Boards
일반적으로 볼보 차들은 스몰오버랩 충돌 시 충격량을 옆으로 '흘려버리듯' 하고 그대로 진행하는 모습을 보아왔습니다. 반면 타메이커 차량들은 충돌 후 90도 이상 꺾이며 멈추게 되고요. 왜 이런 차이가 나는가, 늘 궁금했습니다. 혹자는 이것을 볼보의 꼼수다, 우직하게 충돌을 정면으로 받아들이지 않고 회피하는 것이다 라고 합니다만, 이게 충돌테스트 성적을 좋게 할 꼼수라면 왜 타 메이커는 채택하지 않는 것인지 궁금했습니다. 이건 아직 의문으로 남아있습니다만, 어제 몇가지 영상들을 보며, 볼보 차들이라도 다 똑같이 움직이지는 않는다는 것을 발견했습니다.
1. 신형 XC90: 가장 이상적인 "직선 운동" 을 보여줍니다.
휠하우스 뒤, A필러 아래를 가격하는 순간입니다. 딱히 이 부분이 직접적인 타격을 받지 않아 보입니다.
이후로는 거의 직선 운동에 가깝습니다.
이건 IIHS를 직접 방문해서 영상을 찍은 사람이 올린 다음의 영상에서 더욱 극적으로 나타납니다.
충돌 직후의 상황
충돌 이후 차가 계속 앞으로 전진하여 급기야 방호벽을 받아버립니다. 댓글에 보면, IIHS에서 최초로 자기들의 긴급 제동장치를 가동시켜서 차를 멈춰야 했다고 합니다. 일반적으로는 충돌 후 차들이 돌아버리기 때문에 그럴 필요가 없다고 합니다.
2. 구형 XC90: 역시 상당한 직선 운동을 보여줍니다.
휠하우스 뒤, A필러 아래를 가격하는 순간입니다. 신형과 거의 차이를 느끼지 못하겠습니다만, 아주 살짝 들어간 건가 싶기도 합니다.
신형에 비해 카메라가 보여주는 영역이 좀 좁아 이 각도에선 정도까지 보입니다만, 영상 전체적으로는 여전히 직선 운동을 하고 있습니다.
3. S80: 약간 방향이 틀어지지만 어쨌든 계속 진행합니다.
이제는 단종되는 차 S80입니다.
휠하우스 뒤, A필러 아래를 가격하는 순간입니다. 구형 XC90과 비슷한 것 같습니다.
이후에는, 신/구형 XC90에 비해 방향이 좀 틀어집니다. 스크린샷을 각도기로 재보니 13도 정도 나오는군요. 그러나 영상 초반에 보면 어찌 되었든 계속 진행을 합니다. 실제 각도는 20도 정도가 아닐까 싶습니다.
4. S60: 진행은 조금 하지만, 방향이 현저히 틀어지며 곧 정지합니다.
휠하우스 뒤, A필러 아래를 가격하는 순간입니다. 아쉽게도 튀어나오는 후드에 가려 잘 보이지 않습니다만, 이 순간 전후로 추정할 때 역시 직접적인 충격이 가해지는 것은 회피하는 것 같습니다.
다만 이후에는 앞서의 차들보다 현저히 틀어집니다. 이 순간의 각도는 17도 정도로 보입니다. 그러나 영상 앞부분에서 보면 거의 80도 정도 틀어지는 것 같습니다. (이건 스크린샷보다 영상 초반을 보시는 것이 더 낫습니다.)
5. XC60: S60과 거의 비슷한 움직임을 보입니다.
휠하우스 뒤, A필러 아래를 가격하는 순간입니다. 튀어나오는 후드에 가리는 것까지도 S60과 비슷합니다.
이 순간은 이정도 각도지만, 영상 초반에 보면 실제로는 70~80도 정도 꺾인 후 멈춥니다.
이상으로, 같은 볼보 차들이지만 모델에 따라 충돌 후 움직임이 다름을 보였습니다. 어떤 움직임이 가장 좋은가? 물리학 전공의 입장에서는 자기 운동에너지를 최대한 잃지 않고 (충돌에너지로 변환하지 않고) 그대로 전진하는 것이 좋아보입니다. 급격한 회전이나 정지는 상당한 각가속도/가속도를 유발하는지라, 승객의 목이나 신체에도 많은 부담을 줄 것 같습니다. 게다가 90도에 가깝게 회전하면 차에서 가장 취약한 측면을 다른 달리는 차들에게 노출하여 2차 사고시에 더 큰 부상을 입을 것 같고요. 하지만 이런 것들은 제 추측이고, 정확하게는 공학 데이터, 더미 상해 정도, 그리고 실제 사고시 사람들의 상해도가 대답을 해줄 것입니다.
