자동차 충돌 시 크럼플존 설계의 기준은?

Question

자동차 사고가 났을 때 차가 찌그러지면서 충격을 흡수한다고 합니다. 이를 크럼플존이라고 하던데, 이 크럼플존을 어느 정도로 찌그러지게 설계하는지 그런 기준들이 있나요?

Answer 1

크럼플존은 충돌 시 사람에게 전달되는 감속도를 낮추는 것을 목표로 설계됩니다.
차체 앞·뒤 구조를 의도적으로 찌그러지게 만들어 충돌 시간을 늘려 충격을 분산합니다.
설계 기준은 NCAP 같은 충돌 시험 규격(속도·각도·중량)을 충족하도록 정해집니다.
재료 두께·형상·주름 패턴을 조절해 단계적으로 붕괴되도록 제어합니다.
즉 “얼마나 찌그러지느냐”보다 어떻게, 어떤 순서로 에너지를 흡수하느냐가 핵심 기준입니다.

Answer 2

안녕하세요. 서종현 전문가입니다.

크럼플존은 충돌 에너지를 최대한 흡수해서 운전자와 승객이 탑승하는 공간(안전공간)이 변형되지 않도록 보호하는 역할을 합니다. 그러니까 차체의 변형 가능한 부분은 충격을 흡수하면서 변형되어야 하고, 사람이 있는 캐빈 공간은 변형이 없어야 한다는것이 핵심 목표입니다.

물론 이러한 크럼플 존을 설계할때는 여러 기준과 목표가 적용됩니다. 예를들어, 보행자 보호를 위한 충돌 해석에서는 7.5KN 이하의 접촉력과 13.1mm 이하의 압축량을 목표로 설정하는 경우가 있습니다. 이러한 수치는 차량의 속도, 충돌 대상, 충돌 각도 등 다양한 시뮬레이션을 통해 결정되며 차량 안전도 평가 기준에 맞춰서 최적의 변형량을 찾게 됩니다. 반응 표면법 같은 설계 기법도 활용해서 변수들의 민감도를 분석하기도 합니다.

Answer 3

안녕하세요. 조일현 전문가입니다.

크럼플존 이라는게 충돌 시 순간적인 힘을 줄이기 위해서 일부러 잘 구겨지도록 설계되어 있습니다.

따라서 충돌 시 순간적인 힘이 얼마나 될지 알 수 없으나 약 1미터 정도를 찌그러지면 충돌 된 힘의 90%정로를 흡수하도록 되어 있다고 볼 수 있습니다. 이는 딱 몇 cm 찌그러져야 하는지는 규정이 없으며 크럼플존이 적당히 찌그러져 힘을 흡수 하도록 설정된 것이라고 할 수 있겠습니다.