KISTI의 과학향기

교통사고는 속도 불감증이 빚어낸 현대사회의 비극이다. 우리나라에서 해마다 발생하는 교통사고는 약 30만 건. 이 때문에 40만 명이 부상하고, 1만 명이 죽는다. 부상자 숫자로 볼 때 매년 걸프전 같은 전쟁을 치르는 셈이다.이러한 까닭으로 최근 자동차의 안전도에 대한 관심이 높아지면서 자동차에 각종 안전장치를 옵션으로 선택하는 운전자들이 증가하고 있다.

보통 안전을 위한 자동차의 옵션으로 브레이트의 성능을 향상 시키고 최단 거리로 차량을 정지시키는 ABS시스템(Anti Lock Brake System)과 차량 충돌시 운전자와 승객을 보호하기 위한 에어백이 대표적이다.

에어백은 차량이 충돌하는 순간 충격을 감지해 탑승자가 차체에 부딪히기 전에 순간적으로 펴져 충격을 완화하는 장치를 말한다.

에어백은 1960년대 미국의 무명의 자동차 부품업자가 GM, 포드의 협조 아래 4년간 연구 끝에 1971년 최초로 개발 되었다.

안전띠 보조용 승차자 보호장치(SRS : Supplemental Restraint System Airbag)이라 불리웠던 이 장치는 당시 운전자의 허리만 시트에 고정하는 2점 고정 방식의 안전띠 때문에 자동차 충돌시 발생하는 사망 사고를 방지하기 위해 만들어졌다.

이 무명의 개발자는 ‘SRS 에어백’ 이라는 회사를 만들었지만 이후 특허를 몇몇 회사에 팔고 회사문을 닫았다. 이후 에어백은 어느 회사에서 만들었든지 ‘SRS 에어백’으로 불리우고 있다.



자동차 사고가 순식간에 일어나듯이 에어백의 작동도 순식간에 이루어진다.

통상 에어백이 충돌을 감지한 후 펴지는 시간은 0.03~0.05초로 정말 눈깜짝할 사이에 펼쳐지며 펼쳐진 이후에도 운전자 시야를 가리지 않게 위해 바로 꺼지게 된다.

그럼 에어백은 어떤 원리로 순식간에 부푸는 것일까?

통상적인 방법으로는 이렇게 짧은 시간동안 에어백을 부풀릴 만큼의 기체를 한꺼번에 발생시키는 것은 매우 어려운 일이다. 에어백을 부풀리기 위해서는 나트륨과 질소로 이루어진 아지드화나트륨(NaN3)이라는 화합물을 이용한다 아지드화나트륨은 350℃ 정도의 높은 온도에서도 불이 붙지 않으며 충돌이 일어나도 폭발하지 않을 정도로 안정적인 화합물이다. 그러나 이 화합물속에 ‘산화철’이 섞이게 되면 순간적으로 높은 열이 발생하면서 불꽃이 생기게 되는데 이 불꽃으로 인해 ‘아지드화나트륨’은 3/100초 이내에 분해되면서 에어백 속에 많은 양의 질소를 삽입시켜 부풀리게 만든다. 이렇게 부푼 에어백은 시간이 지나면 에어백에 있는 아주 작은 수많은 구멍을 통해 빠져나가 원래의 모습으로 되돌아 가게 된다.



하지만 무조건 에어백을 과신하는 것은 금물이다.

에어백이 터지는 평균 속도는 무려 321Km이다. 이 때문에 체형이 작은 사람이나 어린아이가 에어백과 얼굴이 직접 부딪힐 경우 심한 충격을 받게되며 때론 사망에까지 이를 수 있다. 미국의 경우 이런 사고로 숨진 아이들이 최근 38명이나 되며 독일의 경우 안전을 위해 12살 미만의 어린이는 에어백이 적용된 차의 앞자리에 태우지 못하게 되어있다.



에어백은 차량 사고시 생명을 지켜주는 귀중한 안전장치이지만 그렇다고 모든 위험에서부터 구해주는 만능 장치는 아니다. 이런 안전장치도 중요하지만 생명을 지키는 가장 확실한 방법은 서로 양보하고 교통법규를 준수하는 안전운전이지 않을까? (글 : 김형자 ? 과학칼럼리스트)