머리지지대, 바로 알고 바로 쓰자


치명적 목 상해 감소를 위한 대비

자동차 사고 시 탑승자의 안전을 위한 안전벨트 착용은 상식이 됐다. 하지만 안전벨트를 잘 사용하고 에어백이 많은 자동차에 탑승해도 머리지지대를 올바르게 사용하지 못한다면 목부상해 위험은 더욱 커질 수 있다. 이에 보험개발원 자동차기술연구소에서는 머리지지대의 목 상해 예방 효과에 대한 연구 결과를 발표했다.

1 개요
보험개발원 자동차기술연구소는 머리지지대의 목 상해예방 효과에 관한 연구에서 머리지지대의 올바른 사용방법을 제시하고 머리지지대 성능이 미흡한 차량에 대해서는 보조 머리지지대를 사용하면 목 상해 위험을 2배 이상 줄일 수 있다고 최근 발표했다.

자동차 추돌사고로 국내 손해보험사가 2008 회계년도에 지급한 치료비가 약 1조6000억 원에 이르고 있으며 이중 약 20%인 3160억 원이 후면 추돌 사고 시 목 상해 치료비로 지급된 것으로 나타났다.

다음 표_1, 표_2와 같이 2006년도 이전 출시 차량 차량의 경우 시험 차종 모두(100%)가 추돌사고 시 목 상해를 예방하기 어려운 머리지지대가 장착돼 예방 대책이 요구됐다. 그러나 2007년 이후 출시된 차량의 경우 크게 개선되고 있는 것으로 분석됐다.



표_1 연도별 머리지지대 평가등급 현황



표_2 머리지지대 종류별 평가등급 현황


평가등급은 보험개발원 및 자동차성능연구소 평가결과로 우수, 양호, 보통, 미흡 4개 등급 중 보통 및 미흡 등급과 별(★) 5개, 별 4개, 별 3개, 별 2개, 별 1개 등 5개 등급 중 별 3.5개 이하 등급을 목 상해를 예방하기 어려운 등급으로 분류했다. 또 미국 IIHS¹ 연구에 의하면 머리지지대의 구조를 개선할 경우 전체 목 상해의 약 43%를 감소시킬 수 있는 것으로 나타났다.

2 실차시험 및 단품시험 결과
보조 머리지지대의 목 상해 예방 효과를 평가하기 위해 머리지지대 성능이 미흡한 차량에 보조 머리지지대를 추가로 사용한 경우와 사용하지 않은 경우에 대해 이동벽 실차 후면 추돌시험과 슬레드(Sled)를 이용한 단품 후면 추돌시험을 실시하고 결과를 도출했다.

1) 시험방법
- 방법1 : 이동벽(Moving Barrier) 시속 16km 실차 추돌시험²
- 방법2 : 슬레드를 이용한 단품 추돌시험³

1) IIHS(Insurance Institute for Highway Safety) : 미국 자동차보험업계가 1959년 설립한 비영리 공익법인으로 자동차 안전성 평가에 관한 세계적인 연구기관 2) 이동벽 실차 후면추돌 시험 : 무게 1400kg인 이동벽이 시속 16km로 차량 후면 추돌함 3) 슬레드(Sled) : 단품 모의충돌 시험장치로 대상차량 시트를 슬레드 위에 장착해 시험

2) 시험결과
실차시험 결과 표_3과 같이 동일한 시험차량에 대하여 보조 머리지지대가 없는 경우 목 상해 값은 22.16인 반면 보조 머리지지대를 사용한 경우에는 8.34로 목 상해 위험 지수가 37.6%로 최대 2.7배 낮아졌다.


표_3 보조 머리지지대 사용 유무에 따른 목 상해치

슬레드를 이용한 단품시험결과 표_4와 같이 시속 16km 시험에서 보조 머리지지대를 사용하지 않은 경우 목 상해 값은 32.08인 반면 보조 머리지지대를 사용한 경우 13.71로 약 2.3배 개선됐으며 시속 32km 시험에서 약 1.8배 개선되는 것으로 나타나 보조 머리지지대를 사용하면 약 2배 정도 목 상해 위험을 줄일 수 있는 것으로 분석됐다.

