전조등

전조등(headlight)은 야간에 전방을 밝혀 주는 조명 등화 기기이다.

개요

전조등(前照橙) 또는 헤드램프(headlamp)는 자동차 또는 열차의 위치를 먼 곳에서 확인할 수 있도록 운전자나 승무원이 전방을 주시할 수 있는 앞을 비추는 차량 전면에 설치된 등이다.

역사

100년전쯤에 자동차에 어두운 곳을 비추는 헤드램프가 등장했다. 기존 등불이나 횃불등으로 전방을 밝히기에는 바람이나 주변환경에 영향을 너무 받기 때문에 그 점을 해결하기 위해 아세틸렌 오일램프가 등장했다. 그 후 전구가 발명되었지만 초기의 전구는 충격과 진동에 민감하게 반응해 필라멘트가 자주 끊어져 한동안 도입되지 못하다가 1912년 캐딜락(Cadillac)이 델코(DELLKO)사의 전기식 시동장치와 조명 시스템을 채택한 후 현대적인 전기 헤드램프가 보편화되기 시작했다.그리고 1차세계대전을 거치면서 헤드램프 기술도 빠르게 발달했는데 1915년에는 가이드램프(Guide Lamp)사가 조사각을 상/하향 조정할 수 있는 헤드램프를, 1917년에는 유리 제조사 코닝(Corning)에서 전구 앞에 여러 각도로 빛을 분산시켜 넓은 시야를 제공하는 헤드램프용 렌즈를 출시하면서 1920년대부터는 기능적으로 오늘날의 헤드램프와 비슷해졌다. 이처럼 자동차의 헤드램프가 가장 필수적인 안전 기능 중 하나로 자리잡자, 미국에서는 아예 헤드램프를 표준화 시켜버립니다. 전국 어디서나 같은 규격의 헤드램프를 사용하면 생산 단가가 낮아지고 손쉽게 교체할 수 있다는 예측을 바탕으로 이루어졌다. 지금은 헤드램프 어셈블리 안에 끼우는 광원을 따로 교체하는 방식이 보편적이지만, 당시에는 램프와 전구 자체가 일체형이었던 까닭도 있다. 따라서 1940년부터 미국에서 판매되는 모든 차는 직경 7인치(약 178mm)의 표준 규격 원형 헤드램프만을 장착할 수 있었다. 이후 크기이나 장착 수 등의 기준은 다양해졌지만, 1983년까지 무려 43년동안 이러한 헤드램프 규격 기준이 유지됐다.두 번의 세계대전이 끝나고 민수용 자동차 산업이 폭발적인 발전을 거듭하면서, 헤드램프 기술 역시 말 그대로 '눈부시게' 발전했다. 갈 수록 더 밝고, 더 정확하게 전방을 비추면서, 동시에 다른 운전자들에게는 피해를 주지 않는 헤드램프가 등장했다.

1930년대 체코슬로바키아의 타트라(TATRA), 1940년대 미국의 터커(Tucker Motors Company) 등의 제조사는 차체 중앙에 보조 램프를 달았는데 '사이클롭스'라 불리는 이 램프는 스티어링 휠과 연동해 좌우로 회전하며 방향을 틀 때 그 방향을 비추는 기능을 갖췄다. 이후 1950년대 시트로엥(citroen)이 디에스(DS)에 이러한 기능을 적극적으로 탑재했는데, 이것이 오늘날의 조향연동형 헤드램프의 시초가 되었다.

