[논문]측면 충돌 시 센터에어백이 승객의 거동 및 머리상해에 미치는 영향

박지양; 김동섭; 곽영찬; 손창기; 윤영한

doi:10.22680/kasa2018.10.3.007

측면 충돌 시 센터에어백이 승객의 거동 및 머리상해에 미치는 영향
The Effectiveness of Center Airbag on Passenger Kinematics and Head Injury in Side Collisions 원문보기

자동차안전학회지 = Journal of Auto-Vehicle Safety Association, v.10 no.3, 2018년, pp.7 - 12

박지양 (한국기술교육대학교 메카트로닉스공학과) , 김동섭 (한국기술교육대학교 메카트로닉스공학과) , 곽영찬 (한국기술교육대학교 메카트로닉스공학과) , 손창기 (한국기술교육대학교 메카트로닉스공학과) , 윤영한 (한국기술교육대학교 메카트로닉스공학부)

Abstract ▼ AI-Helper

The Korean New Car Assessment Program (KNCAP) is a program to evaluate the safety of automobiles. In the safety assessment method, there are frontal collision, partial frontal collision, side collision, pillar collision, and left stability in the collision safety category. Among them, Korean in-depth analysis data shows that there are a lot of side collision accidents and it is necessary to protect them. This study will analyze the side collision accident that occurred in actual traffic accident based on Korea In-Depth Accident Study (KIDAS) and investigate the effect of center airbag on passenger in under side collision. In addition, with simulated side collision scenarios in the various side impact directions, it was investigated how the center airbag affects the driver and passenger in terms of kinematic and injury levels.

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

KNCAP 측면 충돌시험과는 다르게 운전석뿐만 아니라 조수석 쪽에도 더미를 착좌 시키고 또한 직각 충돌 시 센터에어백의 효과가 있다는 연구결과를 바탕으로 운전석 더미와 조수석 더미 사이에 센터에어백을 장착하였다. 결과적으로 센터에어백이 두 더미의 충돌과 각 더미가 반대쪽 인테리어와의 충돌을 예방하는데 효과가 있는지 알아보고자 하는 연구⁽⁶⁾이다.
측면 충돌시험은 운전석에 측면 충돌용 인체모형인 ES-2를 탑재시킨 시험용 자동차의 운전자 측 옆면에 측면 충돌용 이동 벽으로 법규 기준속도인 50km/h보다 5km/h 빠른 55km/h의 속도로 충돌시키며, 상세한 절차는 자동차 안전기준 시행 세칙을 따르는 것⁽⁹⁾으로 규정되어 있다. 그러나 본 연구의 시험에서는 운전석에만 더미를 착좌 시키지 않고 조수석에도 마찬가지로 더미를 착좌 시킬 것이고 Fig. 1처럼 실제로 연구가 되었던 센터에어백과 동일하게 운전자 측 시트 우측 부분에 장착시켜서 두 더미의 거동 및 상해에 대해 확 해보려고 한다.

제안 방법

KNCAP 측면 충돌시험과는 다르게 운전석뿐만 아니라 조수석 쪽에도 더미를 착좌 시키고 또한 직각 충돌 시 센터에어백의 효과가 있다는 연구결과를 바탕으로 운전석 더미와 조수석 더미 사이에 센터에어백을 장착하였다. 결과적으로 센터에어백이 두 더미의 충돌과 각 더미가 반대쪽 인테리어와의 충돌을 예방하는데 효과가 있는지 알아보고자 하는 연구⁽⁶⁾이다.
시험은 다양한 방향에서의 충돌 즉, 실제 상황에서 일어날 수 있는 많은 측면 충돌을 고려해서 차량의 측면 Fig. 2와 같이 2시, 3시, 4시 방향으로 각각 90°, 120°, 60° 충돌 시뮬레이션을 진행하였다.
충돌 시뮬레이션은 전 처리기와 후 처리기는 Altair 사의 Hyper Mesh를 사용하고, LS-DYNA를 이용하여 해석을 진행하였으며 최종적으로 Hyper View 및 Hyper Graph를 이용해서 더미의 거동 및 머리 상해를 파악했다.⁽¹⁰⁾

