자동차 후면추돌시 승객보호장치(머리지지대)

[morning]

후방추돌시 목상해 발생 원인
  우리나라와 도로환경 및 교통환경이 유사한 일본의 교통사고 통계자료에 의하면, 교통사고 사망자의 약 50% 정도는 정면충돌에 의한 것으로 나타났으며, 부상자의 약 45%는 후면추돌에 의한 것으로 분석되고 있다. 또한 이 자료에 의하면 후면추돌에 의한 부상자의 약 90%가 목상해를 입은 것으로 조사되었다. 미국 Highway Loss Data Institute(HLDI)에 의하면, 목상해 보험청구 비용은 건당 평균 4,798 달러로(Insurance Research Council, 2003), 전체 비용을 합산하여 보면 약 8.2억 달러에 달한다고 한다.
  국내 교통사고 통계를 보면 전체 차대차 사고에서 후면추돌사고가 36%로 측면충돌 다음이고 상해정도에서도 사망률이 29%이며 부상율이 39%로, 정면충돌사고의 비율보다 높은 것으로 보고(교통사고통계분석 2007, 도로교통안전관리공단)되고 있다.
  이처럼 교통사고 후면추돌에 의한 목상해 발생건수 및 보험청구 비용은 전세계적으로 매우 높은 비중을 차지하고 있으며, 교통사고 유형 및 상해유형, 그리고 교통사고로 인한 보험청구 비용은 개인뿐만 아니라 사회적 비용 발생 등 사회 전체 차원에서도 매우 중요한 문제이다.
후면추돌 시 목상해가 발생하는 메커니즘을 살펴보면 크게 세 단계로 나누어 볼 수 있다. 첫번째 단계, 머리가 머리지지대와 부딪치는 순간까지이며, 목의 젖힘 현상 발생이 시작되어 전단력과 인장력에 의해 목의 형상이 S 모양으로 형상화 되면서 목상해가 발생하는 단계이다. 두번째 단계로는, 머리가 머리지지대에 부딪혀서 계속 뒤로 움직이다가 반발력으로 인해 전방 방향으로 이동하게 되는 동안에 발생하는 목상해이다. 그리고 마지막 세번째 단계에서는, 머리가 반발속도에 의해 전방으로 더욱 진행하면서 안전벨트에 의해 상체가 구속되면서 머리 굽힘 현상이 발생하는 단계이다.

후면추돌시 머리지지대의 역할 및 머리지지대 종류
  자동차 좌석에 장착되어 있는 머리지지대는 자동차 후면추돌 시 탑승객의 머리가 후방으로 이동하여 젖혀지는 현상을 방지해 줌으로써, 탑승자의 목상해를 감소시킬 수 있도록 설계된 장치를 말한다.
기존 자동차에 장착되어 있는 머리지지대는 좌석 상단에 부착되어, 착석한 탑승자가 임의로 수평 혹은 수직방향으로 위치조절이 가능한 것이 대부분이다. 이를 “조절가능 머리지지대”라 칭한다. 근래에는 자동차의 고급사양에, 후면추돌 시 머리지지대가 자동으로 움직여 머리의 충격을 완화시킬 수 있도록 전자적으로 작동하는 “능동형 머리지지대”가 장착, 판매되고 있다. 능동형 머리지지대 보다 좀 더 발전된 사양으로 탑승자가 좌석의 트랙 및 높낮이를 조절하여 좌석의 위치가 전•후•상•하로 조절될 때 머리지지대의 위치가 목상해를 최소화할 수 있는 위치로 자동 조절되는 머리지지대도 있다. 이는 국내 차종 중에서는 현대자동차 에쿠스에 가장 먼저 적용된 바 있다.

바람직한 머리지지대 사용
  흔하게 장착되어 있는 조절가능한 머리지지대의 경우, 탑승자가 머리지지대의 높이나 탑승자 머리와 머리지지대와의 간격(이후 후방간격이라 함)만을 조절함으로써도 후면추돌 시 목상해를 최소할 수 있다.
목상해 최소화를 위한 머리지지대의 적절한 위치에 대한 연구결과에 의하면 머리지지대 높이는 탑승지 머리 높이의 약 2/3 높이 이상으로, 후방간격은 7.5cm 이하로 조절해야, 탑승자의 목과 몸통의 상대적 거동을 머리지지대가 적절히 구속할 수 있는 것으로 밝혀졌다. 따라서, 자동차 탑승자는 조절가능 머리지지대의 경우, 이러한 사실을 감안하여 머리지지대의 위치를 조절해야 할 것이다.

작성자 : 심소정 선임연구원