[논문]초소형자동차의 자동차안전기준에 대한 효과분석

장정아; 심소정

doi:10.7467/ksae.2017.25.2.190

초소형자동차의 자동차안전기준에 대한 효과분석
Assessment of Vehicle Safety Standard Requirements for New Micro-mobility Vehicle 원문보기

한국자동차공학회논문집 = Transactions of the Korean Society of Automotive Engineers, v.25 no.2, 2017년, pp.190 - 200

장정아 (아주대학교 TOD기반 도시교통연구센터) , 심소정 (교통안전공단 자동차안전연구원 첨단안전연구처)

Abstract ▼ AI-Helper

In general, an assessment of the benefits and costs with regard to vehicle safety standards are validated before regulations are implemented. This paper performs this validation for the mandatory automobile safety devices requirement for new micro-mobility. The reviewed car safety standards involved the installation of seat belts, airbags, ABS, crash speed standards, and pedestrian warning system. The benefit was estimated as the cost of accident reduction due to the installation of vehicle safety standards. As a result, the safety belt showed a B / C of 4.0 or higher, and it was found that the seat belt should be installed from 2017. After the seatbelt regulation in 2017, the results of the scenarios with the airbag, ABS, crash speed of 40 km/h, and the pedestrian warning system showed B / C of 1.0 or more according to the year of regulation. This study can be useful as a tool in the decision-making process with regard to the timing and type of vehicle safety standards requirement of micro-mobility in the future.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

우리나라의 경우 자동차 관리법상 범위가 명확치 않은 새로운 형태의 차량이 도로를 운행하기 위해서는 정부중심으로 안전도규제와 관련된 법제도 정책이 필요하다. 본 연구에서는 초소형 자동차의 자동차안전장치 설치 기준을 마련하기 위한 한 방법으로 안전과 관련된 주요 자동차안전장치의 설치 전후의 비용과 편익분석을 수행하였다. 자동차 안전기준과 관련된 법적 규제를 적용하기 전에 자동차 안전장치 기준에 대한 편익비용의 효과분석을 수행하는 것이 일반적이다.
본 연구에서는 초소형 자동차의 자동차안전장치의 도입시나리오를 검토하기 위해 편익비용을 통한 효과분석을 수행하였다. 그 결과 안전띠의 설치는 필수적으로 판단되었고, 다른 자동차안전장치는 도입년도와 도입안전장치의 개수에 따라 B/C가 1.
본 연구에서는 초소형자동차의 자동차안전장치 설치 시점과 기준을 마련하기 위한 효과분석을 수행하였다. 분석결과는 정부 정책시행을 객관적 근거로 활용이 될 수 있고 사회 구성원간의 합의 과정을 위한 의사 결정 자료로 활용이 가능하다.
이 때문에 일본에서는 보행자와의 충돌알림장치의 장착을 추진하였다. 본 연구에서도 보행자 알림 장치를 장착할 경우에 대하여 검토하였다. 알림장치의 효과는 Kulmala²³⁾ , Milligan 등²⁴⁾ 에서 제시한 30 %의 사고감소효과를 적용하였다.
본 연구의 경우, 이러한 측면에서 초소형자동차의 자동차안전기준의 도입에 대한 시나리오 검토를 수행하였다. 본 연구의 몇 가지 한계를 살펴보면 다음과 같다.

가설 설정

초소형자동차가 실제 도로에 얼마나 운행될지 그리고, 이로 인한 교통사고가 얼마나 발생할지는 중요한 도로 환경 값이 된다. 본 연구에서는 초소형자 동차의 운행대수는 연간 300대~1800대 정도로 가정 하였다. 실제 수요예측은 안전장치의 효과분석의 B/C에는 영향을 주지 않는다.
이에 두 가지 이상의 자동차 안전장치의 효과는 각각이 독립적으로 사망, 부상 등에 영향을 미친다고 가정하고 식 (2)의 결합 확률을 이용하여 사고 감소 효과를 계량화 하였다.
초소형자동차의 초기 사고데이터(사망자수, 부상자수 등)의 추정은 이륜자동차 교통사고데이터²⁶⁾와 승용차사고데이터(경차기준)의 중간의 단위 변수로 가정하였다.

