[자동차부품] 차량 충돌 시 안전을 지켜 주는 범퍼에 대하여.

[자동차부품] 차량 충돌 시  안전을 지켜 주는 범퍼에 대하여.

 

 

 

 

차량 충돌 시 앞뒤를 불문하고 가장 먼저 부딪치는 부분은 어디일까요? 네, 바로 범퍼인데요, 오늘은 소중한 내 차의 앞뒤를 지켜주는 보호막, 범퍼에 대해 알려드릴게요.

 

사전적 의미로 '튕겨낸다'는 뜻을 가진 범퍼는 차량의 차체 앞뒤를 보호하기 위해 장착된 완충 부속 장치로 자동차가 충돌했을 때 가장 먼저 충격을 받는 부분이에요. 범퍼는 또한 사고 발생 시 차체, 또는 운전자와 승차자, 화물 등을 보호하고 나아가 상대방에게 주는 손상을 줄이는 역할을 한답니다. 최근에는 범퍼가 자동차의 디자인을 목적으로 장착되고 있기도 하지만 완충 부속 장치로써의 역할이 가장 크다고 볼 수 있어요.

 

세계 최초의 자동차 범퍼는 1897년 체코의 임페리얼 네셀도르트 자동차회사가 만든 ‘프레지던트’에 처음 적용됐어요. 그러나 자동차 범퍼가 널리 쓰이기 시작한 것은 1919년 한 미국인이 자동차 앞뒤에 쇠막대기형 구조물을 달아 팔면서부터라고 전해진답니다. 이후 미국 허드슨자동차가 1920년대 중반 스프링식 범퍼를 내놨고, 1974년 스웨덴 볼보가 충격흡수 범퍼를 최초로 개발했다고 해요.

 

1974년 스웨덴 볼보가 충격흡수 범퍼를 최초로 개발했을 당시까지만 하더라도 범퍼의 재질은 주로 철이었어요. 자동차의 앞뒤로 강력한 철을 붙여 놓아야 어디를 가든 차량 본체는 물론 운전자도 보호할 수 있다고 믿었기 때문이지요.

 

하지만 이런 생각을 바꿔놓은 것이 바로 1970년대 독일 폭스바겐이 내놓은 ‘골프’였답니다. 이 차에 적용된 우레탄폼 플라스틱 범퍼는 최초로 ‘플라스틱 범퍼 시대’를 열었지요. 범퍼 커버의 소재가 플라스틱으로 급격히 변화하게 된 것은 ‘보행자 보호’ 때문이었어요. 2000년대에 들어 유럽과 북미 지역에서는 ‘보행자 보호법’이 만들어졌고, 차량은 저속 충돌시 보행자가 크게 다치지 않도록 안전기준을 강화해야 했답니다.

철 소재로 만들어진 범퍼는 당연히 보행자들에게 위협이 될 수밖에 없었어요. 이에 따라 자동차 회사들은 범퍼를 플라스틱으로 빠르게 전환했답니다. 하지만 강철 범퍼 커버가 플라스틱으로 대체되면서 차량 안전을 다시 걱정할 수밖에 없었지요.

 

이 때문에 자동차 범퍼는 보다 복잡한 구조를 갖게 됐답니다. 가장 바깥의 범퍼 커버와 충격완화장치(에너지 옵서버), 내부 지지대(백 빔) 등으로 이루어지게 된거죠.

범퍼 커버는 저속 충돌 시에도 범퍼 자체가 깨지는 현상을 막기 위해 고무재질을 첨가한 복합소재를 이용하는데요, 충격 흡수를 위한 ‘에너지 옵서버’는 폴리프로필렌(PP) 발포제품이 주로 활용된답니다. 그리고 차체 보호를 위한 구원투수로 투입된 구조물이 바로 ‘백 빔’이에요.

 

초창기의 범퍼는 차체에서 조금 튀어나오게 만들어진 강철범퍼가 주류였어요. 하지만 충격흡수보다는 차체의 찌그러짐을 방지하기 위해 만들어진 강철범퍼는 효과가 미미해 곧 시장에서 퇴출당했답니다. 강철범퍼에 이어 한 때는 각목으로 된 목재범퍼가 사용되기도 했었는데요, 목재범퍼에 이어 시장에 등장한 제품은 외부의 충격을 효과적으로 흡수할 수 있는 충격흡수 범퍼였어요.

 

 

 

오늘날 사용되고 있는 범퍼의 소재는 충격흡수력과 복원력이 뛰어난 플라스틱과 우레탄 등이 있고 차량의 외관을 고려하여 차체와 일체형으로 제작된답니다. 흔히 범퍼는 자동차 차체의 일부라고 알려져 있지만 엄밀히 말하면 차체와 분리된 소모품 중의 하나에요.

 

범퍼는 약한 충돌시 다시 재생이 가능하지만 우레탄 범퍼가 복원이 불가능할만큼 크게 파손됐을 경우에는 범퍼 자체를 새 것으로 갈아주어야 해요. 요즘 출시되는 몇몇 제품들 중에는 내부에 타이어 고무와 튜브가 내설돼 있는 경우도 있답니다.

 

현재 시장에 나와 있는 범퍼는 차체 보호성능과 재질에 따라 크게 에너지 흡수범퍼, 수지범퍼, 스틸범퍼 등으로 나누어져요. 스틸범퍼는 U자형 단면형상을 갖는 강판을 범퍼에 삽입하는 형식으로 제작되는데요, 범퍼는 보통 시속 16km 이내의 속도로 부딪쳤을 때는 자체적으로 다시 복원될 수 있도록 제작된답니다. 때문에 주차를 하다 살짝 범퍼가 부딪치는 것은 범퍼에 스크래치가 생길 수는 있으나 기능에는 아무런 영향을 주지 않아요.

 

최근 자동차 업계의 가장 큰 화두는 ‘차량 경량화’인데요, 이는 고유가 시대가 지속되면서 연료소비효율을 핵심 경쟁력으로 삼고 있기 때문이에요. 자동차 전문가들은 '자동차 무게를 약 10% 줄이면 연비를 3∼8% 개선할 수 있다'고 밝혔는데요, 이에 따라 차량 경량화 물결이 거세지면서 범퍼 소재가 다시 주목을 받고 있답니다. 범퍼의 커버에 플라스틱 소재를 써서 과거보다는 가벼워졌지만 충격흡수장치 등에 여전히 철 소재가 가미돼 있어 범퍼가 차지하는 무게가 크기 때문이지요.

 

최근 현대자동차와 기아자동차 제품 대부분의 범퍼 백 빔에는 ‘강화 열가소성 플라스틱(GMT)’이라는 소재가 쓰이고 있다고 해요. 이는 PP 수지에 유리섬유를 섞어 만든 플라스틱 복합소재로 강도는 철과 거의 비슷하면서도 무게가 20∼25% 덜 나간다고 하네요.

 

 

 

 

자동차 범퍼가 차체와는 별도의 소모품이며 최근에는 안전하면서도 가볍고, 친환경적인 ‘슈퍼 범퍼’를 꿈 꾸며 자동차 부품업계나 소재산업 부문에서도 자동차 범퍼와 관련한 디자인 및 신소재 개발이 끊임없이 이뤄지고 있습니다.

그렇다면 아마도 '슈퍼 범퍼'가 곧 우리에게 선을 보일 날도 머지 않은 것 같습니다.

 

 

 

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