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더미
더미(dummy)는 인간을 대신하는 인체 모형을 말한다.
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개요
더미는 최초 의복의 디자인, 재단, 봉제 따위에 사용하는 인체 모형을 말하며 진열의 용도로 사용해 왔다.[1]
인체 모형의 다양한 용도에 따라 영화 촬영 시에도 배우 대신 사용하였으며 자동차의 충돌시험에 사용하는 더미는 인체모형 충격측정시험기라고도 한다.
충돌시험에 사용되는 더미는 성별과 다양한 연령대와 체형을 고려해 여러 종류로 제작되며, 이 중에는 임산부와 고도비만 더미도 존재하다. 동물 더미도 있는데, 이는 동물이 차량에 탑승하거나 혹은 부딪히는 상황을 테스트하기 위해서다. 보기보다 비싸서 기본적으로 가격은 보통 1억 원, 측면 충돌 시험용 더미는 10억 원을 호가하기 때문에 반드시 재활용한다.[2][3]
자동차 충돌시험 더미의 역사
자동차를 생산 시작하고 난 이후, 1899년도에 자동차로 인한 사망 사고가 처음으로 발생하게 되면서, 자동차를 개발하는 단계에 성능시험 및 디자인적인 요소 외에도 다양한 안전장치와 충돌테스트를 실시하게 되었는데, 사람이 직접 운전하는 동안 도로상에서는 다양한 변수가 생길 수 있어 무엇보다도 안전테스트도 굉장히 엄격하고 꼼꼼하게 진행된다.
충돌테스트에서는 다양한 각도와 속도, 운전자의 체형 그리고 상황에 따라 운전자가 얼마나 상해를 입고 충격을 주는지 센서가 달린 인형, 더미(Dummy)를 태워 차량의 안정성을 측정 또는 분석한다.
카데바(Cadavers)
1899년도에 첫 자동차 사망 사고가 발생한 이후, 자동차 제조회사의 연구진들은 자동차가 충분히 사람에게 상해를 입힐 수 있다는 점과 이를 보완할 만한 안전장치가 매우 부족하다고 판단해, ‘자동차 충돌테스트’를 실시하게 된다. 하지만 살아있는 사람이 타고 있기에는 충돌시험 자체가 굉장히 위험하기 때문에 그 당시에는 카데바(Cardavers)라고 불리는 죽은 사람의 시체를 운전석에 태워 속도 별 상황 별 피해 정도를 시체를 통해 분석하게 되었다.
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이때 시체의 조건은 건장한 백인 남성, 외상에 아무 상처가 없는 깨끗한 시체로 선별해 사용되었는데, 주로 나이가 많은 노인의 백인 남성이 많이 사용되었다고 합니다. 하지만 추후 다양한 체형이나 아동의 시체를 구하는 일도 어려웠고 비윤리적이라는 엄청난 질타와 함께 사용이 중지되었다.
동물로 대신
엄청난 지적과 비난을 벗어나기 위해서 실험 진들은 더 이상 사람 시체가 아닌, 아쉽게도 살아있는 동물을 사용하게 되었다. 현재 상황에서는 상상도 하기 힘든 말도 안 되는 일이다. 충돌테스트에 사용되었던 동물은 주로 사람의 체구와 비슷한 동물, 예를 들면 침팬지, 곰, 돼지 등등 사람과 제일 흡사한 조건이었던 동물을 차에 태워 테스트를 진행하였다.
다양한 동물 중에서도 돼지는 매우 저렴하고 구하기도 쉬웠으며 사람의 장기와 매우 흡사했기에 특히, 자동차의 스티어링 휠과의 강한 충격 시 받는 상해 정도를 테스트할 때 매우 효과적이었다고 한다.
최초의 더미, 시에라 샘(Sierra Sam)
추후 동물로 꾸준히 진행되었던 안정성 테스트도 비난의 정도가 점점 커지면서, 더 이상 살아있는 생물을 사용할 수 없게 되었는데. 이때 연구진들은 최초의 각종 안전 테스트 전용 더미, 시에라 샘을 제작하게 된다. 이 인형은 1949년 미 공군 전투기의 비상탈출 실험을 위해 처음으로 제작되었고 그 후 1년 뒤인 1950년부터는 시에라 샘을 본떠 만든 자동차 충돌테스트 전용 더미, VIP 시리즈가 안전 테스트에 사용되었다.