제안 방법

둘째, 자동차안전기준의 도입에 따른 사망자, 부상자수 등의 사고 편익을 추정하는 것은 중요하나 현재 관련 자료의 부재로 승용차의 도입 시의 상해율 모형을 그대로 적용하였다. 이에 따라 초소형자 동차의 안전도 평가 시 오류가 일부 존재한다.
따라서 본 연구에서는 일반적인 승용차 대상의 자동차안전장치별 사고감소효과에 대한 관련 문헌 들을 분석하여 그 설치효과를 검토하였고 그 기준을 그대로 준용하여 초소형자동차의 자동차안전장치의 장착 효과분석 자료에 적용하였다.
^21,22) 그 결과 본 연구에서는 사망사고 56 % 감소, 부상자수 36 % 감소치를 토대로 분석하였다. 물론 Table 2와 같이 기존 연구문헌에서 에어백의 설치위치와 유형이 사고감소효과에 중요한 역할을 하고 있음을 알 수 있으나, 초소형 자동차의 경우 1개의 운전자 보호용 에어백만이 설치기준으로 활용될 가능성이 있기 때문에 일반적인 값을 적용하였다.
분석연도별 자동차안전장치의 도입시에 대한 대안별 B/C를 분석하였다. 여기서 B/C는 식 (3)과 같이 계상된다.
안전띠는 기본적으로 2017년부터 도입하고 다른 장치를 추가 도입할 경우에 대하여 평가하였다. 그 결과는 Table 5와 같다.
앞좌석 에어백의 효과를 추정하기 위하여 연구문헌 데이터를 분석하였다.^21,22) 그 결과 본 연구에서는 사망사고 56 % 감소, 부상자수 36 % 감소치를 토대로 분석하였다.
1과 같이 5가지 사항으로 구분하였고 항목별 적용기준은 아래와 같이 한정하였다. 여기서, 에어백은 반드시 안전띠와 같이 설치하여야 효과가 있기 때문에 에어 백 설치 시 안전띠는 같이 장착함을 기본 대안으로 하였다.
유럽, 일본 및 우리나라 승용자동차/이륜자동차 안전기준의 항목별 비교하여 초소형 자동차에 적용 및 도입 가능한 안전기준 장치 항목은 Fig. 1과 같이 5가지 사항으로 구분하였고 항목별 적용기준은 아래와 같이 한정하였다. 여기서, 에어백은 반드시 안전띠와 같이 설치하여야 효과가 있기 때문에 에어 백 설치 시 안전띠는 같이 장착함을 기본 대안으로 하였다.
에서 제시한 충돌속도기준 48 km/h에서 사망확률 37 %, 부상확률 73 %, 충돌속도기준 40 km/h에서 사망확률 15 %, 부상확률 51 %, 충돌 속도기준 32 km/h에서는 사망확률 9 %, 부상확률 27 %이 나타났었다. 이러한 충돌속도에 따른 수치 변화를 이용하여 본 연구의 사고감소비율로 활용 하였다.
차량 내 운전자 및 탑승객과 보행자의 피해정도는 차량의 속도와 크게 연관이 있는데, 본 연구에서 확인하고 싶은 충돌기준의 선정과 관련하여서는 일반 적인 차량의 속도와 사망 및 부상의 정도의 확률을 기반으로 충돌속도 선정과의 연관성을 검토하였다. Richards¹⁹⁾ 는 현장 조사데이터를 이용하여 CCIS (Cooperative Crash Injury Study)에 기록된 사고를 기반으로 충돌속도와 탑승객의 인체 사고 상황과의 관련성에 대한 로지스틱 모형을 구축하였다.