따라서 머리지지대 구조 안전성이 취약한 차량에 보조 머리지지대를 사용할 경우 목 상해 위험을 크게 감소시킬 수 있을 것으로 판단된다.



그림_1 보조 머리지지대 사용


표_4 보조 머리지지대 사용 유무에 따른 목 상해치


시험 결과 머리지지대의 안전성이 다소 취약하더라도 좌석의 각도 조절, 머리지지대 높이 조절 등을 통해 목 상해 위험을 최소화할 수 있는 것으로 나타났다. 또 등받이와 머리지지대의 위치를 운전자 체형에 맞게 조정할 때 등받이 각도가 바닥으로 부터 약 115°로 하는 것이 좋다.

머리지지대 위치는 탑승자 머리에 최대한 가깝게(Back Set)하고 높이조절장치를 활용해 머리가 최대한 보호될 수 있도록 최상의 위치(Height)가 되도록 하는 것이 좋다.

3 후면 추돌 시 목 상해 치료비 산출 기준
1) 보험사 집계 총 치료비
보험사 집계 총 치료비에는 직불 치료비, 향후 치료비, 병원 의료비 등이 포함되며 2008년 회계연도 기준 1조6744억 원에 이른다. 이 중 목 상헤 치료비는 6050원(36.1%)로 추정된다.


표_5 자동차보험사 집계 치료비


2) 후면 추돌 시 목 상해 치료비 산출
2008년 회계연도에 목 상해 전체 부상자는 54만2342명이었고 이중 52.2%인 28만3173명이 후면 추돌사고에서 발생했다. 보험사 집계 총 치료비에서 산출된 경부 추정 치료비 6050억 원의 52.2%인 약 3160억 원이 후면 추돌사고 목 상해 치료비로 추정할 수 있다.

4 RCAR 머리지지대 평가 방법 및 기준
1) 정적평가(기하학적 평가)
머리지지대 평가장비인 H-Point Machine과 HRMD(Head Restraint Measurement Device)를 이용 그림_2에서 보여주는 바와 같이 Backset과 Height를 측정, 표_6의 영역별 평가등급표에 따라 4단계 등급으로 평가했다.



그림_2 머리지지대 평가방법

1) RCAR : Research Council for Automobile Repairs 2) IIWPG : International Insurance Whiplash Prevention Group

그림_3 머리지지대 측정 장비


표_6 정적평가 등급표



그림_4 머리지지대 계측장면


2) 동적 평가(충격시험)
그림_5와 같이 슬레드 시험장치와 후면추돌 시험용 더미(BioRID : Rear Impact Dummy)를 이용해 그림_6과 같은 입력 펄스를 인가할 때 시험 대상 시트에 앉혀진 후면더미의 각종 센서에서 계측 되는 출력 값으로 표_7 평가등급표에 따라 4단계 등급으로 평가한다.


그림_5 슬레드 시험장치에 탑제된 후면 더미


그림_6 입력 펄스 파일


표_7 동적평가 등급표

후면더미 센서 값은 Fx(전단력)과 Fz(인장력)의 크기에 따라 그림_7과 같은 평가 다이어그램에 의해 평가됐다. 후면 추돌 시 목 상해는 시트에 지지되고 있는 운전자의 상체는 차량속도와 동일하게 이동하나 아무런 지지를 받지 못하는 머리는 상체보다 늦은 속도로 이동하므로 목이 S자 모양으로 꺾이게 된다. 이 경우 시트 및 머리지지대 구조특성에 따라 목 꺾임의 정도가 다르게 발생한다.


그림_7 센서 값에 따른 평가 다이어그램

3) 최종평가
정적평가 결과 및 충격시험(동적평가) 결과를 종합적으로 고려해 표_8 평가 등급표에 따라 4단계 등급으로 최종 평가됐다.

표_8 최종평가 등급표


자료 : 보험개발원 자동차기술연구소