참고로, 스몰 오버랩 테스트에서 G를 받은 타 차종들의 결과도 올립니다. 이 차들은 A필러 가격과 동시에 충돌벽을 축으로 한 회전이 시작되는 특성이 있습니다. (제가 모든 차들의 영상을 다 보지는 못한 관계로, 혹시 그렇지 않은 차가 있다면 댓글로 지적해 주십시오. 나중에 추가하겠습니다.)
--현대 제네시스
--혼다 어코드 (2015년 모델은 쿱만 있네요)
---아우디 Q7
----벤츠 E클래스
충돌테스트 영상을 볼때마다 궁금한게.. 왜 항상 앞타이어는 하얗게 칠해놓는건가요..?
어떠한 이유가 있을것 같은데..
저렇게 받고서도 앞으로 가는건 처음 보는 것 같습니다.. 다른 차들이 정상인건지 볼보 xc90만 비정상인건지 의심스러울 정도네요.. 충돌시의 소리부터도 다른차들관 판이하게 다를 정도라 놀랍네요..
역시 볼보는 안전에 대해서 전문가 같네요.
원래는 자동차 메이커에서 자사의 기준으로 안전에 대한 테스트를 시행했지만, 메이커마다 안전성이 너무 천차만별이다보니 EuroNCAP나 IIHS 같은 기관에서 테스트를 시작했지요.
이 것이 현재는 신차를 만드는 기준으로 되어 버렸습니다.
하지만 볼보나 벤츠 같은 메이커들은 아직도 그런 기관보다 더 혹독한 테스트를 하고 있을 것으로 예상합니다.
방법이 달라서 점수가 낮게 나오는 경우가 있을지도 모르겟지만요.
EuroNCAP, IIHS가 비교적 생소했을 때 여기에 소개했던 사람으로서, 요즘의 이슈를 보면서 감회가 새롭습니다.
그 때는 이 것이 안전의 표준화 되는 것을 경계하는 것도 필요하다고 적었는데, 그 이유가 바로 메이커에서 이러한 기준에만 최고점을 받는 것을 목표로 차를 만들 수 있기 때문이었습니다.
그런데 일부 일본 메이커에서 운전석 측에만 보강 구조를 설치하는 등 꼼수를 부렸다는 소식을 듣고, 결국 올 것이 왔나 싶었지만.. 결국 이러한 기관들이 전문성을 갖출 수록 자동차의 안전은 좋아질 것으로 믿습니다.
볼보의 방법은 단순히 100에서 0으로 충돌에너지를 흡수하고 세이프티 케이지의 강성을 높여 승객을 보호하는 것에서 한 차원 발전했다고 봅니다.
충돌후 임팩트를 전부 흡수하는 것이 아니라 흘리는 쪽을 택했군요. 아마도 고강성 빔을 사면으로 설치한 것 같습니다.
이 역시도 섀시의 강성이 무척 높아야 할 것입니다.
이는 박성진 님의 지적대로 승객에 전달되는 충격량이 줄어들고, shear force역시 감소하므로 보다 바람직해 보입니다.
그리고 이후 2차 충돌이 있다고 하더라도 frontal impact 가 될 것이기에 탑승자 보호에 유리할 것 입니다.
차가 옆으로 돌아버리면 후방에서 주행하고 있는 차량에 의한 이차 추돌이 side impact crush가 되기에 더 위험하죠.
아시다시피, 충돌 직후에 관성 스위치가 작용하면서 연료가 차단되기 때문에, 추진력은 관성 밖에 없습니다. 만약 도로에 직각으로 정지해있으면 매우 위험할 수 있습니다.
동영상을 보면서 느끼기에 각 모델별로 볼보의 설계는 일관성이 있어 보이며, 맨 위 동영상에서 XC 90가 다른 모델에 비해 뚜렷하게 직진하는 것은 충돌시 휠이 파손되었기 때문으로 보입니다.
휠의 강성을 줄였을 수도 있지만 다른 모델에 비해서 XC 90가 더 무겁기 때문에 휠이 못버티고 부서졌을 가능성이 크다고 봅니다. 다른 모델에서는 휠이 부서지는 대신 풋웰 쪽으로 끼면서 차가 옆으로 도는 힘이 생기죠.
흥미롭게 보았네요.
누구도 루프 강성에 신경 안 쓸 때 볼보는 보론 강을 이용해서 루프와 A 필러를 엄청 튼튼하게 만들었지요.
안전에 대해선 역시 볼보라는 생각이 듭니다.
이제는 Euro NCAP와 IIHS가 안전의 표준이 되어버린 것 같네요.