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하이브리드형 더미(Hybrid)
1971년 미국 GM(제너럴모터스)에서 시에라 샘과 VIP 더미를 개조해 높이 178cm 무게 78kg의 미국 성인 남성과 매우 흡사한 형태인 ‘하이브리드 1’ 시리즈를 제작했다. 보다 나은 신뢰성과 내구성을 확보하였고 추후 하이브리드 2~3 모델에서는 다양한 체형의 더미와 센서를 장착하기 시작해 자동차 안전성 테스트에 큰 기여를 하였다.
차세대 더미, 토르(Thor)
과거 하이브리드의 세 번째 버전의 더미의 후속작으로 인간과 매우 유사한 골격과 개선된 관절 그리고 125개의 센서를 갖추고 있다. 이것으로 인해, 다양한 부위에 센서가 추가되, 기존의 하이브리드형 더미보다 더 세밀한 측정이 가능하게 되었다. 차세대 더미 토르는 나날이 엄격해지는 충돌 법규와 다양한 조건에서 충돌테스트가 가능하도록 사람과 점점 더 가깝게 개선되고 있다.
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현재의 더미는 얕거나 짙은 베이지색 고무로 사람 피부처럼 인형을 감싸고 있으며, 갈비뼈는 금속, 두개골은 알루미늄과 고무로 덮여있고, 복부에는 다양한 부위에 측정센터를 장착해 피부의 상해 정도, 출혈량, 신경계 손상 여부, 뇌의 상태까지 측정 가능한 더미로 하루하루 진화되고 있고 때에 따라서는 컴퓨터 시뮬레이션으로 대체하는 경우도 있다고 한다.
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사람에서부터 동물, 하이브리드형 더미, 그리고 최근의 토르까지 다양한 방법으로 운전자와 탑승자의 안전을 위해 자동차 충돌테스트가 진행되어 왔는데. 아무리 상황 별로 안전성 테스트를 거쳐도 실제로 발생하는 사고는 이보다 더 가혹하고 예측 불가능한 결과를 초래할 수도 있다. 더 나은 더미의 활약과 엄격한 안전규제로 자동차 사고의 피해가 최소한이 되는 날을 기대해 본다.[4][5]
충돌시험 더미의 구조
충돌시험용 더미는 종류도 다양하지만 크기와 구조도 아주 다양하다. 우리는 흔히 알고 있는 NCAP 신차 테스트 결과는 다섯 개의 별로 등급을 판단하게 되는데, 그것을 정하는 기준이 되는 것이 바로 이 더미의 상해치라고 한다. 따라서 각 부분별로 하는 일이 모두 다르고 각자의 중요한 역할을 위한 구조로 이루어져 있다. 한 가지 흥미로운 것은 더미의 부품을 부를 때 약 40여 종은 의학 용어를 사용하고 있다고 한다.
더미의 피부는 기포 고무로 이루어져 있고 갈비뼈는 인체구조와 비슷하게 탄성력을 주기 위해 금속으로 만들었다. 머리는 두개골처럼 단단한 알루미늄으로 되어 있고 머리카락은 없다. 그리고 내부에는 충격으로 인한 정확한 수치들을 조사하기 위해 예민한 센서들이 내장되어 있는데, 가속도계, 로드 셀, 변위계 등이 장착되어 있으며 충돌 시 충돌의 크기와 더미의 움직임을 정확하게 측정하기 위한 센서들은 머리, 목, 가슴, 복부, 골반, 정강이 등에 설치 되어있다. 복부에 센서를 장착해 임산부가 받는 충격의 정도 또한 측정할 수 있다. 사람은 신경이 있어 감각을 느끼지만 더미에는 대신 이런 수많은 센서가 장착되어 있어 어쩌면 사람보다 더 예민한 감각을 지녔다고도 볼 수 있다.
국내 더미 현황
현재 국내 자동차 제조사/자동차 부품회사/자동차안전연구원 등 더미 사용처는 많으나 국내에서는 제조가 되지 않고 미국에서 제조 후 수입만 이루어지고 있다.
국내에서 더미를 사용한 지 20~30년 정도로 오래됐기 때문에 자동차 제조사나 자동차안전연구원 등 더미 주요 사용처들은 현재 신품을 구매하기보다는 부품을 교체하는 식의 사용을 하고 있다. 더미는 한번 구매하면 큰 탈이 없는 이상 부품 교체를 통해서 지속적으로 사용할 수 있기 때문에 구매보다는 부품의 교체만 이루어지고 있다.
