(세부링크 수정필요)자동차 충돌시험 기준과 종류 총정리 | KNCAP·IIHS·Euro NCAP부터 Sled Test 핵심 장비까지
새로운 자동차가 출시되기까지는 차량 구조와 탑승자 보호 시스템의 안전성을 확인하기 위한 다양한 시험과 평가가 진행됩니다.
제조사는 자동차 안전기준에 따른 시험과 함께 KNCAP, IIHS, Euro NCAP 등 주요 신차 안전도 평가기관의 평가 항목을 검토하며 차량의 충돌 안전성 확보에 나서고 있습니다.
이번 콘텐츠에서는 자동차 충돌 안전도 평가기관과 시험 종류, 국내 주요 시험시설, 충돌시험에 필요한 핵심 장비를 살펴보겠습니다.
📌 콘텐츠 3줄 요약
🔸 KNCAP, IIHS, Euro NCAP은 차량의 충돌 보호 성능과 사고 예방 기술 등을 평가해 소비자에게 안전 정보를 제공합니다.
🔸 자동차 충돌시험에는 부품·구속 시스템을 평가하는 모의 충돌시험과 차량 전체의 충돌 안전성을 검증하는 실차 충돌시험이 있습니다.
🔸 이즈소프트는 KOLAS 공인 자동차부품 충격시험센터 운영과 충돌시험 장비 공급을 통해 자동차 안전성 평가를 지원합니다.
자동차 충돌 안전도 평가, 누가 진행할까?
자동차의 충돌 안전성은 국가별 자동차 안전기준과 신차 안전도 평가 프로그램을 통해 검증됩니다. 법적 안전기준이 차량의 필수 안전 요건을 규정한다면, KNCAP·IIHS·Euro NCAP과 같은 안전도 평가 프로그램은 차량의 충돌 보호 성능과 사고 예방 기술을 평가해 소비자에게 비교 정보를 제공합니다.
| 구분 | KNCAP (한국) | IIHS (미국) | Euro NCAP (유럽) |
|---|---|---|---|
| 정식 명칭 | Korea New Car Assessment Program | Insurance Institute for Highway Safety | European New Car Assessment Programme |
| 운영 주체 | 국토교통부 주관, 한국교통안전공단 자동차안전연구원 등 | 보험업계가 지원하는 독립 비영리 안전연구기관 | 유럽 정부·소비자·자동차 관련 단체 등이 참여하는 독립 평가기구 |
| 평가 특징 | 국내 판매 차량의 충돌 및 사고 예방 안전성 평가 | 충돌 보호 성능, 사고 예방 및 피해 경감 기술 평가 | 성인·어린이 탑승자, 교통약자 및 안전 보조 기술 평가 |
| 주요 항목 | 충돌 안전성, 보행자 안전성, 사고 예방 안전성 | 스몰 오버랩, 충돌 안전성, 전방 충돌 방지 | 탑승자 보호, VRU 보호, 첨단 안전 보조 시스템 |
① KNCAP — 한국 자동차안전도평가
KNCAP은 국내에서 판매되는 자동차를 대상으로 충돌 안전성과 사고 예방 성능 등을 평가하는 신차 안전도 평가 프로그램입니다. 차량 충돌시험뿐 아니라 보행자 안전과 첨단 운전자 보조 시스템(ADAS) 등 다양한 항목을 검토합니다.
② IIHS — 미국 고속도로 안전보험협회
IIHS는 미국 보험업계의 지원을 받는 독립 비영리 안전연구기관입니다. 차량의 충돌 보호 성능(Crashworthiness)과 사고 예방·피해 경감 기술을 평가하며, 차량 전면 일부가 장애물과 충돌하는 스몰 오버랩(Small Overlap) 시험으로도 잘 알려져 있습니다.
③ Euro NCAP — 유럽 신차 안전도 평가
Euro NCAP은 유럽의 신차 안전성을 평가하는 독립 프로그램으로, 1997년 첫 평가 결과를 발표했습니다. 성인·어린이 탑승자 보호와 교통약자(VRU) 보호, 안전 보조 기술 등을 평가하며 별점 등급을 통해 차량의 안전성을 소비자에게 전달합니다.
시험 1. 모의 충돌시험(Sled Test & Simulation)
모의 충돌시험은 실제 차량 전체를 충돌시키는 대신, 차량에 발생하는 충격 조건을 재현해 부품과 탑승자 보호 시스템의 성능을 평가하는 방식입니다.
