자동차 사고 시 피해발생을 저감해주는 안전벨트에 대해서

Question

안녕하세요.

자동차 사고 시 피해발생을 저감해주는 안전벨트에 대해서 질문드립니다!

평상시에는 안전벨트를 당기면 부드럽게 당겨지나

가끔 쎄게 당기면 안전벨트가 탁 하고 안 늘어나는데 사고가 날 시 안전를 위해서 그러는건 아는데 어떤 원리로 탁 하고 멈추는 걸까요?

감사합니다.

Answer 1

안녕하세요. 임형준 과학전문가입니다.

안전벨트가 급격히 당겨질 때 "탁" 하고 멈추는 현상은 안전벨트 내부에 설치된 긴급 잠금 장치(Emergency Locking Retractor, ELR) 때문입니다. 이 장치는 자동차 사고 시 승객의 안전을 보호하기 위해 고안된 중요한 안전 기능 중 하나입니다.

긴급 잠금 장치(ELR)의 원리

ELR은 일반적으로 두 가지 주요 방식으로 작동합니다:

1. 원심력을 이용한 잠금: 대부분의 안전벨트 리트랙터에는 원심력을 이용한 잠금 장치가 탑재되어 있습니다. 이 장치는 안전벨트 스풀에 연결된 작은 원심력 클러치를 포함하고 있으며, 벨트가 일정 속도 이상으로 빠르게 당겨질 때 활성화됩니다. 벨트를 급격히 당기면, 클러치 내부의 중량이 원심력에 의해 바깥쪽으로 이동하면서 잠금 메커니즘을 작동시켜 스풀의 회전을 멈추고 벨트를 잠급니다. 이는 승객이 앞으로 급격히 내던져지는 것을 방지합니다.

2. 차량 감속을 감지하는 잠금: 일부 안전벨트 시스템은 차량의 급격한 감속을 감지할 수 있는 메커니즘을 포함하고 있습니다. 이는 차량이 급격히 멈추거나 충돌할 때 발생하는 감속력을 감지하고, 이 정보를 바탕으로 안전벨트 리트랙터를 즉시 잠그는 역할을 합니다.

추가 안전 기능

• 프리텐셔너: 많은 현대 자동차에는 안전벨트 프리텐셔너도 장착되어 있습니다. 사고가 발생하면 프리텐셔너가 활성화되어 안전벨트를 승객 몸에 더 밀착시켜 초기 충격 시 승객의 움직임을 더욱 제한합니다. 이는 폭발적인 가스를 사용하여 벨트를 긴장시키는 방식으로 작동합니다.

• 부하 제한기: 부하 제한기는 사고 시 안전벨트가 가슴이나 복부에 가하는 압력을 줄여주는 역할을 합니다. 이 장치는 일정한 힘이 넘어가면 벨트를 조금씩 늘려주어 승객에게 가해지는 충격을 분산시킵니다.

Answer 2

안녕하세요. 김재훈 과학전문가입니다.

자동차 안전벨트는 사고 발생 시 탑승자를 보호하기 위해 잠금 장치가 작동하여 탁하고 멈추는 방식으로 작동합니다. 평상시에는 안전벨트를 당기면 벨트 내부의 롤러가 자유롭게 회전하여 부드럽게 당겨지지만, 급격한 충격이나 힘이 가해지면 잠금 장치가 작동하여 롤러를 막아 벨트가 더 이상 늘어나지 않도록 합니다

Answer 3

안녕하세요. 박성학 과학전문가입니다.

안전밸트는 관성을 이용한 것으로 안전벨트 장치 속에는 무거운 추가 달려있어 갑작스런 충돌로 인해 차량이 멈추게 되면 관성에 의해 추가 앞으로 기울게 되면서 밸트가 잠기는 것입니다

Answer 4

안녕하세요. 정철 과학전문가입니다.

안전벨트는 순간적으로 튕겨너가는것은 방지하기위한 안전장치입니다. 초기에 자동차에는 안전벨트가 없었어서 사망사고가 많았다고합니다

Answer 5

안녕하세요. 홍성택 과학전문가입니다.