성능/효과

측면 충돌 시험법의 경우 운전자 쪽에만 ES-2 더미를 탑승시켜 운전자 쪽으로 55km/h의 속도로 Advanced European-Mobile Deformable barrier(AEMDB)를 직각 충돌하여 측면 충돌에 대한 안전도를 평가하고 있다.⁽⁴⁾ 하지만 우리나라 측면 충돌사고를 보면 운전자뿐만 아니라 충돌 부분의 원 측면에도 탑승자가 있음을 확인할 수 있다. 실제로 국내 교통사고 DB를 보아도 측면 충돌 시 운전자뿐만 아니라 조수석 탑승자도 큰 상해를 입을 수 있음을 알 수 있고 이에 따라 원 측면 탑승자 보호에 대한 관심도 시급한 상황이다.
1) 기존 KNCAP 충돌시험 방향에서 센터에어백은 조수석 승객 거동의 안전성이나 운전석 승객과의 접촉을 보호하는데 효과적이다.
120°로 충돌한 시뮬레이션은 2시, 3시, 4시 충돌 모두에서 조수석 더미가 센터에어백의 보호를 받지 못하고 운전석 쪽으로 움직이는 것을 볼 수 있었다.
2) 하지만 국내 교통사고 DB를 보면 측면 충돌 사고 중 66%는 차량의 측면 중앙이 아닌 다양한 방향에서 충돌한다.
3) 전방 방향 측면 충돌에서는 안전띠가 일부 구속력을 가지나, 이외의 다양한 방향의 측면 충돌에서도 안전띠 조수석 더미를 전혀 구속시키지 못하고 효과가 없음을 알 수 있다.
4) AEMDB 수직 충돌 시에는 센터에어백이 승객을 잘 보호하는 경향을 보이지만 60°, 120° 각도의 충돌에서는 센터에어백의 보호를 받지 못하고 더미의 거동이 불안전성을 보인다.
4는 센터에어백이 없었을 경우 AEMDB 충돌 이후 더미 머리 간의 강한 충돌이 있을 때를 실차 시험과 시뮬레이션의 거동을 표현한 것이다. 또한 Fig. 3 및 Fig. 4에 나타낸 것과 같이, 실차 시험과 마찬가지로 시뮬레이션 상에서도 동일한 양상으로 원 측면 승객인 조수석 더미는 벨트의 구속을 받지 못하고 빠져나와 99ms에서 운전석 쪽 더미의 머리와 충돌하는 것을 확인할 수 있다.
센터에어백은 다 방향, 다 각도의 측면 충돌 시에도 더미와 더미의 직접적인 충돌을 방지해서 조수석 더미의 큰 상해를 막아주는데 효과적이다. 또한 이번 해석을 진행하면서 다 방향, 다각도 측면 충돌에서도 벨트는 조수석 더미의 거동을 전혀 구속하지 못한다는 사실을 확인하였고 조수석 더미의 보호를 위해 센터에어백의 장착이 절실히 필요하다고 생각한다.

후속연구

5) 더미의 거동이 불안정해서 머리끼리 접촉이 아닌 다른 2차, 3차 상해가 발생할 우려가 있으며 측면 충돌 시 다양한 각도의 충돌에서 원 측면 승객을 보호할 수 있도록 센터에어백을 최적화 설계할 필요가 있다.
하지만 현재 연구 및 개발되고 있는 센터에어백은 한 방향의 충돌에서 효과가 있었고⁽⁷⁾ 다양한 방향에서의 충돌에도 효과가 있는지 모르는 상황이다. 실제 충돌에서 승객은 충돌 방향 및 각도에 따라 다양한 거동을 보일 것이라 예상할 수 있기 때문에 이와 관련하여 실제 교통사고에서 일어나는 다양한 방향에서의 충돌을 고려하여 다 방향, 다 각도에서의 측면 충돌 시뮬레이션을 시행할 것이다.⁽⁸⁾그에 대한 결과로 센터에어백이 승객의 거동에 어떠한 영향을 주고 인체에서 가장 중요한 부위인 머리를 보호하는데 효과가 있는지에 대해 알아보고자 하는 내용이다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	KNCAP(Korean New Car Assessment Program)의 역할은 무엇인가?	KNCAP(Korean New Car Assessment Program)은 자동차의 안전도를 평가하는 프로그램으로서 소비자들에게 차량 안전도 평가 결과를 제공한다. 안전도 평가 방법 중 충돌 안전성 평가 방법에는 정면충돌, 부분정면충돌, 측면 충돌, 기둥측면 충돌, 좌석 안전성이 있다.
	충돌 안전성 평가 방법에는 무엇이 있는가?	KNCAP(Korean New Car Assessment Program)은 자동차의 안전도를 평가하는 프로그램으로서 소비자들에게 차량 안전도 평가 결과를 제공한다. 안전도 평가 방법 중 충돌 안전성 평가 방법에는 정면충돌, 부분정면충돌, 측면 충돌, 기둥측면 충돌, 좌석 안전성이 있다. 측면 충돌 시험법의 경우 운전자 쪽에만 ES-2 더미를 탑승시켜 운전자 쪽으로 55km/h의 속도로 Advanced European-Mobile Deformable barrier(AEMDB)를 직각 충돌하여 측면 충돌에 대한 안전도를 평가하고 있다.
	센터에어백이 왜 조수석에 더 필요한가?	3) 전방 방향 측면 충돌에서는 안전띠가 일부 구속력을 가지나, 이외의 다양한 방향의 측면 충돌에서도 안전띠 조수석 더미를 전혀 구속시키지 못하고 효과가 없음을 알 수 있다.