음... 제가 실험을 해보지 않아서 잘 모르겠습니다만, - -;
섀시에 보강 구조나 Ultrahigh strength steel이 들어가면 일반적으로 rigidity 또한 증가하는 것으로 추측할 수 있습니다.
안효열 님께서 말씀하신 건 비틀림 강성이고, 오히려 프레임 바디 차량보다 모노코크 바디가 비틀림 강성이 좋다고 합니다.
하지만 프레임 바디 차량과 모노코크 바디의 충돌안전성의 비교는 조금 다른 얘기가 되지 않을까 싶습니다.
어떤 경우는 프레임바디 차량이 더 튼튼할 수도 있겠지요.
제가 얘기한 강성은 crush에 저항하는 strength라고 할 수 있겠지요.
A필러의 앞쪽, 프론트 휀더 안쪽 부위에 초강성 구조에다가 초강성 빔을 덧대어 미끄럼틀 타듯이 흘리게 만든 것으로 보입니다. 저는 공학자가 아니라서 그냥 정보와 프레임의 구조를 보고 직관적인 느낌으로 말씀드리는 겁니다. - -;
예, 휠이 부서져서 이탈하지 않고 휠하우스에 그대로 머무르거나 너클에서 빠지지 않고 버티는 경우엔 휠하우스 뒤쪽으로 밀리면서 운전석 풋웰의 전면 벽으로 충돌하는 모습을 볼 수 있습니다.
휠에 의한 부가적인 충격이 강화된 풋웰의 전방벽에 막혀서 차량을 돌리는 힘이 되는 것처럼 보입니다.
A 필러 쪽에서 캐빈의 전면 벽에 같이 부딪혀서 차체가 돌아버리는 수도 있겠지만, 볼보의 디자인은 흘리는 쪽으로 일관성이 있어 보이기에...
차량과 차량의 충돌은 아래 부분에선 서로 타이어가 있기 때문에 저런 식으로 극단적으로 휠이 깨지는 경우는 흔치 않을 것으로 보입니다만, 교각이나 전봇대 같은 데 충돌하는 경우는 비슷하다고 예상해 볼 수 있겠지요.
박성진 님의 글 저도 흥미롭게 보았습니다.
우연일지는 모르겠지만 체감적으로 언더스티어가 덜 나는 차들이 충돌후에 잘 도는 것 같아보이네요.
같은 차급에서도 설계에 따라 Yaw Moment가 크기도 하고 적기도 합니다.
Yaw Moment가 적으면 충돌 후 팽 돌아버릴 수 있고, Yaw Moment 가 크면 충돌 후에도 선회 없이 앞으로 진행할 것 같습니다.
Yaw Moment of inertia 를 비교해보면 좋을 것 같네요. 찾기 어려운 자료라 Google 로는 안나올 것 같아요.
이번 논란은 애시당초 현기차 측의 고객응대간 보여준 천박하고 불량한 태도에 의한 불신이 근본 원인이라고 봅니다.
거기서 비롯된, 수많은 고객 및 안티 현대기아들의 병적이면서도 고착화된 반응이 습관적으로 튀어나온 것 같습니다.
상식이 있다면 범퍼레일 양끝에 붙은 쇳조각이 스몰옵셋 테스트에 영향을 주리라고는 절대 생각할 수가 없습니다.
발번역이라 부끄럽긴 한데, http://blog.jayoo.org/?p=6660 제가 신형 XC90(2세대) IIHS 충돌테스트 보고서를 발번역해 보니, 루프 강성에 대한 항목도 있던데요, 10.6톤으로 자기 몸무게(2톤)의 거의 다섯 배를 견디고 있습니다.(5인치, 즉 약 12cm 가량 짜부라지는데까지의 힘) 구형 XC90(1세대, 제 차입니다)는 9.6톤으로 이 녀석은 몸무게가 신형보다는 무거우니 네 배 정도 견디는거네요. 그러니, 요즘 볼보 차로 해도 7대까지 쌓는 것은 무리겠지만, 2-3대 더 올리는 건 양산 차량으로도 충분하지 않을까 하는 추측도 하게 됩니다. :)
Yaw momentum이 억제되는 것이 중요한(?) 이유 중 하나는, 어쨌든 승객 안전이 가장 최우선되어야하기 때문입니다.
승객이 경험하게 되는 일을 상상해보시면 충분히 이해하시리라 믿습(?)니다.
캐빈 내부의 모든 restraints와 SRS는 전후/좌우 축 방향에 꼭 맞추어 설계되어 있죠.
