웨빙

웨빙(webbing)은 섬유 재료로 만든 얇고 넙적한 모양의 띠이다. 주로 자동차 안전벨트에 사용된다.

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개요

웨빙은 리트랙터(ELR; Emergency Locking Retracter) 내에 감겨진 안전벨트가 탑승자의 급격한 몸동작 등에 의하여 갑자기 인출되었을 때, 이를 감지하는 것을 말한다. 리트랙터는 이에 의해 고정 로크(lock)되어 시트벨트를 고정시킨다. 허리웨빙은 2점식 좌석벨트 및 3점식 좌석벨트의 허리부에 사용하는 웨빙이고, 연속웨빙은 3점식 좌석벨트의 허리부 및 어깨부 양쪽을 구속하는 단일 웨빙이다.

웨빙은 안전벨트를 구성하는 중요 요소로써, 차량에 탑승 시 지속적인 마찰에 노출되고 차량이 가혹한 옥외 노출 조건에서 주차될 경우 실내온도가 약 80℃에 이를 정도로 극한의 환경에서 사용되기도 한다. 따라서 웨빙의 사용 가능 수명을 차량의 평균 수명 이상으로 확보함으로써 탑승자의 안전을 보장하는 것이 요구된다.

웨빙은 기본적으로 2X2 트윌(twill)로 구성되는 것이 일반적이다. 이는 경사가 웨빙의 방향과 평행하게 배열하여 강도를 높이고 신장율을 줄이는 효과를 얻을 수 있기 때문이다. 그리고 표면과 이면 모두 경사의 부출이 작기 때문에 마찰에 대한 저항성을 높일 수 있기 때문이기도 하다. 니들룸에 의해 제작되는 웨빙은 폭 46mm의 전형적인 제품으로 생산되며 제직, 염색, 후가공 공정을 거치는 동안 경사 방향으로 텐션을 유지하면서 제품의 강도와 형태를 유지하게 된다.

소재

1960~1970년대에 걸쳐 소폭 직물인 웨빙을 생산하는 데 있어 나일론과 폴리에스테르가 가장 널리 사용되었다. 시험 결과를 비교할 때 낮은 신장율과 높은 인장 강도 특성으로 폴리에스테르가 많이 선호되는 추세이다. 1995년 미국에서는 연 3,500만 파운드의 고강력 폴리에스테르 웨빙이 사용되었다. 반면 고강력 나일론은 사용량이 미미했다. 상대적으로 폴리에스테르의 내충격성, 즉 초기 탄성계수가 나일론 6ㆍ6보다는 낮아 에너지 흡수성이 떨어지지만, 강도는 높기 때문에 널리 사용된 것이다. 또, 새롭게 장착이 확대되었던 프리텐셔너의 역할이 소재 자체의 부족한 에너지 흡수성을 보완하는 역할을 했다. 웨빙에 의하여 충격량이 그대로 흡수될 때 생길 수 있는 웨빙 자체의 영구 변형을 방지하고, 신체에 전달되는 충격량을 감소시키는 데 나일론 6ㆍ6 소재의 선택보다는 폴리에스테르의 채택이 유리하기 때문이다.

웨빙 제조 업체간에 섬유 종류와 제조 형식에 관한 논의는 계속되어 온 쟁점 중 하나이다. 선형밀도와 구성 필라멘트를 이용하여 제조한 웨빙의 경우, 가는 필라멘트로 제조한 웨빙의 강도가 큰 반면, 마찰에 대한 저항성은 떨어지는 경향을 보이며, 오염에 대한 저항성 역시 떨어진다. 유럽에서는 두 가지 특징적인 경사가 웨빙 제조에 사용되고 있다. 영국, 프랑스, 스페인, 이탈리아에서는 1,100 데시텍스(dtex) 폴리에스테르를 사용하지만, 독일과 스웨덴에서는 1,670 데시텍스의 폴리에스테르를 사용하여 웨빙을 제조하고 있다. 대부분은 550 데시텍스 폴리에스테르를 사용하며, 나일론을 사용하는 경우 경사는 1,880 데시텍스, 위사는 470 또는 940 데시텍스를 사용하고 있다. 가연사와 미가연사 간의 차이 역시 웨빙의 품질을 좌우하는 요소이지만, 단정적으로 그 우열을 판단하기에는 논란의 여지가 많은 부분이다. 그렇지만 1980년대까지는 가연사가 선호되었고, 1990년대 이후에는 미가연사의 사용이 선호되는 추세였다. 일본의 업체를 중심으로 1,100 데시텍스, 105 필라멘트의 미가연사를 사용하여 웨빙을 제조한 경우 마찰 특성이 크게 향상되었다는 연구 결과도 보고된 바 있다. 국내에서 제조되었던 웨빙도 이런 추세에 따라 미가연사를 사용하여 제직되었다.