사용량 추세
또한 NCAP 안전성 테스트 법규가 점점 강화되고 있어 안전테스트 횟수가 늘어나고 있기 때문에 더미의 손상이 늘어나고 교체부품의 사용이 늘어나고 있다. 최근 자동차 업계 쪽은 법규 강화뿐 아니라 신차 시험이 더 늘어난 것도 교체부품 사용의 증가와 관련이 있다. 향후 꾸준히 늘어가는 추세라고 보면 될 것 같다.
구조의 변화
구조적으로 보면 더미 자체에는 변화가 거의 없다고 보면 되지만 부분 부품과 더미 내부의 복잡도는 굉장히 변화하였다. 계측기 크기가 감소하면서 밖에서 안으로 들어갔기 때문에 더미 내부가 복잡해진 것이다. 그리고 한 가지 다른 변화가 있다면 요즘은 시물레이션 더미를 사용하는 것이다. 그동안 축적된 데이터를 사용하여 직접 더미를 가지고 시험하지 않고 테스트 전에 시뮬레이션 해 본 다음 안정성을 대비해 보고 실제 더미로 테스트를 진행하고 있다. 시험 후 실제 데이터와 시뮬레이션 데이터 비교 후 다를 경우 재설계를 진행하고 다시 시험하는 방식으로 진행하여 효율성이 강화되었다.
가격
일반적으로 성인 더미는 7~8천만 원, 유아는 6~7천만 원 정도이다. 이것은 인형 자체만의 가격이며 시험을 위해 더미 내부에 센서를 설치하면 1억 5천만 원 정도가 된다. 덧붙여 부품 중에는 목이 천만 원 정도로 제일 비싸다.
더미의 종류
더미는 차량 정면충돌/측면충돌/후방충돌/유아시험의 자동차 안전성능시험, 헬기 낙하시험, 항공 낙하산 시험 그리고 인명 구조용 훈련, 국방 장갑차 시험 등 여러 곳에 쓰이는 데 쓰이는 곳마다 다른 인형을 사용하고 있다. 시험에 따라서 더미 자체가 완전히 다른데 예를 들어 항공 낙하산 시험 같은 경우는 하이브리드 2를 아직 사용하고 있다. 이런저런 종류를 다 모으면 약 40여 종쯤 된다.
유지보수
제조와 같이 국내에서는 보수할 수 없으며 기술 지원을 받아 미국 본사 제조사에서 직접 수리하게 된다. 스킨은 실리콘이기 때문에 경화가 이루어져서 시간이 지나면 시험 데이터에 영향을 주기에 폐기하는데, 보통 사용 기한이 2년 정도 된다. 손과 같은 부품 자체는 손상되면 폐기하고 교체하는 것이 대부분이지만 센서는 고가이기 때문에 제조사에서 수리하게 된다. 사실 완전 더미는 폐기가 되는 경우가 잘 없다, 스틸로 이루어졌기 때문에. 스킨이나 센서를 교환하는 정도이다.[6]
동영상
각주
- ↑ 〈더미〉, 《네이버 국어사전》
- ↑ 〈더미〉, 《나무위키》
- ↑ 〈더미〉, 《위키백과》
- ↑ 픽플러스, 〈자동차 충돌 테스트에 사용되는 더미 인형, 그 역사는〉, 《네이버 포스트》, 2019-04-01
- ↑ 김준래 객원기자, 〈사람의 안전을 위해 희생하는 더미〉, 《사이언스타임즈》, 2014-12-24
- ↑ MCARFE, 〈자동차 충돌 시험의 주인공 더미의 모든 것〉, 《네이버 블로그》, 2014-04-17
참고자료
- 〈더미〉, 《네이버 국어사전》
- 〈더미〉, 《나무위키》
- 〈더미〉, 《위키백과》
- 픽플러스, 〈자동차 충돌 테스트에 사용되는 더미 인형, 그 역사는〉, 《네이버 포스트》, 2019-04-01
- 김준래 객원기자, 〈사람의 안전을 위해 희생하는 더미〉, 《사이언스타임즈》, 2014-12-24
- MCARFE, 〈자동차 충돌 시험의 주인공 더미의 모든 것〉, 《네이버 블로그》, 2014-04-17
같이 보기