그걸 모두 재설계하지 않는 한 ... (후략)
볼보가 정답은 아니겠지만, 적어도 법규 상 최소한의 것만 충족하는게 아닌 그 이상을 만족하려는 노력을 하는 회사라는데는 변함이 없다는 생각이 듭니다.
p.s. 아래 영상은 신형(2세대) XC90 출시 전 볼보 자체 테스트 영상입니다.
https://youtu.be/cw64wdDQsFQ
https://c.motorgraph.com/free/494127
모터그래프 가보니 이런걸 모으고 있던데 이러면 표적(기획)기사 아닌가요?
정말 갈수록 뒷통수가 아파옵니다.
https://drive.google.com/file/d/0B3CNIFcgKqq0SnFhRkUtcFktaGs/view?usp=drivesdk
예전에 KATECH에서 BMW i3 그린카 티어다운 행사를 할 때 인상이 깊어서 사진을 찍어 뒀었는데, 바로 전면부터 사선으로 배치된 고강성 빔구조입니다. 그보다 1년 전에 열렸던 테슬라 모델S에서는 구동모터 체결구조도 그렇고 기계쟁이가 아니라 전자쟁이가 차량을 만든다는 느낌을 받아서 스몰오버랩에 조금 취약하지 않았나 생각이 들었는데, BMW는 확실히 구조 자체가 다르더라구요.
볼보에서도 충격을 분산시키는 시점은 다르긴 한데 (오히려 더 나은 것 같습니다) 확실히 측면으로 비켜내는 것이 승객 입장에선 유리할 것 같습니다.
XC90는 차체가 크다보니, i3 차량은 특성상 엔진이 없어 캐빈 프론트 부분 설계 자유도가 높아서 위와 같은 구조물 설치가 용이하겠지만, 일반적인 세단(특히 전륜구동)은 설치하기가 어렵겠단 생각이 듭니다.
고중량 차량들은 여유로운 공간과, 자체 질량의 문제로 인해 빗겨치기 설계가...
저중량 차량들은 부족한 공간과, 자체 질량이 상대적으로 작기 때문에 A필러부 강성으로 버티는 설계가 유리하지 않을까 막연한 상상을 해보네요 ㅎㅎ...
2015 xc-90 프레임인데요 A필러 앞쪽으로 다른 제조사에서는 보기 힘든 회색 프레임이 보이는군요. 형상으로 봐서는 스몰오버랩에서 충돌후 비껴나가는건 이 프레임 때문인듯 합니다. 볼보의 다른모델은 확인해보지 못했지만 대부분 이런 프레임이 있을거 같네요. 검색해보니 재질은 high strength steel 이라고 합니다.
다른 분들이 많은 좋은 자료들을 올려주셨네요..
볼보가 어떤 자동차 브랜드와 붙어도 지지 않는 부분이 안전이고.. 그 안전 안에는 인간중심철학이 자리잡고 있죠..
안전 외에도 운전자와 탑승자를 배려하고 생각하는 디테일한 부분들이 셀수 없이 많을정도인 회사 입니다..
그리고 올려주신 IIHS 테스트에 대한 글을 흥미롭게 잘 보았는데요..(저도 과거 볼보 오너였고, 볼보를 굉장히 좋아합니다. 현재는 타 브랜드 타고 있습니다)
흘려버리는 것 역시도 볼보의 크럼블존 설계 능력이라 생각 합니다.
굳이 IIHS 같은데서 꼼수로 볼보에게만 유리한 시험 조건을 의도적으로 설정 한 후 시험 했을거라고도 생각하지 않습니다.. 볼보에서 개발한 크럼블존이 이미 사고 충격에 있어서만큼은 특화 된 방식이라 생각 합니다.
(차체의 모든 부분을 안전에만 쏟다보니 독일 브랜드에 비해 주행감과 퍼포먼스에서 손해 부는 부분들이 다소 생기는건
단점이기도 하겠지요..)
처음부터 의도된 설계 같습니다.
(어째서 이렇게 의도했는지는 설계 콘셉트를 잡은 엔지니에게 물어보고 싶습니다. 실재 도로에서 사고 발생 시 옆 차선으로 날아가 발생될 수 있는 2차 사고를 예방하는 목적으로 추측합니다.
볼보는 안전 덕후니까요)>>>>>관련 자료<<<<<
(논문을 찾으면 더 좋겠지만, 회사가 아니라서요...)
이 사진은 제가 첨부한 링크에 있는 사진입니다(24P)
충돌 시 들어오는 하중을 어떻게 분산시키는지 잘 보여주네요
(범퍼익스텐션의 형상도 잘 확인할 수 있습니다)24P는 의도적인 굽힘을 발생시킨다고 하는데 에너지 흡수 과정에서 Buckling과 Bending을 적절히 잘 제어해서 동영상과 같은 결과를 얻은 것으로 보입니다.
이후 25P에서 의도적으로 슬라이드 시킨다고 하네요