에어백에 과학적 원리가 있다고 하던데요. 어떤건가요?

Question

자동차를 몰고가다가 충돌사고가 나면 에어백이 터지던데요. 터질때 어떤 원리로 에어백이 나오는지 궁금합니다. 화학반응식?과 물리적인 원리가 있다고 언뜻 들은거 같아서요.

Answer 1

안녕하세요. 김민규 과학전문가입니다.

에어백은 특정 센서에 갑작스러운 속도 또는 충격이 가해지면 자동으로 작동되어지게 설계되어 있습니다. 이 때문에 많은 충돌 테스트를 통해 에어백, 즉 안전 설계를 시험을 통해 검증하게 되지요.

Answer 2

안녕하세요. 이형민 과학전문가입니다.

에어백은 큰사고가 났을떄 운전자와 동승자의 안전을 지키기 위해 개발이 됐습니다. 아마 작용반,반작용에 의해서 충격이 가해질 경우 에어백이 터지도록 설계된걸로 알고있습니다.

Answer 3

안녕하세요! 손성민 과학전문가입니다.

충돌 사고 시에 에어백이 터지는 원리에 대해 궁금하신 것 같아요. 에어백은 우리의 안전을 위해 설계된 시스템으로, 충돌이 발생하면 터지게 되어 운전자와 승객을 보호해줍니다.

에어백의 작동 원리는 주로 물리적인 원리에 기반하고 있어요. 충돌이 감지되면 차량 내부에 설치된 충격 센서가 작동하여 신호를 보내는데, 이 신호를 받은 에어백 시스템은 매우 빠른 속도로 작동해야 합니다.

에어백 시스템은 화학 반응식을 사용하지는 않지만, 작동하는 과정에서 일종의 화학 반응이 일어날 수 있어요. 에어백은 일반적으로 소량의 폭발물인 나트륨 아조티오시안에이트나 나트륨 아조티오시안아마이드 등의 물질을 사용해요. 충돌이 감지되면 이 물질이 빠르게 분해되면서 가스가 생성되고, 이 가스가 에어백을 팽창시키는 역할을 해요.

에어백은 운전자와 승객이 차체와 충돌하는 것을 완화하기 위해 설계되었기 때문에, 충돌이 발생하면 에어백이 터져서 차체와 운전자/승객 사이의 거리를 벌려주는 역할을 합니다. 이를 통해 우리의 몸이 직접 차체에 부딪히는 충격을 완화시켜 안전성을 높여줍니다.

요약하자면, 충돌이 감지되면 에어백 시스템이 작동하여 화학 반응이 일어나 가스를 생성하고, 이 가스에 의해 에어백이 팽창되어 차체와 운전자/승객 사이의 거리를 벌리는 것이 에어백의 작동 원리입니다. 이를 통해 우리의 안전을 보호해줍니다.

Answer 4

안녕하세요. 손호현 과학전문가입니다.

에어백(Airbag)은 자동차가 사고로 충격을 받았을 때 운전자와 동승자의 부상률을 낮춰주기 위해 설치된 공기주머니이다. 좌석의 전면이나 측면에 설치된다. 자동차가 사고로 충격을 받게 되면 처음에 숨어있었던 공기주머니가 센서에 의해 터지게 된다.

Answer 5

안녕하세요. 김태헌 과학전문가입니다.

에어백은 충격 센서가 감지한 충격에 반응하여 고압 가스를 방출하고, 에어백이 급격하게 팽창하여 승객이 충격을 받는 것을 완화합니다. 이 때, 에어백 풍선이 팽창하는 시간이 매우 짧으므로 힘-시간 그래프에서는 매우 급격한 기울기를 가지게 됩니다.

Answer 6

안녕하세요. 김재훈 과학전문가입니다.

에어백은 질소 가스를 이용하여 작동합니다. 에어백의 중앙에는 아지드화 나트륨(NaN3)이라는 화학물이 들어 있습니다. 아지드화 나트륨은 충돌 사고 발생 시 충격 센서의 신호를 받아 화학 반응을 일으키고, 이때 질소 가스를 생성합니다. 이렇게 생성된 질소 가스는 질소 가스는 팽창기를 통해 에어백으로 전달됩니다. 팽창기는 질소 가스를 빠르게 팽창시켜 에어백을 부풀게 하는 역할을 합니다. 에어백은 약 1000분의 1초 만에 부풀어 오르며, 이때 운전자와 동승자의 머리와 가슴을 충격으로부터 보호합니다.

Answer 7

안녕하세요. 안상우 과학전문가입니다.

에어백은 자동차가 사고가 났을때 에어백을 펼침으로써 사람의 손상을 방지 하는 장치 모릅니다

자동차 사고시 엥백이 펼쳐 질 수 있는 원리는 화학 반응에 있습니다.

화약반응으로이인 일시적으로 공기가 팽창하면서 에어백이 펼쳐지게 됩니다.

Answer 8

안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.

에어백의 과학적 원리는 2가지로 나타낼 수 있습니다.

첫번째로 에어백이 부풀어 오르는 화학적 원리 입니다.

우선 에어백은 자동차가 충돌하면 충격감지센서가 전기적으로 뇌관을 점화시키게 됩니다. 그러면 에어백 장치 안에 있는 아지드화 나트륨이 급속도로 분해되어 질소를 생성하게 됩니다. 그리고 그 질소로 인해서 에어백이 부불어 오르는 것이며 에어백이 터질 때 나오는 흰 색 가스가 그것입니다.
그러나 아지드화 나트륨은 독성이 있는 물질이고 만약 산과 아지드화 나트륨이 만나게 되면 아지드화 수소라는 독성과 폭발력을 가진 물질이 만들어지기 때문에 주의할 필요가 있습니다.
두번째로 에어백이 승객들을 보호해주는 역학적 원리입니다.

그러려면 우선 운동량의 정의부터 알아야 합니다. 운동량이란 물체의 질량에 속도를 곱한 물리량입니다. 자동차가 충돌할 시에는 운동량이 변화되는데 이 때 가해진 힘의 크기에 충돌 시간을 곱한 것이 바로 충격량입니다. 충격량의 변화는 운동량의 변화와 같게 됩니다.그리고 마지막으로 가장 중요한 충격력을 알아야 합니다. 충격력이란 운동량의 변화를 시간의 변화로 나눈 값으로 매우 짧은 시간동안 작용하는 힘입니다. 결국 충격력이 자동차가 충돌할 때 실질적으로 가해지는 힘이죠.
그런데 우리는 물체가 충돌하는 시간이 길수록 충격력이 감소하는 현상을 볼 수 있습니다. 에어백은 바로 이 원리를 이용한 장치입니다. 에어백에서 나오는 질소가 에어백을 부풀려서 일종의 쿠션역활을 해 사람의 자동차 내부의 구조물에 충돌하는 시간을 현저히 줄여주는 것입니다. 이로 인해서 충격력이 감소되어 상대적으로 부상을 덜 받을 수 있는 것입니다.