허그에어백

허그에어백(hug airbag)

현대자동차그룹(Hyundai Motor Group)

허그에어백(hug airbag)은 한 쌍의 에어백이 시트에 내장돼 있다가 차량 사고 시 앞쪽을 향해 부풀어 올라 탑승자를 껴안 듯 감싸주는 에어백이다. 현대자동차그룹이 다가오는 자율주행 시대에 모빌리티 안전에 대비하여 개발하였다.

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개발배경

허그에어백의 개념은 '껴안다'는 의미의 허그(Hug)에 담겨있다. 한 쌍의 에어백이 시트에 내장돼 있다가 사고 시 앞쪽을 향해 부풀어 올라 마치 탑승자를 뒤에서 껴안 듯 감싸는 형태다. 허그에어백은 측면 에어백이 정면 보호 기능까지 갖출 수는 없을까 하는 의문에서 시작됐다. 자율주행 시대를 대비해 새로운 개념의 에어백이 필요하다고 판단한 현대자동차그룹은 측면과 정면 보호 기능을 동시에 갖춘 허그에어백 연구를 시작했다. 허그에어백은 측면 충돌 시, 기존의 측면 에어백 보호 영역과 동일하게 쿠션을 구성해 탑승자를 보호한다. 정면 충돌 시에는 쿠션 형상이 가이드가 되어 테더(tether)가 승객 어깨부를 구속한다. 테더는 에어백의 형태를 유지해주고, 승객의 체중을 견디도록 돕는 끈 형태의 부품이다. 이와 비슷한 개념의 에어백 기술이 물론 처음은 아니다. 다른 자동차 제조사도 미래 자율주행차 시대를 대비한 에어백 기술을 연구하고 있다. 기존의 에어백 기술은 탑승객의 정·측면을 모두 보호하기 위해 크기가 큰 쿠션으로 승객을 감싸고, 쿠션 내 압력으로 탑승객을 구속하는 원리다. 때문에 쿠션이 승객을 감싸는 형태는 크기 최적화에 한계가 있다. 반면, 허그에어백은 충돌 방향에 따라 쿠션(측면 보호)과 테더(정면 보호)의 역할을 분리했다. 구속력을 갖추면서도 크기 최적화가 용이하며 어느 각도에서 충격이 오더라도 탑승객을 보다 안전하게 보호할 수 있도록 고안됐다.

구성 및 설계

허그에어백은 테더 외에도 크게 3개의 챔버(chamber)로 구성됐다. 챔버는 위치에 따라 역할이 다르다. 상단 챔버는 탑승객의 머리와 가슴을 보호하고 신체 이동을 구속한다. 중앙 챔버는 허그에어백에서 유일하게 전방으로 꺾여 탑승객의 전방부를 지지하며, 하단 챔버는 골반을 보호하는 개념이다. 각각의 챔버는 테더로 연결된다. 허그에어백이 사고 시 탑승객의 몸을 단단히 잡아 전방 보호 기능까지 수행할 수 있는 것은 바로 이와 같은 챔버와 테더의 유기적인 연결 덕분이다. 테더를 각 챔버와 어떻게 연결하느냐에 따라 구속력이 달라지기 때문에, 테더의 연결 부위와 길이를 연구하는 데 많은 공을 들이고 있다. 허그에어백은 기술적으로 특별히 신경써야 할 부분이 또 있다. 바로 탑승자에 따라 천차만별인 신체 구조에 대한 대응 방법이다. 허그에어백은 기존의 측면 에어백을 기준으로 탑승객의 평균 신체 크기에 맞춰 보호 영역이 설계된다. 그러나 머리를 보호하는 상단 챔버의 경우, 승객의 키에 따라 보호 기능이 제대로 작동하지 않을 수 있는 만약의 경우까지 대비해야 한다. 이를 위해 머리에 추가 상해가 발생하지 않게 테더의 장력과 상단 챔버의 압력을 조절하는 기술을 보완하기 위해 연구를 계속하고 있다. 현대자동차그룹은 에어백 소형화 기술과 시트 내 공간 확보에 따라 상단 챔버 면적을 키워 기존 에어백의 보호 성능까지 대체할 수 있는 방안도 연구를 검토하고 있다.

향후 계획

현대자동차그룹은 허그에어백 기술 아이디어를 구체화 하는 과정에서 최적화된 쿠션 구조, 내외측 테더의 효율적 구조 등 국내외 주요 국가에 총 7건의 특허를 출원 완료했다. 또한, 향후 4~5단계 자율주행 자동차의 개발에 발맞춰 적용할 수 있도록 기술을 다듬을 계획이다. 그 중 대표적인 해결 과제는 부피다. 허그에어백은 보호 범위가 넓기 때문에 전개 시 부피도 기존 에어백보다 크다. 반면 자동차의 시트 디자인은 나날이 얇아지고 있다. 시트의 무게를 줄이는 동시에 실내 공간 확보를 위해서다. 시트 내에 수납해야 하는 허그에어백의 특성상 모듈 크기의 최적화는 피할 수 없는 과제다. 이를 위해 현대자동차그룹은 최종적인 기술 개발 완료 시점까지 얇은 시트에도 적용할 수 있게 에어백 모듈 크기를 최적화 할 수 있도록 보완해 나갈 예정이다. 허그에어백의 개발은 아직 진행 중이다. 법규나 충돌 성능을 만족하기 위해 다양한 기능들에 대한 추가 연구도 필요하다. 현대차그룹은 지속적인 연구와 보완을 통해 더 전방위적인 안전 기능을 수행하는 다양한 에어백을 연구해 나갈 계획이다.

참고자료

• 권녕찬 기자, 〈현대차, 미래 기술 애니메이션 공개···첫 시리즈 '허그 에어백'〉, 《EBN산업경제신문》, 2020-07-12
• 류정 기자, 〈미래 자율주행 시대엔 에어백이 사라진다? 껴안는다!〉, 《조선일보》, 2020-07-12
• 박영국 기자, 〈자율주행 시대는 허그 에어백?…현대차, 미래 기술 애니 시리즈 공개〉, 《데일리안》, 2020-07-12
• 송병기 기자, 〈현대차, 미래 모빌리티 기술 애니매이션으로 공개…허그 에어백 영상 선봬〉, 《쿠키뉴스》, 2020-07-12
• 송승현 기자, 〈현대차, 미래 기술 애니메이션으로 만나본다…안전 에어백 `허그백` 공개〉, 《이데일리》, 2020-07-12
• 이상원 기자, 〈‘자율주행시대 에어백은 어떤 모습일까’…현대차, 미래기술 애니메이션 공개〉, 《아시아투데이》, 2020-07-12
• 이상훈 기자, 〈현대차, 자율주행차에 맞는 신개념 에어백 '허그 에어백' 개발 중〉, 《스포츠서울》, 2020-07-12
• 조현일 기자, 〈뒤에서 껴안아주는 ‘허그 에어백’ 나오나〉, 《세계일보》, 2020-07-12
• 천원기 기자, 〈자율주행 시대에는 '에어백'도 달라…현대차, '허그 에어백' 공개〉, 《아시아타임즈》, 2020-07-12
• 현대자동차그룹, 〈자율주행차 시대를 대비한 새로운 안전 기술, 허그 에어백〉, 《HMG저널》, 2020-07-12

같이 보기

• 에어백
• 현대자동차그룹

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