1960년대에는 흰색만 허용되던 헤드램프의 색상 국제 표준이 황색까지도 허용하도록 바뀌게 되었다. 그 이전에도 악천후 시 더 잘 보이고 눈부심이 덜하다는 이유로 유럽에서는 황색 램프가 종종 사용되었는데, 1968년 영국에서 실제로 황색 조명이 흰색 조명보다 시인성이 좋다는 연구 결과가 발표되면서 이를 허용하기 시작했다. 오늘날에는 고강도방전등, 발광다이오드 등 강력한 조명들이 일반화되면서 황색등을 사용하는 경우는 거의 없지만, 우리나라를 포함한 대다수 국가의 자동차 안전 기준에서는 헤드램프와 안개등의 황색등 사용을 허용하고 있다. 일부 국가에서만 사용되던 게 보편화된 경우도 있다. 주간주행등같은 경우는 한낮에도 전면 조명 일부를 점등해 운전 중 시인성을 극대화하는 장치이다. 우리나라에서도 2015년부터 의무화됐는데 최초의 주간주행등은 눈이 많이 와 한낮에도 시야가 나쁜 북유럽과 캐나다 등지에서 처음 사용되기 시작했다. 이후 그 실효성이 입증되면서 여러 국가에서 사용되기 시작했고, 오늘날에는 신차 출시 시 의무적으로 장착해야 하는 국가도 많다. 반면 역사의 뒤안길로 사라진 기술들도 있다. 한때 첨단과 혁신의 상징이었던 리트랙터블 헤드램프가 대표적이다. 어려운 이름이지만, 옛날 스포츠카들의 차체 속에 숨겨져 있다 튀어나오는 팝업식 램프를 떠올리면 된다. 리트랙터블 헤드램프는 공기역학과 세련된 디자인에 대한 관심이 증대한 60~70년대부터 사용되기 시작했다. 공기저항이 적고 스포티한 쐐기형 차체에 헤드라이트를 장착하기 위한 나름의 고육책이었는데 90년대 중순까지 많은 스포츠카들이 이러한 설계를 도입했다. 국산차 중에서도 엘란이 리트랙터블 램프를 채택했다.

그러나 복잡한 구조 탓에 고장이 잦고, 작은 렌즈로 넓은 범위를 비출 수 있는 프로젝션 헤드램프가 보급되면서 점차 설 자리를 잃었다. 결정적으로 보행자 안전 규제가 강화되면서 보행자 충돌 시 불룩 튀어나온 구조물이 치명적인 리트랙터블 헤드램프는 사장됐고, 2004년쉐보레(Chevrolet) 5세대 콜벳(Corvette)을 마지막으로 더 이상 만들어지지 않고 있다.

'전방 시야 확보'라는 헤드램프의 역할은 변함이 없지만, 그 구조와 성능은 꾸준히 진화했다. 초기 헤드램프에는 텅스텐 필라멘트 전구가 널리 쓰이다가 할로겐 가스를 주입한 할로겐 램프의 발명으로 광량과 수명 양면에서 비약적인 발전을 이뤘다. 또 1991년 고압방전식(HID) 제논 램프가 최초로 상용화됐다.

2000년대에는 헤드램프 광원의 일대 혁신을 가져온 발광다이오드 헤드램프가 등장하기 시작했다. 아우디가 발광다이오드 주간주행등을 최초로 사용한 것을 기점으로 렉서스(LEXUS)가 LS 600hL에 세계 최초의 발광다이오드 헤드램프를 탑재했고, 이어서 다시 아우디가 스포츠카 R8에 주간주행등, 하향등, 상향등, 방향지시등까지 모두 발광다이오드를 사용한 풀 발광다이오드 헤드램프를 세계 최초로 탑재했다. 발광다이오드 헤드램프는 뛰어난 시인성은 물론 전력 소모량이 적어 연비 향상에도 기여하는 것으로 알려져 있다. 최근에는 발광다이오드보다 더 전력 소모가 적으면서 무려 600m 전방까지 비출 수 있는 레이저 헤드램프가 속속 도입되고 있다. 아직은 기술 장벽과 가격 문제로 극소수 고가 차량에만 도입되고 있지만, 발광다이오드가 전구를 대체했듯 향후에는 점차 많은 차로 확대될 전망이다.

광원 뿐 아니라 작동 방식도 변하고 있다. 과거에는 단순히 전방을 비추는 데에 그쳤지만, 이제는 여러 개의 LED 광원이 지형과 도로 형태를 따라 움직여 항상 최적의 시야를 확보할 수 있다. 심지어 상향등을 비추면서도 마주오는 차가 있으면 일부분만 상향등을 끄는 등, 이른바 '인텔리전트 헤드램프'가 오늘날의 대세다.