본문 바로가기
IT

자동차 - 주행안전장치 종류와 기술의 진보

by 성공의문 2011. 12. 28.


겨울철이 되면서 안전 운전에 대한 필요성이 더욱 높아지고 있다. 
 
최근 출시되는 국산, 수입차에는 옵션이나 기본 사양으로 다양한 주행 안전장치가 장착되어 있다. ABS나 VDC, TCS 등이 그것이다. 
하지만 일반 소비자들의 경우 이런 안전장치들이 어떤 기능을 가지는지, 왜 필요한지에 대해 소홀한 경향이 있다. ABS나 VDC 등의 안전장치들은 단순한 편의성에 그치는 것이 아니라 운전자의 안전과 직결되는 장치들이다. 

북미와 유럽에서는 ABS나 VDC 등의 장치가 장착되어 있지 않으면 판매를 할 수 없도록 하는 법안이 통과되어 단계적 시행 중에 있는 것도 이 때문이다. 국내에서는 장착여부에 따라 보험료가 달라진다. 

때문에 차량을 구입하기 전 내 차에 어떠한 안전장치가 장착되어있고 어떨 때 사용해야 하는지 꼼꼼하게 체크하는 것이 중요하다. 차량의 안전장치는 향후 중고차 매매시 차량 가격에도 영향을 준다는 것도 알아두자. 
 
▲ 브레이크 잠김 현상을 방지하는 ABS 
ABS(Anti-lock Brake System)는 1978년 독일 보쉬사(社) 가 처음 개발한 것으로 브레이크가 잠기게 되는 것을 방지하는 장치다. ABS 미장착 차량의 경우 앞쪽에 장애물을 발견하고 급제동시 미끄러짐이 발생하여 방향 조작이 불가능하고 제동거리가 길어진다. 하지만 ABS가 장착된 차량은 각 바퀴에 장착된 스피드센서를 통해 바퀴의 잠김 현상을 방지하여 급제동시 운전자가 방향 조작을 할 수 있다. 

운전자들이 가장 많이 알고 있는 장치 ABS는 ‘Antilock Brake System’ 의 약자로 브레이크가 잠기게 되는 것을 방지해 주는 장치다. 
빗길, 눈길 등의 미끄러운 길이나 고속에서 갑자기 브레이크를 밟으면 스티어링휠을 움직여도 차의 방향이 바뀌지 않을 때가 있는데 이를 방지해주는 것이다.

ABS가 없어도 브레이크를 짧게 끊어 밟으면 동일한 효과를 낼 수 있으나 숙련된 드라이버가 아니라면 급작스러운 상황에서 브레이크를 짧게 끊어 밟는다는 것은 불가능에 가깝다. 
 
때문에 ABS는 가장 기본적인 안전장치로 사고위험을 상당부분 덜어주는 필수 장비다. 장착 여부에 따라 보험료도 달라진다.    
 
▲ 결빙노면 등에서의 미끄러짐을 제어하는 TCS (구동력 제어 시스템)
TCS(Tractoin Control System)는 미끄러운 노면 상태로 발생한 타이어 스핀이나 타이어 펑크로 인해 좌우 바퀴의 회전수에 차이가 발생할 경우 타이어의 공회전을 억제하여 미끄러짐을 방지하는 장치다. 구동바퀴가 미끄러지는 것을 컴퓨터가 탐지하면 자동으로 엔진 출력을 떨어뜨려 휠스핀을 방지하고 브레이크를 작동시켜 미끄러짐을 억제하며, 코너링 때에는 한쪽 타이어가 겉도는 것을 방지한다.
 
급출발시나 급가속시 타이어가 도로에 전달할 수 있는 회전력보다 더 큰 회전력이 걸리게 되면 타이어는 접지력을 잃어버리고 바퀴가 헛돌게 된다. 

이렇게 바퀴가 헛도는 것을 방지하기 위해 TCS가 접지력을 잃은 바퀴에 ABS와 연계하여 제동 작용을 가하고 그것으로 바퀴가 헛도는 것을 방지해 준다.

