보배드림

1. 서론

아는 커뮤니티에 이런 글이 올라왔습니다.

"차 사고가 났을 때 어느 정도의 충격을 받는지 잘 모르겠다. 

자동차 속도에 따른 충격량이 대충 어느 정도인지 알려달라.

예를 들어 시속 100km 속도로 달리다 사고가 나면 사람이 몇 미터 높이에서 떨어진 것과 같은 충격량인지 알려달라."

최근 렌트카 관련 사고라든지, 교사블에서 흔히 볼 수 있는 과속 관련 사고를 보면, 그 결과가 매우 안타깝거나 참담합니다.

보통 우리는 차량이 과속하다 사고가 났을 경우 피상적으로 '위험하다'라고 알고 있을 뿐이지, 그 정도가 얼마나 되는지 당해보지 않으면(?) 쉽게 간과할 때가 많은 듯 합니다.

그래서, 속도별 이론적 충격량 및 과속에 대한 고찰을 짧은 견해로나마 정리해보고 나누고자 합니다.

글에 들어가기 앞서,

ㄱ. 본 내용은 철저히 이론적 근거에 바탕을 두었음을 밝힙니다.

ㄴ. 수치에 영향을 줄 수 있는 상황적 조건 등은 배제하였습니다. (공기저항, 충돌각, 충돌면, 차체 강성 등)

ㄷ. 전공자도 아니고, 그냥 일반인 나부랭이 입니다. 내용에 오류가 보이실 경우 첨언 부탁 드립니다.

2. 본론

2-1 속도별 충격량 고찰

커뮤니티 글에서의 질문에 대한 답에 입각하여, 충격량을 알아보았습니다.

충격량은 충돌 직전 운동에너지의 변화량이라고 볼 수 있습니다.

등속/등가속 운동을 하고 있는 물체가 충격하여 그 자리에 멈춰서는 경우, 작용/반작용에 의해 해당 물체의 운동에너지가 반발되어 돌아오는 것, 이를 충격량이라고 표현합니다.

여기서는 1 톤의 차량(그래봤자 스파크 정도의 경차 중량 입니다;)이 벽에 꼴아박았을 때를 가정하겠습니다.

충격량이라는게, J (줄) 이라는 단위를 쓰는지라 솔직히 와닿지는 않습니다. 실생활에서 쓰는 단위가 아니니까요.

그래서, 사람을 빌딩에 세워놓고 떨어뜨린다고 가정해본다면, 좀 더 와닿는 결과를 볼 수 있지요.

아래 도표는 속도별 충격량과 그에 비례한 사람의 낙하 높이를 보여줍니다. (공기저항 등 상황적 조건 배제)

운동에너지 = 1/2MV제곱 (M : 질량 / V : 속력)

낙하에너지 = MGH (M : 질량 / G : 중력가속도 / H : 높이)

여기서 주목해야 할 것은, 시속 60km일 때와 120km일때 충격 높이가 2배가 아니라는 점입니다. 거의 4배이지요.

또한, 시속 60km와 시속 180km는 충격 높이가 무려 9배 가량 차이가 납니다.

특히 180일 땐 1.8km 높이에서 떨어지는 거랑 비슷합니다-_-; 그 정도 높이 빌딩이 있을까 싶지만.

이를 그래프로 표시해 보았습니다.

2차 함수 그래프로 나옵니다. 그럴 수밖에 없는게 운동에너지 공식이 2차 함수에요. 속도의 제곱에 비례하지요.

2-2 과속에 대한 고찰

자동차 안정성 테스트 할 때 보통 시속 60km 정도로 테스트를 하고 그에 따른 안전 등급을 부여하지요.

그런데, 왜 그 이상의 속도로는 측정하지 않을까요?

이유는 간단합니다. 해봤자 전부 작살나니까요.

위 충격량 도표를 보면 알겠지만, 속도가 오를 때마다 충격량은 제곱으로 뜁니다. 올라가면 올라갈수록 충격량은 더욱 심해진다는 겁니다. 물론 현대 자동차 공학에는 고장력강판, 차체강성 등 충격량을 줄여주는 최첨단 기술들을 적용하고 있긴 하지만, 과속 충격량에는 당해낼 수 없습니다. 게다가, 위 도표는 1 톤 차량, 고작 경차 중량으로 계산한 것에 불과합니다.

중형, 대형, 급이 올라갈수록 무게 또한 증가하며, 충격량은 더욱 커질 수밖에 없습니다.

너는 경차니까 위험하고 나는 큰 차 타니까 안전할거라고 착각하지마세요. 비싸니까 제조사가 돈 좀 써서 설계 좀 더 하고 좋은 재료 더 박아놓은 것 뿐입니다. 과속하면 개나소나 요단강 건너게 되있다는 소리입니다.

3. 결론

무슨 말을 더 붙이겠습니까. 휴가철입니다. 렌트도 많이할 때이고, 차량 이동량도 많아지는 때입니다.

지겨운 일상을 벗어나 사랑하는 이들과 여행가는 즐거움, 그 흥분과 환희 때문에 과속하기 쉬운 시즌 입니다.

과속하지 맙시다. 까불다가 내 가족과 친지들, 타인에게까지 피눈물을 맺히는 일이 없도록 조심하고 또 조심합시다.