에어백이 부풀어 오르는 화학적 기체 팽창 원리는 무엇인가요?

Question

자동차에 심한 충돌이 발생하면 운전대 안에서 0.03초 만에 에어백이 폭발적으로 부풀어 올라 생명을 구합니다. 에어백이 부풀어 오르는 화학적 기체 팽창 원리는 무엇인가요?

Answer 1

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.

자동차 에어백이 0.03초 만에 팽창하는 것은 고체 화합물의 폭발적인 화학 반응 덕분입니다. 에어백 팽창 장치 안에는 아지드화 나트륨이라는 고체 화합물이 들어 있어서, 자동차가 충돌하여 센서가 강한 충격을 감지하면, 전기 불꽃이 일어나 순간적으로 고열을 발생시킵니다. 이 열로 인해 고체 상태의 아지드화 나트륨이 순식간에 분해되면서 엄청난 양의 질소 기체를 뿜어내고, 이 기체가 에어백을 팽창시킵니다.

이때 질소와 함께 반응성이 높은 위험 물질인 나트륨이 생성되는데, 이를 안전하게 처리하기 위한 연쇄 반응이 즉각 일어납니다. 나트륨은 내부의 질산칼륨과 2차 반응을 일으켜 추가적인 질소 기체를 만들고, 최종적으로 이산화규소와 결합해 인체에 무해한 미세 유리 가루로 변합니다.

Answer 2

안녕하세요. 김찬우 전문가입니다.

에어백은 차량을 운전함에 있어 안전벨트 다음으로 운전자의 생명을 구해주는 주요 도구 입니다.

순식간에, 0.03 초 만에 부풀어 올라 운전자에게 쿠션을 제공하는데

이것은 아지드화나트륨 NaN3 라는 물질이 폭발할때의 반응을 활용하여 만들어지게 됩니다.

최초에 고체상태로 존재하던 아지드화나트륨이 일정 이상의 충격을 받게 되면 충전감지센서가 점화장치에 전기신호를 보내 불꽃을 일으키게 됩니다.

아지드화나트륨에 300도 이상의 열을 가하게 되면 순간적으로 대량의 질소기체를 배출하게 됩니다.

이 반응을 활용하여 에어백에 활용하고 있습니다.

그럼 답변 읽어주셔서 감사드립니다:)