에 비로서 효력을 발효하였다. 하지만 GTR No.9의 적용시기는 UN/ECE가입국의 자국 시장 환경에 따라 적용시점을 선택할 수 있게 하여, 2013년도부터 유럽과 한국, 일본이 먼저 적용했으며 러시아는 2016년도 적용 계획을 발표 하였고 미국, 캐나다, 중국, 인도는 적용시점에 대해서 현재 논의를 하고 있는 상태이다.

법규 관련 시험방법 변화에 있어서는 먼저 NCAP에서 새로운 방법 및 장비 사용에 대한 연구 결과가 반영되고 시장 보편화가 이루진 후 법규에 적용된다. 때문에 Flex-PLI를 이용한 신규 하부다리모형 시험도 ENCAP이 먼저 2014년 적용하고 2018년부터 GTR No.9에 적용할 것으로 계획하고 있다.

5. 보행자 보호 기술 동향

자동차 개발자들은 18세기 사진에서와 같이 차량과 사람의 충돌에서 어떻게 하면 사고 상해를 줄일 수 있을까 하는 아이디어를 오래 전부터 생각해 왔다(그림 7). 하지만 제작사로 하여금 자동차 개발단계에서 보행자 안전기술을 고려하게 된 핵심 사건은 교통사고에 의한 보행자사고 통계자료가 학계에 발표되고부터였다.

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이로 인해 보행
자 안전 관련 NCAP 및 법규가 만들어졌고 제작사들은 좀더 안전한 차를 개발하기 위해 힘쓰기 시작했다. 2001년 일본 자동차 기준 국제화 연구센터 JASIC(Japan Automobile Standards Internationalization Center) 연구 내용에 의하면 아래 4개국 보행자 사고 데이터를 활용하여

..미국 : PCDS(Pedestrian Crash Data Study)
..독일 : GIDAS(German In-Depth Accident Study)
..일본 : ITADA(Institute for Traffic Accident Research and Data Analysis)
..호주 : 남부 지역도시 Adelaide 보행자 사고 자료

신체 부위별 상해 발생 빈도는 평균 31.4%가 머리상해, 32.6%가 다리상해인 걸로 확인되었고 제작사들은 차량 개발 시 머리 충돌이 발생하는 차량 후드(Hood)와 다리 충돌이 발생하는 범퍼 영역에서 상해를 저감할 수 있는 충격흡수 후드 및 범퍼의 소재 및 구조 개발에 노력하였다. 그러나 보행자 충돌 상해에 가장 밀접한 영향을 미치는 차량의 범퍼, 후드, 앞 유리의 디자인을 그대로 유지하고 점점 강화되는 보행자 안전 조건을 만족하는 데는 한계가 있었다. 2012년 ENCAP에서 메르세데스 벤츠, 아우디, 볼보 차량에 다리충돌 시 충격을 감지하여 머리와 후드의 충격을 흡수할 수 있도록 머리 충돌 전에 들어 올려주는 액티브후드(Active Hood) 시스템이 적용된 차량이 출시되면서 자동차 시장의 기술 변화를 가져왔다. 또한 볼보 V40에는 차량과 부딪혔을 때 가장 치사율이 높은 보행자 머리와 차량 앞유리 혹은 A-Pillar와의 충돌에서 충돌영역을 감싸는 보행자 에어백을 액티브후드와 함께 적용하여 ENCAP 보행자 테스트 최초로 머리영역 만점을 기록 했다.

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국내에서는 아직 액티브후드 혹은 보행자 에어백이 적용된 차량은 출시되지 않았지만, KNCAP의 보행자 안전 강화계획에 맞추어 변화가 있을 것으로 기대된다. 볼보 V40에는 또한 보행자 AEB 기능이 탑재되어 다른 제작사들의 능동안전(Active Safety) 기술 경쟁의 불씨를 키웠다. 이러한 Active Safety기술은 다양한 감지센서 기술개발이 필요한데 여기에는 LIDAR(Light Detection and Ranging), Radar, NIR(Near Infrared)/VN(Night Vision), Camera 같은 센서로 보행자를 감지하고 보행자의 속도, 거리를 측정하는 방법이 이용된다. 센서들로부터 얻은 정보는 이후 차량에 탑재된 많은 계산 장치들을 거쳐 조향장치나 엔진 및 브레이크 장치를 제어하게 된다.

이처럼 보행자 보호 기술은 과거에는 충돌 시 상해를 저감하는 소재 및 구조에 기술에서 현재의 액티브후드, 보행자 에어백 기술로 발전했고 미래에는 충돌을 사전에 막을 수 있는 Active Safety 방식으로 변화되고 있다(그림 8).

6. 결론

교통사고는 다양한 환경적, 인적, 기술적 문제들이 복합적인 원인으로 발생할 수 있다. 보행자 충돌 사고 역시 아무리 좋은 최첨단 안전 기술이 장착되었다 해다 사고 발생이 사라질 수는 없다. 따라서 자동차를 개발하는 제작사뿐 아니라 정부, 시민이 함께 참여하여 보행자 사고를 줄이는 노력이 필요하다. 우선 제작사 입장에서는 자동차 보호 기술 동향에서 설명한 바와 같이 보행자 충돌 시 충격에너지를 흡수하는 소재 및 구조, 액티브후드, 보행자 에어백 같은 Passive Safety 기술개발과 함께 AEB, 차량표지판인식(TSR : Traffic Sign Recognition) 장치, 휴대전화와 차량간 통신장치 같은 Active Safety 기능을 동시 개발해야 하고, 정부는 교통선진국의 모범 사례를 벤치마킹 하여 무단횡단을 막을 수 있는 도로횡단방지 시스템 구축, 골목길 보행자 우선도로 환경구축, 스쿨존이나 실버존 같은 교통약자 및 생활도로 지정 및 단속강화, 어린이 교통안전교육 의무화, 교통안전 캠페인 확대 및 시민참여유도 등에 힘써야 한다.

또한 시민 입장에서는 보행 중 휴대기기나 이어폰 같은 전자기기 사용을 자제해야 하며, 무단횡단 같은 법규 위반행위를 자제 해야 하고, 차량 운전시 교통 주위 구간에서는 서행 및 횡단보도에서 일시정지를 생활화 해야 하며 교통안전 캠페인에 적극 참여하여 교통안전 의식을 높이는 노력이 필요하다.
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