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저마찰로 주행시험
저마찰로 주행시험(Low-friction road test)은 마찰이 적은 노면이나 이런 노면을 재현하여 실시하는 시험을 말한다.
목차
개요
마찰(摩擦, friction)은 한 물체가 다른 물체와 접촉한 상태에서 움직이기 시작할 때 또는 움직이고 있을 때 그 접촉면에서 운동을 저지하려고 하는 현상이다.[1]
저 마찰(Low-friction)은 이러한 마찰의 힘, 마찰력이 적음을 말한다.
물체는 마찰력에 의해 정지하게 된다. 마찰력이 부족하면 정지가 안 되거나 관성에 의하여 계속 운동하게 된다. 자동차와 같은 교통수단은 필요시 정지가 안 되면 곧 사고이다. 미끄러짐 사고가 바로 이러한 마찰력이 적은 노면에서 많이 발생한다.
따라서 자동차의 이런 미끄러짐 사고에 대응하고자 인위적으로 빗길, 눈길과 같은 마찰력이 적은 저 마찰의 노면을 재현하여 주행 및 제동 성능을 시험하는 것을 저마찰로 주행시험이라 한다.
저마찰 노면의 영향
저 마찰 노면은 대표적으로 눈길과 빗길을 볼 수 있다. 눈은 적설이 되면서 빙판길까지 형성이 되며 더 미끄러워진다. 이러한 현상은 기후 변화에 해당되며 통제 불가한 부분이다.
눈길 교통사고
2018년 12월 한국교통안전공단은 3년간(2015~2017년)의 기상상태에 따른 교통사고 현황을 분석한 결과, 눈 오는 날의 치사율은 2.8%로 맑은 날의 치사율 1.8%에 비해 1.6배 높게 나타났다.
법규 위반별로는 중앙선 침범 사고가 눈길 교통사고 사망자의 13.7%를 차지해, 맑은 날 8.1%보다 5.6% 높아지는 것으로 나타났다.
권병윤 한국교통안전공단 이사장은 “대설주의보 등 기상특보가 내려질 경우 가급적 차량 운행을 삼가는 것이 좋다.”고 말하며, “운행이 불가피할 경우, 스노우 체인 등 눈길 운행에 도움을 줄 수 있는 용품 활용하고 앞 차와의 안전거리 확보, 서행운전 등 기본적인 안전 수칙을 준수해 주시기 바란다.”고 밝혔다.[2]
빗길 교통사고
2021년 7월 도로교통공단은 여름 장마철을 앞두고 최근 5년간(2016~2020년)의 빗길 교통사고 특성을 분석한 결과, 맑은 날 대비 치사율(교통사고 100건당 사망자 수)이 1.4배 높아 운전자들의 각별한 주의가 요구된다고 밝혔다.
법규 위반별 치사율은 빗길 과속 사고가 29.6명으로 맑은 날 과속 사고 22.1명 대비 1.4배 높았으며, 중앙선 침범 사고가 빗길 3.3명, 맑은 날 2.8명으로 뒤를 이었다.
주로 비가 잦은 장마철에는 갑작스러운 기상악화나 집중호우로 인해 시야가 좁아지고 가시거리도 짧아져 평상시 대비 제동거리가 길어지는 등 위험요인이 크게 증가한다. 비가 오면 평소 대비 20%에서 최고 50%까지 감속 운행하고, 충분한 안전거리를 확보하는 등 안전운전에 더욱 신경을 써야 한다.[3]
사고 원인 및 대응방법
안개나 눈길, 빗길 등 이상기후에서 발생하는 교통사고의 89%가 빗길에서 일어난다고 확인된 가운데 주요 원인은 시야장애도 있지만 ‘차량 미끄러짐’으로 나타나 운전자들의 주의가 요구된다.
미끄러짐 사고의 원인은 타이어에 접지력이 줄어들어 브레이크를 밟아도 제동거리가 늘어나 발생하는 문제와 마찬가지로 타이어 접지력이 줄어들어서 조향 능력을 상실해 발생하는 문제로 나누어볼 수 있다. 그중에서도 조향능력을 상실해 발생하는 문제는 다시 오버스티어와 언더스티어 현상으로 나누어볼 수 있다.
오버스티어
오버스티어는 자동차가 방향을 바꾸려고 할 때 의도치 않게 비정상적으로 심하게 방향이 틀어지면서 조향능력을 상실하여 심할 때는 차가 빙글빙글 돌기도 한다. 이는 뒷바퀴의 접지력이 낮아져서 발생하는 문제로 빠른 속도로 주행 중에 속도를 줄이면서 방향을 틀 면 주로 발생한다. 오버스티어가 발생하면 방향을 반대로 살짝 틀어주거나 브레이크에서 발을 떼고 엑셀을 살짝 밟아주면 된다.
언더스티어
언더스티어는 방향을 바꾸려고 해도 충분히 바뀌지 않거나 직진하는 현상을 말하며, 가속 중에 방향을 바꾸려고 할 때 발생하는 문제로 이는 앞바퀴의 접지력이 낮아져서 발생하는 문제로 일반적으로 옆으로 바로 튀어나가는 오버스티어 사고에 비해서는 심각한 사고로 이어지지 않는다. 언더스티어가 발생하면 오버스티어와 반대로 속도를 낮춰주면 해결된다.