대상 데이터

이중 하나가 초소형 전기차이다. 2015년 7월 초소형 전기차의 첫번째 사용모델인 르노(Renault)사의 트위지(Twizy) 가 서울시, 르노삼성, 치킨전문 프랜차이즈 업체인 BBQ와의 협약¹⁾ 을 통해 실증 운행을 추진하였으나 현재 국내 자동차 관리법의 자동차 기준에 부합하지 못함으로 운행하지 못하였다. 초소형 자동차는 Micro-mobility, Personal mobility vehicle, Micro car/ bubble car(Market 관점), Mini-compact car(미국 EPA), Quadricycle(Euro NCAP class), Kei car(Japan) 등 다양한 용어로 사용되고 있으며, 이들의 차량 기준에 대하여서는 국제적으로 표준화된 기준은 명확하게 합의가 되어 있지 않은 실정이다.
자동차안전장치별 사고감소효과(사망자, 중상, 경상)의 효과 기준치를 도출하기 위해서는 실제 사고 데이터를 활용하는 것이 효과적이다. 그러나, 현재 초소형자동차의 경우 관련 데이터가 부족하여 승용자동차(일부는 경차)의 사고데이터를 이용한 기존 문헌의 결과를 참고하여 본 연구에서 준용하였다. 우리나라의 경우 교통사고가 발생하였을 때 차량안전기준의 설치여부와 인체상해율과의 관계를 데이터베이스로 구축하지 않은 상황이다.
평가지표들의 예측은 2017년부터 10년간 예측 분석하였다. 초소형자동차의 일반적인 내구연한은 7 년이고 도입연도는 2017~2020년으로 검토하였기에 분석기간은 10년으로 설정하였다.
비용 항목의 경우, 자동차안전기준 설치에 따른 소요비용은 초소형자동차 개발업체에서 제공받아 활용하였다. 편익 항목은 사고감소효과만을 계량화하였고, 연간 교통사고 비용(사망자/중상자/경상자/부상신고자 사고비용(건당 연간))은 경찰청²⁶⁾ 에서 제공하는 자료를 활용하였다.
평가지표들의 예측은 2017년부터 10년간 예측 분석하였다. 초소형자동차의 일반적인 내구연한은 7 년이고 도입연도는 2017~2020년으로 검토하였기에 분석기간은 10년으로 설정하였다.

이론/모형

안전띠의 장착효과분석은 가장 많은 연구가 진행된 분야이다. 본 연구는 안전띠의 효과에 대하여 집대성한 Elvik 등의 연구⁶⁾ 의 결과를 준용하였다. 상기 연구에서는 29개의 안전띠 착용효과 분석데이터를 메타 분석하였고 본 연구에서는 사망 자수 50 %감소, 중상 및 경상 45 %와 25 %의 감소 효과를 적용하였다.
본 연구에서도 보행자 알림 장치를 장착할 경우에 대하여 검토하였다. 알림장치의 효과는 Kulmala²³⁾ , Milligan 등²⁴⁾ 에서 제시한 30 %의 사고감소효과를 적용하였다. 우리나라 경우 오철 등²⁵⁾ 에서는 보행자 안전기준 변수에 대한 연구는 진행한 결과는 존재하나 사고 감소에 대한 결과는 분석된 바가 없다.

