안전띠

Seat belts

평소에는 술술 풀리는 안전띠가 급정거 때는 어떻게 순식간에 잠길까요?

무슨 일이 일어났나

안전띠의 되감기 장치는 평소에 띠를 감아 두었다가, 차의 가속이나 띠가 빨리 풀리는 움직임에 반응해 잠기는 «비상 잠김» 장치입니다(미국 연방 자동차 안전 기준 FMVSS 209).

급정거 때 차는 서지만 몸은 관성으로 앞으로 계속 가려 하고, 잠긴 띠가 그 몸을 붙잡아 차와 함께 서게 합니다.

기준에 따르면 비상 잠김 장치는 0.7 g(7 m/s²)에서 띠가 25 mm 풀리기 전에 잠겨야 하고, 띠 당김에 반응하는 방식은 0.3 g(3 m/s²) 이하에서 51 mm 전에 잠기면 안 됩니다 — 평소 움직임은 풀어 주고 비상만 붙잡는 것입니다.

시뮬레이터에서 마찰 계수 0.8 로 15 m/s 차를 세우면 가속도가 −7.85 m/s² 로 7 m/s² 를 넘는 급정거이고 1.91 초 뒤 14.3 m 에서 섭니다. 0.25 로 살살 세우면 −2.45 m/s² 입니다.

차의 움직임에 반응하는 방식은 15° 이하로 기울 때는 잠기지 않고, 45° 보다 더 기울면 잠기도록 정해져 있습니다.

💡 생활 속 예시

세워 둔 차에서 안전띠를 천천히 당기면 술술 나오지만 홱 잡아당기면 «턱» 하고 걸립니다 — 띠 감지형 잠김을 직접 느낄 수 있습니다.
버스가 급히 설 때 손잡이를 잡은 팔이 몸을 붙잡아 주듯, 안전띠는 몸통 전체를 붙잡아 줍니다.

어떤 부품이 무엇을 하나

띠 (웨빙) — 몸을 가로질러 붙잡는 천 띠.
되감기 장치 (리트랙터) — 띠의 일부나 전부를 감아 두는 장치. 평소엔 몸을 따라 풀렸다 감깁니다.
잠금 장치 — 비상 때 띠가 더 풀리지 않게 붙잡아, 잠긴 채로 몸을 붙드는 힘을 견딥니다.
차 감지형 센서 — 차가 갑자기 느려지거나 45° 넘게 기울면 잠금 장치를 겁니다.
띠 감지형 센서 — 띠가 갑자기 빨리 당겨지면 잠금 장치를 겁니다.

평소에는 몸을 움직이면 띠가 풀리고, 놓으면 되감기 장치가 다시 감습니다.
급정거로 차가 0.7 g(7 m/s²) 쯤으로 느려지면 몸은 관성으로 앞으로 가려 합니다.
센서가 차의 감속이나 띠가 빨리 풀리는 것을 느껴, 띠가 25 mm 넘게 풀리기 전에 잠금 장치를 겁니다.
잠긴 띠가 몸을 붙잡아 차와 함께 서게 합니다.

확인된 값

비상 잠김 되감기 장치: 차의 가속 · 띠 움직임으로 잠김: emergency-locking retractor 출처
이 가속도에서 잠겨야 한다 (0.7 g): 7 m/s² 출처
잠기기 전 띠가 풀려 나올 수 있는 길이 (최대): 25 mm 출처
이 가속도 이하에서는 잠기면 안 된다 (0.3 g): 3 m/s² 출처
차 감지형: 이 각보다 더 기울면 잠긴다: 45 ° 출처
차 감지형: 이 각 이하로 기울면 잠기면 안 된다: 15 ° 출처
움직이는 물체는 같은 빠르기로 계속 움직인다 (NASA): in motion 출처
띠 감지형: 0.3 g 이하에서는 띠가 이만큼 풀리기 전에 잠기면 안 된다: 51 mm 출처
되감기 장치 = 띠의 일부나 전부를 감아 두는 장치: retractor 출처

교육과정에서는

한국 2022 · 통합과학1 · 시스템과 상호작용 [10통과1-03-04]
호주 v9 · AC9S10U05

출처

이어서 보기

같은 단원 · 힘과 뉴턴 법칙

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