 
▲ 능동적 안전 시스템 ESP 
ESP(Electronic Stability Program)는 코너링 및 가속, 제동시 각각의 구동륜을 제어하여 차량의 미끄러짐을 방지하는 시스템으로, 스티어링휠의 상태를 분석하여 운전자가 가고자 하는 진행 방향과 차량의 실제 진행 방향을 비교한 뒤 일치하지 않을 때 차량의 진행 방향을 조정한다. 사고 발생 뒤에 작동하여 탑승자의 안전을 꾀하는 수동적 안전 시스템(Passive Safety System)과 달리 사고 발생 전에 작동하여 사고 자체를 방지하는 능동적 안전 시스템(Active Safety System)이다. 단순히 ABS와 TCS를 통합한 것일 뿐 아니라 사고로 이어질 만한 상황을 사전에 탐지하여 차량의 움직임을 안정시키고 안전한 주행을 유지하게 하는 획기적인 장치이다.
 
 
▲ 노면상태에 따라 차체 높이 변화시켜 주는 ECS 
차체제어시스템인 ECS(Electronic Control Suspension)는 노면상태와 운전조건에 따라 차체 높이를 변화시켜 주행 안정성과 승차감을 동시에 확보해 주는 장치다.  속도를 높이거나 급제동하면 차량의 차체가 심하게 뒤틀려 주행 안정성이 떨어진다. 하지만, ECS가 장착된 차량은 노면이 울퉁불퉁한 비포장도로에서 차 높이를 높여 차체를 보호하고, 고속도로와 같이 고속 주행이 가능한 도로에서는 차 높이를 낮춰 공기 저항을 줄여 주행 안정성을 높인다.
 
 
▲ 진흙에 빠졌을 때, 쉽게 빠져 나올 수 있도록 도와주는 LSD (차동제한기어장치)

LSD(Limited Slip Differential)는 미끄러운 길 또는 진흙 길 등에서 주행할 때 한쪽 바퀴가 헛돌며 빠져 나오지 못할 경우, 쉽게 빠져 나올 수 있도록 도와주는 장치이다. 평상시 엔진에서 오는 구동력이 좌, 우 바퀴 양쪽으로 50:50으로 배분되지만, LSD가 장착된 차량은 한 바퀴가 진흙에 빠졌을 경우 이 좌우 구동력의 배분을 달리해 바퀴가 헛도는 현상을 막고 차량을 앞으로 진행시킬 수 있게 한다.

SUV에 많이 장착되는 옵션으로 구동륜의 한쪽 타이어가 진흙이나 빙판길에서 빠져나오지 못하는 것을 방지해 주는 장치다.

평상시 엔진에서 오는 구동력이 좌 ,우 바퀴 양쪽으로 50:50 배분된다면 한 바퀴가 진흙에 빠졌을 경우 이 좌우 구동력의 배분을 달리해 바퀴가 헛도는 현상을 막고 차량을 앞으로 진행시킬 수 있게 한다. 
 
 
▲ 급정차 시 발생하는 쏠림 현상 방지하는 EBD (전자식 제동력 분배 장치)
EBD(Electronic Brake force Distribution)는 차량의 적재무게와 감속에 의한 무게이동까지 계산해 급정차 시 차가 앞으로 급격히 쏠리는 현상을 바로 잡아 준다. 특히 운행 중에 적재하중의 변화가 큰 RV 차량이나 미니밴 차량에 장착하면 효과적이다.

 
○ VDC, ESP, ESC 차체자세제어장치 
VDC(Vehicle Dynamic Control System)나 ESP(Electronic Stability Programme), ESC(Electronic Stability Control) 등은 명칭만 다를 뿐 기능은 대동소이하다. 쉽게 설명하자면 차체자세제어 장치로 자동차 제조사마다 명칭을 다르게 부르는 것뿐이다.
현대, 기아, 삼성에서는 VDC로 부르지만 대우와 해외제조사는 ESP라고 부른다. 
 
차체자세제어란 말 그대로 차량을 안정된 자세로 잡아주는 장치다.
커브길, 미끄러운 길, 갑작스러운 장애물 출현으로 인해 운전자가 차의 밸런스를 잃었을 때 이 장치들이 작동해 차의 주행이탈을 막아준다.  
차량의 바퀴, 조향 휠, 차체 중심에 장착된 다양한 센서들이 작동해 운전자가 의도하지 않은 주행 중 불안정한 자세를 자동으로 보완해주는 것으로 북미와 유럽에서는 ABS와 더불어 반드시 장착하도록 하고 있다.
 

보쉬 자동차부품 애프터마켓 사업부 관계자는 “최근 출시되고 있는 자동차는 과거의 기계장치가 아닌 첨단 전자장치의 집합체라고 할 수 있다.”며, “특히 주행, 제동장치는 운전자의 생명과 직결되기 때문에 앞으로 전세계 자동차업계의 치열한 기술경쟁이 펼쳐질 것이다.”고 말했다.