성능/효과

2) 상기 제도에는 차량의 중량, 크기 등의 기준을 제시하고 있는데 새로 국내 시장에 출시되는 초소형 자동차의 경우 상기 법규에 적용하지 않는 새로운 형태의 차량이다. 이에 따라 자동차 기준을 정의하고 이에 대한 자동차안전기준을 통한 안전도 수준을 정의하는 것은 중요하다.
21,22) 그 결과 본 연구에서는 사망사고 56 % 감소, 부상자수 36 % 감소치를 토대로 분석하였다. 물론 Table 2와 같이 기존 연구문헌에서 에어백의 설치위치와 유형이 사고감소효과에 중요한 역할을 하고 있음을 알 수 있으나, 초소형 자동차의 경우 1개의 운전자 보호용 에어백만이 설치기준으로 활용될 가능성이 있기 때문에 일반적인 값을 적용하였다.
본 연구에서는 초소형 자동차의 자동차안전장치의 도입시나리오를 검토하기 위해 편익비용을 통한 효과분석을 수행하였다. 그 결과 안전띠의 설치는 필수적으로 판단되었고, 다른 자동차안전장치는 도입년도와 도입안전장치의 개수에 따라 B/C가 1.0이상으로 나타나서 경제성이 있는 도입시나리오가 확인되었다. 2개 이상의 자동차 안전장치를 도입할 경우는 안전띠는 필수적으로 초기년도부터 도입해야 하고, ABS, 에어백, 40 km/h 충돌기준 만족, 보행자 경고시스템은 도입연도별 B/C가 차이가 있지만 도입하여도 경제성이 충분히 존재할 것으로 보인다.
0이상으로 나타난 결과를 보이고 있다. 따라서 반드시 안전띠는 도입해야 하며, 다른 자동차 안전장치의 경우 장치의 도입의 경우 ABS, 에어백, 충돌속도기준 조정, 보행자 경고 장치를 추가적으로 병행하여 도입하여도 사고감소 편익에 대한 경제성은 충분할 것으로 판단된다.
본 연구는 안전띠의 효과에 대하여 집대성한 Elvik 등의 연구⁶⁾ 의 결과를 준용하였다. 상기 연구에서는 29개의 안전띠 착용효과 분석데이터를 메타 분석하였고 본 연구에서는 사망 자수 50 %감소, 중상 및 경상 45 %와 25 %의 감소 효과를 적용하였다. 우리나라에서는 안전띠 알림 장치의 효과와 관련된 심소정 등⁷⁾ 의 관련 연구가 있다.
셋째, 경제성분석 결과만을 가지고 자동차안전 장치의 도입 시점을 결정하기는 어렵다. 정량적 효과분석 자료는 기반 자료로 활용하되 기술의 여건 (기술실현시기), 기업의 상황 및 국제적 기준 적용 흐름 등의 추가적인 평가지표를 고려하여 자동차안전 도입 시점을 결정하는 것이 중요할 것으로 보인다.
첫째, 현재 운행하지 않는 신규 차량의 도입 시 시장규모의 추정은 중요한 문제로 보이나, 자동차안 전 기준과 관련된 편익 비용 효과분석에는 영향을 주지 않았다. 그러나 순 현재가치 및 사회적 효과 산정에서는 중요한 변수가 될 수 있기 때문에 시장규모에 대한 검토는 필요하다고 보인다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	본 연구의 데이터를 기반한 에어백의 효과는?	앞좌석 에어백의 효과를 추정하기 위하여 연구문헌 데이터를 분석하였다. 21,22) 그 결과 본 연구에서는 사망사고 56 % 감소, 부상자수 36 % 감소치를 토대로 분석하였다. 물론 Table 2와 같이 기존 연구문헌에서 에어백의 설치위치와 유형이 사고감소효과에 중요한 역할을 하고 있음을 알 수 있으나, 초소형 자동차의 경우 1개의 운전자 보호용 에어백만이 설치기준으로 활용될 가능성이 있기 때문에 일반적인 값을 적용하였다.
	트위지(Twizy)가 실증 운행을 못한 이유는 무엇인가?	이중 하나가 초소형 전기차이다. 2015년 7월 초소형 전기차의 첫번째 사용모델인 르노(Renault)사의 트위지(Twizy) 가 서울시, 르노삼성, 치킨전문 프랜차이즈 업체인 BBQ와의 협약 1) 을 통해 실증 운행을 추진하였으나 현재 국내 자동차 관리법의 자동차 기준에 부합하지 못함으로 운행하지 못하였다. 초소형 자동차는 Micro-mobility, Personal mobility vehicle, Micro car/ bubble car(Market 관점), Mini-compact car(미국 EPA), Quadricycle(Euro NCAP class), Kei car(Japan) 등 다양한 용어로 사용되고 있으며, 이들의 차량 기준에 대하여서는 국제적으로 표준화된 기준은 명확하게 합의가 되어 있지 않은 실정이다.
	초소형 전기차의 첫번째 사용모델은 무엇인가?	이중 하나가 초소형 전기차이다. 2015년 7월 초소형 전기차의 첫번째 사용모델인 르노(Renault)사의 트위지(Twizy) 가 서울시, 르노삼성, 치킨전문 프랜차이즈 업체인 BBQ와의 협약 1) 을 통해 실증 운행을 추진하였으나 현재 국내 자동차 관리법의 자동차 기준에 부합하지 못함으로 운행하지 못하였다. 초소형 자동차는 Micro-mobility, Personal mobility vehicle, Micro car/ bubble car(Market 관점), Mini-compact car(미국 EPA), Quadricycle(Euro NCAP class), Kei car(Japan) 등 다양한 용어로 사용되고 있으며, 이들의 차량 기준에 대하여서는 국제적으로 표준화된 기준은 명확하게 합의가 되어 있지 않은 실정이다.

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표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

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용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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