상용자동차 자동차안정성제어장치(ESC) 성능평가 기술개발 및 평가기준 연구

Abstract

세계적으로 자동차의 첨단안전장치 기술은 급속도로 발전하고 있으며, 이런 장치들은 운전자의 안전성과 편의성을 증대시켜주고 있다. 첨단안전장치의 대부분은 승용자동차에 국한되어 적용되고 있다. 이는 상용차의 다양한 차종으로 인해 적용시점 또는 개발시점이 승용차보다 느리고 어렵기 때문이다. 사고가 발생하더라도 상용차는 승용차보다 대형사고롤 이어지는 경우가 많다. 특히 높은 무게중심고로 인한 전복사고 발생율이 높다. 2015년 1월 1일부터 총중량 4.5톤이하 승용차 및 승합·화물차에 적용되는 자동차안정성제어장치(ESC)는 전복사고 예방을 위한 첨단안전장치이다. 이 장치는 ABS 및 TCS 등 제동과 관련된 장치들의 조합으로 개발된 장치로서, 빗길 주행시나 곡선 주행시 각 차륜의 구동력 제어를 통해 사고를 예방시켜준다. 상용차에는 주행환경 및 다양한 차종으로 인해 ESC장치가 개발 중에 있으며, ESC장치에 대한 성능검증을 할 수 있는 안전기준도 미비한 실정이다. 유럽과 미국에서는 상용차 ESC에 대한 수많은 시험을 통해 안전기준을 정하여 인증을 수행하고 있다. 하지만 유럽과 미국의 인증제도가 상이하여 시험방법이 다르고 안전기준 또한 다르다. 국내도 미국과 같은 자기인증제도를 통해 인증을 수행하고 있기 때문에 명확한 기준이 필요하다. 본 연구에서 국내 상용차 ESC 안전기준 및 시험방법 제시를 위해 평가시나리오를 검증하고 이를통해 시험을 수행하고 실차 시험값의 타당성을 입증하기 위해 시뮬레이션을 수행하였다. 평가시나리오는 해외 기술자료 등을 통해 분석하였고, 국내에서 시험가능한 시험항목을 선정하여 검통하였다. 실차시험은 대형승합자동차와 견인자동차를 이용하여 시험하였으며, 안정성을 고려하여 전복안전바를 국내 최초 제작하여 수행하였다. 실차시험의 데이터값에 대한 타당성을 입증하기 위해 시뮬레이션을 수행하였다. 시험결과값과 시뮬레이션의 시험결과값을 근거로 국내에 적용 가능한 시험방법은 승용차와 동일한 Sine with Dwell 으로 선정하였다. 하지만 안전기준(안)을 작성하는데 있어서는 유럽기준과 국제조화를 수행하고 있고, 북미기준을 적용하기에는 통상마찰의 우려가 있어 장착기준만을 먼저 적용하고 순차적으로 차종에 따라 적용하는 시점을 달리하는 것으로 하였다. 따라서 상용자동차(4.5톤 초과 승합·화물자동차)에 대한 안정성제어장치 평가시험을 통해 안전기준(안)을 도출하였고, 성능평가를 위한 시험방법(안)을 작성하여 총중량 4.5톤 초과의 차량에 대한 전복사고를 감소시키고자 하며, 첨단안전장치 의무장착을 시행하고자 한다.