3점식 안전벨트

3점식 안전벨트

닐스 볼린(Nils Bohlin, 1920~2002)

3점식 안전벨트는 자동차나 비행기 등에서 탑승자의 어깨와 허리, 복부를 감싸 사고로부터 보호해 주는 벨트이다. 1958년 볼보(Volvo)의 엔지니어 닐스 볼린(Nils Bohlin)이 발명했다.

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개요

3점식 안전벨트는 탑승자의 허리 부분과 가슴 부분을 동시에 효과적으로 구속하여 충돌 관성에 의한 상체의 움직임을 제어하는 수동식 안전제어시스템이다. 초기의 장착된 2점식 안전벨트가 가진 전방 충돌 시 허리 부분은 유용하게 구속시키나 탑승자의 상체가 계속 전방으로 이동하면서 가슴이나 머리 부분이 조향 핸들이나 계기패널에 부딪히는 단점을 보완하며 등장했다. 따라서 3점식 안전벨트는 골반만 감싸는 2점식 안전벨트보다 더 안전하다는 평가를 받는다. 그러나 3점식 안전벨트에서도 구속이 어려운 머리는 높은 충격 하중에 의해 심하게 흔들리거나 꺾이면서 머리 또는 목 부위가 부상당하는 한계점이 존재한다. 이러한 한계를 보완하기 위해 에어백이 도입되었다.

역사

3점식 안전벨트가 등장하기 전까지는 허리 부분을 조여 주는 2점식 안전벨트가 쓰였다. 효과는 있었지만 충돌 시 탑승자의 상체가 급격하게 앞으로 쏠려 나가며 2차 충격으로 이어져 발생하는 부상까지는 막지 못했다. 1957년부터 2점식 안전벨트를 사용하던 볼보도 버클의 위치가 사고 시 신체 장기에 충격을 줄 수 있다는 문제점을 확인했다. 볼보는 2점식 안전벨트의 문제를 해결하기 위해 항공기 조종사의 안전벨트를 개발하던 엔지니어인 닐스 볼린을 채용해 새로운 안전벨트 개발을 맡겼다. 닐스 볼린은 탑승자가 한 손으로 맬 수 있으면서 탑승자를 보호할 수 있는 4가지 황금률을 발견하고 1958년 특허를 출원했다. 이렇게 탄생된 볼보의 3점식 안전벨트는 1959년 아마존 120과 PV544에 기본 사양으로 장착되기 시작했다. 처음부터 3점식 안전벨트가 자동차 제조사, 각국의 안전 기관으로부터 관심을 끌었던 것은 아니다. 2점식보다 착용이 불편하고 충돌 시 탑승자를 보호하는 효과가 검증되지 않았다는 이유였다. 이에 볼보는 모의 충돌 시험을 통해 3점식 안전벨트가 탑승자 안전을 보호하는 측면에서 우수하다는 결과를 공개했고 1963년부터 미국을 비롯한 여러 국가가 도입하기 시작했다. 볼보는 이 획기적인 발명품을 더 많은 자동차 제조사가 사용할 수 있도록 허용했고 오늘날 전 세계에서 만들어지고 판매되는 모든 자동차가 3점식 안전벨트가 탑재하게 됐다.

구성

차량이 상대 차량 또는 장애물과 정면 충돌하면 차체가 파손되면서 급격히 감속된다. 이때 차량에 탑승한 운전자와 승객은 관성에 의해 전방으로 튕겨나가게 되는데, 운전자는 핸들이나 계기판에 가슴이나 머리를 부딪치고, 조수석 탑승자는 전방 대시보드 또는 앞유리를 충격하면서 상처를 입게 된다. 3점식 안전벨트는 크게 탑승자를 감싸주는 웨빙(webbing, 벨트), 벨트를 고정시켜 주는 버클(buckle), 벨트의 수납 및 잠금장치인 리트렉터(retractor)로 구성되어 있다. 최근에는 리트렉터의 구속기능 이외에 충돌초기 탑승자의 신체를 시트에 정확히 밀착시킬 수 있도록 도와주는 프리텐셔너(pre tensioner), 벨트가 탑승자의 가슴에 과도한 힘이 가해지는 것을 제한하는 로드리미트(load limiter) 등이 추가되고 있다.

관련 법안

2020년 12월 4일 더불어민주당 김민기 의원은 탑승객 안전 확보를 위해 3점식 안전벨트 설치 의무 대상을 버스, 승합차 등 전 차종으로 확대하는 자동차관리법 일부개정법률안을 대표 발의했다. 현행법은 승용차에 한해서 모든 좌석에 3점식 안전벨트를 설치하도록 하고 있으며, 그 외에 자동차는 운전석과 조수석에만 의무 설치하도록 규정되어 있다. 이로 인해 많은 승객이 탑승하는 버스, 승합차에는 승객의 복부만 고정하는 2점식 안전벨트가 설치되어 있는 실정이다. 이에 대해 김민기 의원은 "2점식 안전벨트는 사고 발생 시 탑승자의 머리 부분이 앞좌석 머리 받침과 손잡이에 강하게 부딪히는 것을 막지 못하기 때문에 심각한 부상이 발생하는 문제가 있다"며 "사고 시 탑승객을 보다 안전하게 보호하기 위해서는 탑승자의 상체를 감싸는 형태인 3점식 벨트가 설치돼야 한다"고 강조했다. 김민기 의원이 제출한 개정안은 '3점식 안전띠의 설치가 필요하지 않거나 곤란한 일부 경우를 제외한 모든 차량의 좌석에 3점식 이상의 좌석 안전띠를 설치'하도록 규정하고 있다. 개정안이 통과되면 법 시행 이후 제작되는 차량에는 3점식 안전벨트를 의무적으로 설치해야 한다. 해외의 경우, 미국은 2008년 연방자동차안전기준(FMVSS)을 개정하고 새로 생산되는 모든 소형 스쿨버스(10,000파운드 미만)에 3점식 안전벨트를 의무적으로 설치해 승객의 안전을 보호하고 있다.

참고자료

• 〈자동차의 수동안전시스템〉, 《교통사고공학연구소》, 2021-08-19
• 김흥식 기자, 〈볼보의 3점식 안전벨트, 100만 명을 살린 위대한 발명품〉, 《오토헤럴드》, 2019-08-02
• 도병욱 기자, 〈세계 최초 '3점식 안전벨트' 볼보가 개발〉, 《한경닷컴》, 2019-07-30
• 유석윤 기자, 〈3점식 안전벨트 버스 등 전차종 확대설치 법안 발의한 김민기 의원〉, 《국민문화신문》, 2020-12-07

같이 보기

• 닐스 볼린
• 볼보
• 안전벨트

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