자동차는 사고를 예방하기 위해 안전벨트나 에어백 같은 다양한 안전장치를 갖추고 있다. 하지만 이들 장치는 기본 중의 기본으로서, 이미 구식이 된지 오래다. 이제는 ICT 기술과 다양한 센서기술이 융합된 첨단 안전시스템을 통해 탑승자들의 안전을 보호해 주고 있다.

‘능동안전 시스템(Active Safety System)’이라는 명칭의 이 안전장치들은 위험한 상황이 닥칠 것을 미리 감지하여, 사고를 미연에 방지해주는 기술로 이루어져 있다. 특히 최근에는 요즘 한창 이슈가 되고 있는 인공지능 기술까지 적용하여, 안전시스템의 최종 목표라 할 수 있는 교통사고 없는 도로를 만드는데 기여하고 있다.

능동 안전시스템이 보호할 주요대상은 보행자

안전장치가 보호해야 할 대상은 많다. 탑승자를 보호해야 하고, 차체(車體)도 손상되지 않도록 해야 한다. 그러나 이보다 더 중요한 보호 대상이 있으니, 바로 보행자다. 자동차가 보행자와 충돌하게 되는 경우, 차량이나 탑승자의 피해보다는 보행자의 피해가 더 큰 것이 대부분이기 때문이다.

따라서 보행자와의 충돌은 가급적 피해야 하지만, 어쩔 수 없이 사고가 일어난다면 그 피해를 최소화해야만 한다. ‘적극적 보행자 보호(APP, Active Pedestrian Protection)’ 시스템은 바로 이런 사고를 대비하여 개발됐다.

이 시스템은 자동차가 보행자와 충돌했을 시, 보닛(bonnet)의 윗부분이 순간적으로 튀어 올라 보행자가 받는 충격을 완화시켜 주는 기능을 갖고 있다. 최근에는 여기에 더해 보닛 위에서 에어백이 부풀어 오르도록 하는 일명 ‘보행자 에어백 시스템’까지 개발되고 있어서, 앞으로는 보행자 안전이 더욱 강화될 것으로 보인다.

APP가 보행자와의 충돌을 가정해서 개발된 안전시스템이라면, ‘전자제어 주행안정(ESC, Electronic Stability Control)’ 시스템은 보행자가 사고를 많이 당하는 코너에서의 안전을 확보하기 위해 개발됐다.

자동차가 회전을 해야 하는 코너 지역은 직선도로보다 자동차 사고 발생률이 높다. 충분한 감속을 하지 못한 채 코너에 진입하게 되면 원심력이 높아지게 되는데, 이때 운전자가 회전 각도를 좁히기 위해 핸들을 무리하게 조작하다 보면 차량은 통제가 어려운 상태가 되면서 도로 바깥으로 미끄러지는 현상이 일어나게 된다.

이처럼 위험천만한 상황이 발생할 때를 대비하여 개발된 기술이 바로 ESC 시스템이다. 운전자의 무리한 운전으로 자동차가 제어불능 상태가 되는 순간, ESC는 각종 센서를 통하여 브레이크 제어와 조향장치 제어, 그리고 엔진출력 경감 및 능동 서스펜션 제어 등 가능한 수단을 총 동원하여 차체를 안정시키는 역할을 한다.

탑승자 및 차체 보호를 위한 안전장치

APP와 ESC가 주로 보행자를 보호하기 위한 안전시스템이라면, 지금 소개하는 ‘차선이탈 경고(LKA, Lane Keeping Assist)’ 시스템과 ‘타이어 공기압 경고(TPM, Tire Pressure Monitoring)’ 시스템은 탑승자 및 차체 보호를 위한 안전장치라 할 수 있다.

차선이탈 경고 시스템이란 말 그대로 운전자가 차선을 잘 지킬 수 있도록 도와주는 역할을 하는 안전장치를 말한다. 운전 중 졸거나 휴대폰을 사용할 때처럼 운전자의 주의가 소홀해지게 되면, 차량이 옆 차선을 침범하게 되는 경우가 종종 발생하기 때문이다.

LKA 시스템은 이처럼 옆 차선의 주행 차량과 충돌 위험성이 높아질 때, 그런 상황을 스스로 감지하여 운전자에게 진동이나 소리를 내는 방법으로 주의를 환기시켜주는 역할을 한다.

최근에는 인공지능 기술까지 더해져 사고의 위험성이 크고 긴급하다고 판단되면, LKA 시스템 스스로 브레이크를 작동시켜 차량을 멈추게끔 하는 수준으로까지 개발될 상황이다.

반면에 ‘타이어 공기압 파수꾼’이라는 별명이 붙은 TPM 시스템은 타이어 내부에 설치된 센서를 통해 설치하여 타이어의 공기압력을 측정하여, 그 결과를 무선으로 알리면서 경고음까지 제공하는 기능을 가지고 있다.

타이어의 공기압력은 주행 중 연료의 소비와 연관성이 있을 뿐만 아니라, 안전운행 측면에도 큰 영향을 미치게 된다. 이 때문에 전 세계 주요 국가들은 타이어 공기압력을 측정하는 용도의 무선주파수 할당 제도를 별도로 운영하고 있는 상황이다.

이 외에 사물통신(IoT)를 기반으로 하여 안전정보를 교환하는 V2X 통신 시스템도 주목을 끌고 있다. V2X 통신은 주행 중인 차량이 다른 차량이나 중앙의 관제센터로 부터 앞쪽의 도로상황이나 노면 상태, 그리고 낙하물 여부 등에 대한 실시간 정보를 교환하여 안전운행에 활용할 수 있도록 하는 개념이다.

V2X는 최근 국내·외에서 활발하게 개발되고 있는 ‘협력형첨단교통시스템(C-ITS)’의 중요한 구성 요소로서, 현재 일부 구간을 대상으로 시범 서비스가 진행 중이다.