참고문헌 (12)

교통사고 분석 시스템(TASS), taas.koroad.or.kr
국내 교통사고 심층 DB(KIDAS), KIDAS DB.
KATRI, 2016 Korean New Car Assessment Program, Final Report, 2016.
국토교통부, 자동차 안전도 평가시험 등에 관한 규정, 국토교통부 고시, 2014.
박지양, 윤영한, 김원택, 김민용, 신재곤, 이은덕, 이장규, Far side 측면 충돌 시 벨트 유무에 따른 상해도 분석, 한국 자동차 추계 안전학회, 2016.
Far-Side 승객 상해 메커니즘 분석, 윤영한.
Center Airbag 실차 시험 결과 보고서, 인정민.
KIDAS data 분석을 통한 측면 충돌에서 승객 거동 및 상해 비교, 김민용, 2015.
자동차 안전도 평가 운영 세칙, 2017.
기둥측면 충돌 시 조수석 승객 유무에 따른 상해 비교 분석, 박지양, 2017.
국토교통부, 자동차 안전도 평가 시험 등에 관한 규정, 국토교통부 고시, 2016.
자동차 안전도 평가, www.kncap.org/

내보내기 구분	파일저장 인쇄 메일전송
구성항목	기본정보 상세정보 관리번호, 논문명, 저널/프로시딩명, 저자 , 발행년, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, 발행기관 관리번호, 논문명, 대등논문명, 저자 , 저널/프로시딩명, 발행기관, 발행년, 발행언어, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, ISBN, ISSN, 주제분야, 키워드, 초록(한글), 초록(영문), 저자(소속기관)
저장형식	Text(ASCII format) Excel format RefWorks Direct Export RIS format (for Reference Manager, ProCite, EndNote), Scholar's Aids, Mendeley
메일정보	받는사람 (필수) @ 보내는사람 (선택) @ 제목 내용 KISTI 검색결과 이메일 서비스
안내	총 건의 자료가 검색되었습니다. 다운받으실 자료의 인덱스를 입력하세요. (1-10,000) 검색결과의 순서대로 최대 10,000건 까지 다운로드가 가능합니다. 데이타가 많을 경우 속도가 느려질 수 있습니다.(최대 2~3분 소요) 다운로드 파일은 UTF-8 형태로 저장됩니다. 파일의 내용이 제대로 보이지 않을실 때는 웹브라우저 상단의 보기 -> 인코딩 -> 자동선택 여부를 확인하십시오. ~ Text(ASCII format) Excel format

연합인증

측면 충돌 시 센터에어백이 승객의 거동 및 머리상해에 미치는 영향
The Effectiveness of Center Airbag on Passenger Kinematics and Head Injury in Side Collisions 원문보기

Abstract ▼ AI-Helper

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

문제 정의

제안 방법

성능/효과

후속연구

질의응답

참고문헌 (12)

이 논문을 인용한 문헌

저자의 다른 논문 :

관련 콘텐츠

원문 보기

원문 URL 링크

오픈액세스(OA) 유형

이 논문과 함께 이용한 콘텐츠

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

선택된 텍스트

연합인증

측면 충돌 시 센터에어백이 승객의 거동 및 머리상해에 미치는 영향 The Effectiveness of Center Airbag on Passenger Kinematics and Head Injury in Side Collisions 원문보기

Abstract ▼ AI-Helper

주제어

AI 본문요약 엑셀 다운로드 AI-Helper

문제 정의

제안 방법

성능/효과

후속연구

질의응답

참고문헌 (12)

이 논문을 인용한 문헌

저자의 다른 논문 :

박지양 (8) 김동섭 (1) 곽영찬 (2) 손창기 (2) 윤영한 (6)

관련 콘텐츠

원문 보기

원문 URL 링크

오픈액세스(OA) 유형

이 논문과 함께 이용한 콘텐츠

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

선택된 텍스트

측면 충돌 시 센터에어백이 승객의 거동 및 머리상해에 미치는 영향
The Effectiveness of Center Airbag on Passenger Kinematics and Head Injury in Side Collisions 원문보기

AI 본문요약
AI-Helper