대표적으로 물리적인 슬레드 시험(Sled Test)과 컴퓨터 해석을 활용하는 CAE Simulation이 있습니다.
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출처 : MESSRING 공식 유튜브
① 물리적 모의 충돌시험(Sled Test)
슬레드 시험은 시험용 플랫폼에 시트, 안전벨트, 에어백, 충돌시험 더미(ATD) 등을 장착하고 실제 차량 충돌 시 발생하는 가속도 또는 감속도 파형(Pulse)을 재현하는 시험입니다.
차량 전체를 파손시키지 않고 특정 부품과 구속 시스템의 충돌 성능을 검증할 수 있어 자동차부품 개발과 시험 조건 최적화에 활용됩니다.
| 주요 장점 | 활용 목적 |
|---|---|
| 시험 비용 절감 | 실차 충돌시험에 비해 시험품과 차량 제작 부담을 줄일 수 있음 |
| 반복성 확보 | 설정된 충격 파형을 재현해 동일 조건에서 부품 성능 비교 가능 |
| 개발 효율성 | 설계 변경에 따른 안전벨트·시트·에어백 등의 성능을 개발 단계에서 검증 |
② 국내 주요 슬레드 시험시설
슬레드 시험은 자동차안전 연구기관과 자동차부품 시험센터, 완성차 제조사의 연구개발 시설 등에서 활용됩니다. 기관별 시험 설비와 수행 범위는 다르므로 적용 규격과 시험 목적에 맞춰 확인해야 합니다.
| 구분 | 기관 및 시설 | 관련 역할 및 특징 |
|---|---|---|
| 자동차 안전 연구기관 | KATRI 자동차안전연구원(화성) | 자동차 안전기준 시험 및 KNCAP 평가 관련 시설 운영 |
| 연구기관 | KATECH 한국자동차연구원(천안 등) | 자동차부품 연구개발 및 기술 지원 |
| 지역 산업 지원기관 | 울산테크노파크(울산) | 자동차부품 기업 대상 기술·시험 인프라 지원 |
| 민간 시험기관 | 이즈소프트 자동차부품 충격시험센터(화성) | KOLAS 인정 범위에 따른 자동차부품 충격 안전성 시험 |
| 시험·인증기관 | KCL 한국건설생활환경시험연구원 | 자동차부품 및 제품 안전성 시험·평가 |
| 완성차 연구개발 | 현대자동차·기아 남양연구소(화성) | 완성차 및 차량 안전 시스템 연구개발·검증 |
이즈소프트 자동차부품 충격시험센터는 KS Q ISO/IEC 17025에 따른 KOLAS 공인시험기관(인정번호 KT1199)으로, 전기차 구동축전지 및 안전벨트 분야의 인정 시험을 수행합니다.
③ 가상 모의 충돌시험(CAE Simulation)
CAE(Computer-Aided Engineering) Simulation은 물리적인 시험장비 대신 컴퓨터 해석 소프트웨어를 활용하여 차량과 부품의 충돌 현상을 가상으로 재현하는 방법입니다.
LS-DYNA, Ansys 등의 해석 도구를 이용해 충격 시 구조 변형과 응력, 에너지 흡수 특성을 분석합니다. 실제 부품 제작 전 단계에서 설계안을 비교하고 물리적 시험 결과와 연계해 개발 효율을 높이는 데 활용됩니다.
시험 2. 실차 충돌시험(Full-scale Crash Test)
실차 충돌시험은 실제 양산차 또는 개발 단계의 시험 차량을 사용해 충돌 상황에서 차량 전체의 안전성을 평가하는 시험입니다.
차량을 고정벽, 변형벽, 다른 차량 등의 충돌 대상과 충돌시켜 차체 구조의 변형과 탑승자 보호 성능, 각종 안전장치의 작동 상태를 확인합니다.
