수년 동안 신뢰할 수 있는 안전 벨트 는 우리 차에 유일한 형태의 수동적 구속 수단을 제공했습니다. 특히 어린이와 관련된 안전에 대한 논쟁이 있었지만 시간이 지남에 따라 많은 국가에서 의무적인 안전 벨트 법을 채택했습니다. 통계에 따르면 안전 벨트의 사용은 충돌로 인해 사망할 수 있는 수천 명의 생명을 구했습니다.
안전 벨트와 마찬가지로 충돌 시 착지할 수 있는 부드러운 베개인 에어백의 개념은 수년 동안 사용되어 왔습니다. 항공기 용 팽창식 충돌 착륙 장치에 대한 최초의 특허 는 제2차 세계 대전 중에 출원되었습니다. 1980년대에는 최초의 상업용 에어백이 자동차에 등장했습니다.
1998년형 이후로 미국에서 판매되는 모든 신차는 운전석과 조수석 모두에 에어백을 장착해야 합니다. (경트럭은 1999년에 이 규정의 적용을 받았습니다.) 현재까지 통계에 따르면 에어백은 정면 충돌로 인한 사망 위험을 약 30% 감소 시킵니다. 그런 다음 좌석 장착 및 도어 장착 사이드 에어백이 제공되었습니다. 오늘날 일부 자동차는 듀얼 에어백을 훨씬 뛰어넘어 6개 또는 8개의 에어백을 갖습니다. 초기 몇 년 동안 안전 벨트 사용을 둘러싼 동일한 논란을 불러일으킨 에어백은 심각한 정부 및 산업 연구 및 테스트의 대상입니다.
이 기사에서는 에어백 뒤에 숨은 과학, 장치 작동 방식, 문제가 무엇인지, 기술이 여기에서 어디에서 오는지 배울 것입니다.
운동 법칙
세부 사항을 살펴보기 전에 운동 법칙에 대한 지식을 검토해 보겠습니다 . 첫째, 움직이는 물체에는 운동량 ( 물체 의 질량과 속도의 곱) 이 있다는 것을 압니다 . 물체에 외력이 작용 하지 않는 한 물체는 현재의 속도와 방향으로 계속 움직입니다. 자동차는 차량 자체, 자동차 안의 헐거운 물체, 물론 승객을 포함한 여러 물체로 구성됩니다. 이러한 물체가 구속되지 않으면 차량이 충돌로 인해 정지하더라도 차량이 이동하는 속도로 계속 움직입니다.
물체의 운동량을 멈추려 면 일정 시간 동안 작용하는 힘이 필요합니다 . 자동차가 충돌할 때 물체를 멈추는 데 필요한 힘은 매우 큽니다. 왜냐하면 자동차의 운동량은 즉시 바뀌지만 승객은 그렇지 않기 때문에 작업할 시간이 많지 않습니다. 보조 구속 시스템의 목표는 승객에게 최대한 피해를 주지 않으면서 승객을 멈추게 하는 것입니다.
에어백이 원하는 것은 손상이 거의 또는 전혀 없이 승객의 속도를 0으로 낮추는 것입니다. 내부에서 작동해야 하는 제약이 큽니다. 에어백은 조수석과 스티어링 휠 또는 대시보드 사이에 공간이 있으며 몇 초 만에 작업할 수 있습니다. 그러나 시스템이 승객의 움직임을 갑자기 멈추게 하지 않고 균등하게 속도를 늦출 수 있다면 그 작은 공간과 시간도 가치가 있습니다.
다음 섹션에서는 에어백의 부품을 살펴보고 어떻게 팽창하는지 살펴보겠습니다.