안전벨트가 쎄게 당겨졌을 때 탁 하고 멈추는 원리는 잠금 장치에 있습니다. 안전벨트에는 잠금 장치가 내장되어 있어서 급격한 힘을 가하면 잠금 장치가 작동하여 안전벨트가 더 이상 늘어나지 않고 탁 하고 멈추게 됩니다

Answer 6

안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 안전띠는 충돌사고 때 생존 확률을 50~75%나 높여 줍니다. 이런 이유로 생명띠'라고도 하죠. 안전띠의 주요 역할은 *관성 으로 자동차 탑승자가 앞 유리창 밖으로 튀어 나가는 것을 방지하도록 하는 것인데요. 안전띠가 어떻게 작동하는지 조금 더 자세히 알아볼까요?

*관성이란?

관성이란 정지한 물체는 정지해 있으려고 하고, 움직이는 물체는 계속 움직이려고 하는 성질이에요. 달리는 차안에 있는 탑 승자는 자동차와 함께 계속 움직이려는 성질을 가지고 있어요. 그런데 자동차가 무언가와 충돌하여 갑자기 멈추게 되면, 계 속 움직이려는 성질의 탑승자는 자동차와 함께 멈추지 못하고 앞쪽으로 쏠리거나 튕겨져 나가버립니다.

안전띠 내부에는 ELR(Emergency Locking Retractor)이라는 장치가 있어요. 이름이 길고 복잡해서 어렵게 느껴지겠지만, 그렇게 어려운 장치는 아니 랍니다. 간단히 이야기하자면 ELR은 안전띠를 잡아당기는 장치에요. 보통 때는 느슨하게 풀어져 있는 안전띠를 급제동이나 자동차 충돌이 발생하 면, 순간적으로 잡아당겨서 운전자의 몸을 잡아주죠. 운전자가 위험할 것 같다! 싶으면, 운전자의 몸을 꼬옥 잡아주는 고마운 장치랍니다.

그림1. 은 ELR 장치의 내부 구조를 나타낸 그림이에요. 가운데를 보면 기다란 막대가 있는데, 막대 아래 달린 무거운 추가 보이나요? 이 무거운 추는 자동차가 쏠리는 방향으로 함께 움직이는데요. 만약, 자동차가 장애물과 충돌해서 앞쪽으로 쏠리면 무거운 추도 함께 앞쪽으로 움직인답니다. 이렇게 무거운 추가 움직이면 추가 달린 막대가 기울면서, 톱니바퀴를 움직이지 못하게 잡아주는 것이죠. 그럼 1.에서 점선으로 표시된 부분이 무거 문 추가 움직였을 때를 나타낸 것인데, 막대 끝 부분이 톱니바퀴에 걸려 있죠? 톱니바퀴는 안전띠를 풀어주는 역할을 하는데, 가운데 축이 톱니바 퀴에 걸리면, 움직일 수가 없어서 안전띠가 더 이상 풀리지 않는 것이랍니다.

출처 : 교통안전공단 블로그 - 안전띠와 에어백은 우리를 어떻게 보호해줄까?

Answer 7

안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.

충돌 감지를 위한 관성 센서가

내장되어 있습니다.

급격한 속도 변화나 방향 변화를

감지하면 잠금 장치가 작동합니다.

잠금 장치는 벨트를 멈추고 풀리지

않도록 고정합니다.

충돌 시 벨트를 자동으로 당겨 승객을 몸에 가깝게

밀착시킵니다.

벨트에 가해지는 힘을 제한하여

과도한 압박을 방지합니다.

에어백과 함께 작동하여 안전성을 높입니다.

충돌의 심각도에 따라 잠금 장치

작동 시점이 달라집니다.

안전벨트가 제대로 착용되어 있지 않으면 잠금 장치가 작

동하지 않을 수 있습니다.

안전벨트를 급하게 당기면 잠금 장치가 작동하여 탁 하고

멈추는 느낌을 받게 됩니다.

이는 정상적인 작동이며 충돌 시 안전을 확보하기 위한

기능입니다.

안전벨트 착용은 사고 발생 시 사망 및 부상 위험을 크게

줄여줍니다.

안전벨트가 제대로 착용되어야 잠금 장치가 효과적으로 작동합니다.

안전벨트는 정기적으로 점검하여 이상이 없는지 확인해야 합니다.

안전벨트 잠금 장치는 충돌 시 승객을 보호하기 위한 중요한 기능입니다.

갑작스럽게 멈추는 느낌은 정상적인 작동이며 안전을

위해 꼭 필요한 과정입니다.

안전벨트를 항상 착용하고 정기적으로

점검하여 안전을 확보하세요.

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