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출처 : 국토교통부
① 실차 충돌시험의 주요 평가 목적
| 평가 항목 | 주요 내용 |
|---|---|
| 차량 전체 안전성 | 차체 구조와 탑승자 보호 시스템의 통합 안전 성능 확인 |
| 구조적 강성 및 변형 | 크럼플 존(Crumple Zone)의 에너지 흡수와 승객 공간의 변형 평가 |
| 안전 시스템 작동 | 에어백, 안전벨트, 도어 잠금 및 전기차 고전압 안전 기능 등의 작동 확인 |
② 국내 주요 실차 충돌시험 관련 시설
실차 충돌시험에는 넓은 시험 공간과 차량 추진·견인 시스템, 충돌 장벽, 고속 촬영 및 데이터 계측 장비 등이 필요합니다. 이에 따라 대규모 자동차안전 연구시설과 완성차 제조사의 연구개발 시설을 중심으로 운영됩니다.
| 시설 및 기관 | 주요 역할 |
|---|---|
| KATRI 자동차안전연구원(화성) | 자동차 안전기준 시험 및 KNCAP 관련 충돌 안전성 평가 |
| 현대자동차·기아 남양연구소(화성) | 신차 및 개발 차량의 충돌 안전성 연구개발 |
| 보험개발원 자동차기술연구소(이천) | 차량 저속 충돌 및 손상성·수리성 관련 시험과 연구 |
자동차 충돌시험 핵심 장비 4가지
자동차 충돌시험에는 시험품에 충격을 가하는 추진 시스템부터 인체의 움직임을 재현하는 더미, 충격 데이터를 수집하는 계측 시스템, 충돌 순간을 기록하는 고속 촬영 장비까지 다양한 설비가 활용됩니다.
Mercedes-Benz EQC 충돌시험 — Mercedes-Benz Technology Centre for Vehicle Safety(TFS)
① 추진 및 구동 시스템
추진 및 구동 시스템은 시험 차량이나 슬레드에 운동 에너지를 부여하고, 목표 속도와 충격 조건을 정밀하게 재현하는 장비입니다.
슬레드(Sled) — 부품을 싣고 달리는 일종의 카트입니다. 6자유도(6-DOF)를 구현하여 실제 차량의 전복이나 회전까지 재현하는 MESSRING M=SLED 6D 같은 고성능 장비가 사용되며, CIS와 같이 컴팩트한 슬레드 장비도 있습니다.
추진 장치(Propulsion System) — 유압이나 전기 모터를 이용해 슬레드를 정해진 속도까지 가속시키는 엔진 역할을 합니다.
MicroTrack — 충돌시험 시스템에서 장비의 이동을 정밀하게 안내하는 레일 기반 시스템입니다.
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② 충돌시험 더미(ATD, Dummy)
충돌시험 더미(ATD, Anthropomorphic Test Device)는 실제 탑승자를 대신해 충격을 받으며, 충돌 시 인체에 전달되는 하중과 가속도, 움직임을 측정하는 시험장비입니다. 성인과 어린이 등 다양한 체형에 대응하는 모델이 사용되며, 내부에 탑재된 센서로 인체 주요 부위의 충격 데이터를 수집합니다. THOR와 같은 고도화된 충돌시험 더미는 인체의 움직임과 부상 위험 분석에 활용됩니다.
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③ 센서 및 데이터 수집·분석 시스템
충돌시험에서는 짧은 순간에 발생하는 힘과 가속도, 차량 및 더미의 움직임을 측정하기 위해 다양한 계측 장비를 사용합니다.
로드셀(Load Cell) — 힘의 크기를 측정하는 센서로, 특히 시트벨트 로드 셀은 사고 시 안전벨트가 승객의 가슴에 가하는 압박력을 정밀하게 측정하여 에어백과의 연동 타이밍을 조절하는 데 쓰입니다.
가속도센서(Accelerometer) — 충격 순간의 속도 변화량을 측정하여 뇌진탕이나 골절 가능성을 분석합니다.
DAS(Data Acquisition System) — 차량이나 슬레드 내부에 직접 탑재되는 데이터 수집 장치입니다. 강한 충격(최대 100G 이상)에서도 파손되지 않는 내구성이 필수입니다.
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④ 고속 촬영 및 조명 시스템
자동차 충돌시험은 매우 짧은 시간에 진행되므로 고속카메라와 고휘도 조명 시스템을 활용해 충돌 순간을 정밀하게 기록합니다.
고속카메라(High-Speed Camera) — 초당 1,000~4,000프레임 이상의 촬영으로 에어백 전개, 차량 변형 및 더미의 움직임을 분석합니다.
고휘도 LED 조명 — 초고속 촬영 시에는 엄청난 양의 빛이 필요합니다. 화면 떨림(Flicker)이 없고 열 발생이 적은 고성능 LED 조명이 시험장 천장과 바닥(Film Pit)에 설치됩니다.
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