수막현상
수막현상은 비가 계속 내리는 상황 혹은 물이 고여 있는 노면을 고속으로 주행할 때 타이어와 노면 사이에 물로 된 막이 형성되며 바퀴가 노면에 접지력을 상실한 상태를 말하며, 사실상 물 위에 뜬 상태로 자동차가 움직이게 되는 것을 말한다. 눈길은 빙판까지 형성된다. 이때 조향장치의 조종이나 브레이크를 밟는 등의 행동을 하면 미끄러지게 되어 언더스티어 혹은 오버스티어 현상이 더욱 쉽게 발생한다.
타이어 마모
타이어 마모도 역시 미끄러짐 사고에 큰 영향을 미치는데 평상시 노면에서도 급정지 시 제동거리가 마모가 심한 타이어 사용 시 20~30% 차이가 발생하지만, 타이어 스레드가 많이 남지 않은 상태에서 빗길을 주행할 경우 수막현상이 쉽게 발생하며, 급정지 시 제동거리가 2배까지 벌어질 수 있다. 이 때문에 빗길, 눈길 운전 전에는 타이어 상태를 한번 확인해보는 것이 중요하며 겨울철에는 스노우 타이어 및 스노우 체인등을 활용하는 것이 좋다.
이와 같은 사고를 막기 위해서는 브레이크를 여러 번에 걸쳐 가볍게 나눠 밟아야 하며 앞 차와의 안전거리를 2배 이상 충분히 확보하고 속도를 평상시보다 20% 정도 줄여 감속 운행해야 한다.[4] [5]
저마찰로 주행시험
저마찰로는 빗길, 눈길, 빙판길 등 저 마찰 노면을 재현하여 놓은 시험로이다. 현무암을 비롯해 여러 가지 종류의 도로를 마련해 놓고 스프링쿨러로 일정한 수막을 유지해 주게 한다. 가장 미끄러운 빙판길은 특수 도료를 칠해 마찰계수 0.1을 유지하고 있고, 마찰계수 0.2의 다져진 눈길, 세 번째로 일반 눈길을 마련해 놓고 있는데 이곳은 마찰계수가 0.3이다. 일반 빗길은 마찰계수 0.4이다. 이렇게 여러 상황을 마련해 안전장비 ABS와 TCS 개발을 위한 여러 가지 실험이 이뤄진다.
젖은 노면 제동력 시험로
직선 시험로로 일정 간격으로 설치된 분사 노즐을 통해 1 mm 가량의 수막을 생성하여 젖은 노면 시험조건을 구현할 수 있으며, 이를 통해 제동력, ABS 등 미끄럼 방지 기술을 시험한다.
젖은 노면 조향 시험로
원선 회로 내에 위치하고 있는 원형로 및 1차로 커브로 구성되었으며, 시험로 주위의 분사 노즐을 통해 1 mm 가량의 수막을 생성하여 젖은 노면에서의 핸들링, 조향 특성 등을 시험한다.
원형 마찰로에서는 미끄러운 노면에 일정한 원을 그리며 주행한다. 차량은 원심력에 의해 바깥쪽으로 밀려나가는 언더스티어 현상이 일어난다. 이때 바로 액셀을 떼면 차량이 안쪽으로 들어가게 돼 안전한 주행라인을 그릴 수 있다. 또 임의적으로 오버스티어 현상을 일으켜 차량의 스핀을 유도. 운전자는 카운터 스티어링을 사용하여 흐트러지는 차량을 직감적으로 중심을 잡을 수 있다.
하이드로플레닝로, 저마찰로
하이드로플래닝로, 저마찰로(에폭시, 콘크리트)에서 일정한 간격으로 설치된 분사 노즐을 통해 수막을 형성하여 고속주행 시 안정성, 제동력 등을 시험한다.[6]
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동영상
각주
- ↑ 〈마찰〉, 《네이버 지식백과》
- ↑ 김세진 기자, 〈눈길 교통사고 치사율, 맑은 날 대비 1.6배〉, 《데이터솜》, 2018-12-25
- ↑ 박지현, 〈도로교통공단, 빗길 교통사고 특성분석결과 발표〉, 《도로교통공단》, 2021-07-05
- ↑ 김종혁 기자, 〈빗길 교통사고 ‘차량 미끄러짐’이 원인…감속이 최고〉, 《프레시안》, 2019-08-05
- ↑ 바이카, 〈빗길 안전 운전, 미끄러짐 사고 방지하려면〉, 《티스토리》, 2019-09-04
- ↑ 〈주행시험로(PG)〉, 《지능형자동차부품진흥원》
참고자료
- 〈마찰〉, 《네이버 지식백과》
- 〈주행시험로(PG)〉, 《지능형자동차부품진흥원》
- 바이카, 〈빗길 안전 운전, 미끄러짐 사고 방지하려면〉, 《티스토리》, 2019-09-04
- 박지현, 〈도로교통공단, 빗길 교통사고 특성분석결과 발표〉, 《도로교통공단》, 2021-07-05
- 김세진 기자, 〈눈길 교통사고 치사율, 맑은 날 대비 1.6배〉, 《데이터솜》, 2018-12-25
- 김종혁 기자, 〈빗길 교통사고 ‘차량 미끄러짐’이 원인…감속이 최고〉, 《프레시안》, 2019-08-05
같이 보기