특징

웨빙은 안전벨트와 함께 구성되는 섬유소재 어셈블리로서 탑승자의 조작에 가장 많이 노출되며, 상대적으로 복잡한 사용 환경에서 이용되는 부품이다. 안전벨트의 부품으로써 웨빙은 착용자의 신체와 직접 접촉하여 차량의 충돌이나 급정거로부터 충격을 방지하여 2차적인 충격으로부터 보호하는 데 목적이 있다. 일반 소비자들은 웨빙은 사용 기한이 없으며, 차량을 폐기할 때까지 그 제반 성능이 지속적으로 유지되는 것으로 간주하는 경향이 있다. 따라서 차량 수명과 함께 안전벨트 웨빙의 수명을 동일시하므로, 차량 운행 중 성능 저하 또는 이상 발생 등으로 교체해야 하는 부품으로 인정하지 않는 경향이 있다. 그러나 엄밀한 관점에서 웨빙도 부품의 일부 구성 파트로 존재하는 것이므로, 웨빙 자체의 손상이나 고장 발생은 안전벨트 어셈블리 전체의 고장으로 간주할 수 있다. 웨빙은 소재 자체가 폴리에스테르나 폴리아미드 등 합성 고분자 물질로서 혹한이나 고온, 태양광 등 환경적 요건에 분해되고 취화되어 장기간이 경과하는 경우 충격에너지 흡수능력을 상실하여 사고시 안전성을 보장하여 주지 못하는 경우가 발생할 수 있으므로 장기 수명에 대한 신뢰성 확보가 무엇보다도 중요하다.

시장 특성

섬유 산업 분야에서 자동차 안전벨트용 웨빙에 관한 비중은 전체 시장 규모에 비하여 매우 미약하다. 그러나 인명 보호용 소재라는 관점에서 높은 품질의 신뢰성이 필요한 제품이다. 2000년 기준 대한민국 안전벨트 웨방 시장의 특징은 다음과 같다. 2000년 기준 국내 자동차 생산량은 300만 대를 초과하고, 국내 기업 중 세계 자동차 생산 업체 중 5위권에 진입하는 자동차 생산국으로 부상했으며 지속적인 세계 시장 확대가 기대되고 있다. 하지만 자동차 생산 분량만큼의 안전벨트용 웨빙이 국내에서 300~400만 개의 수요를 가지고 장착되어야 하나, 수출차 167만 대 중 38%에 해당하는 북미 지역 수출 63만 대에 대하여는 국산 제품을 부착하지 못 했었고, 독일이나 일본 등에서 수입했었다. 또, 안전벨트는 웨빙 생산업체, 릴장치 생산업체, 조립업체로 나누어져 있어 웨빙이나 릴장치에 대한 신뢰성 확보 없이는 조립 제품에 대한 신뢰성을 기대할 수 없다. 특히 섬유 소재는 웨빙은 일반 기계 부품류와 달리 열화 고장모드를 가지고 있어 안전벨트 어셈블리에서 차별화되는 고장 메커니즘을 가지고 있으며, 이에 따라 어셈블리 업체보다는 웨빙 생산 기업의 역할이 중요하다.

참고자료

• 〈웨빙〉, 《네이버 지식백과》
• 〈자동차 안전벨트용 웨빙의 구조개선을 통한 마모특성 및 신뢰성 향상〉, 《산업자원부》, 2005-07

같이 보기

• 안전벨트
• 섬유
• 띠

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