충돌 테스트는 자동차를 출시하기 전 진행하는 가장 중요한 시험 가운데 하나다. 충돌 사고에서 자동차가 얼마나 안전한지, 탑승객의 부상을 얼마나 최소화할 수 있는지를 평가하는 것으로 사실상 사람의 안전과 직결되어 있다. 메르세데스-벤츠는 최근 자동차회사 최초로 충돌테스트를 엑스레이로 촬영했다.
메르세데스-벤츠는 수년간 이런 기술을 연구했지만 실제 적용에 많은 어려움이 있었다. 엑스레이로 촬영하는 영상이다 보니 선명하게 기록하기가 매우 까다로웠다. 보편적인 엑스레이 사진의 평균 노출 시간은 약 1초이다. 1초동안 물체가 정지해 있어야 이미지가 선명하게 나온다는 의미다.
노출 속도를 높이기 위해 메르세데스는 프라운호퍼 고속 역학 연구소, 프라이부르크의 에른스트 마하 연구소와 공동 연구를 진행했다. 그 결과 초당 최대 1000장의 사진을 찍을 수 있는 카메라를 개발했다. 연구자들이 저속 엑스레이 비디오를 볼 수 있도록 하기 위해서다.
메르세데스의 차량 안전 책임자 폴 딕 박사는 “세계 최초의 엑스레이 충돌 사진으로 세계 최고의 분석력을 갖췄다”며 “사고가 나는 동안 차량 내부와 더미에 어떤 충격, 대미지가 있었는지 분석이 가능하다”고 말했다.
메르세데스가 이 기술을 완성하기 위해 강력한 방사선을 활용했다. 1kHz의 선형 가속기를 이용해 최대 9메가 볼트의 광자에너지 X선 펄스를 안정적이고 지속적으로 발사할 수 있었다.
이런 엄청난 에너지는 차량 아래에 있는 평면 감지기에 전달된다. 이것은 영상 수신기 역할을 하는데, 방사선이 얼마나 통과되는 가에 따라 회색의 명암이 달라진다. 방사능 외부 노출을 최소화하기 위해 충돌시설은 40센티 콘트리트 벽과 문으로 둘러쌌다. 또 방사능은 다른 분석도구에게 영향을 미치지 않는다.
과거 충돌 영상은 충돌 순간을 촬영하고 이후에 어떤 대미지가 있었는지 확인했다. 메르세데스벤츠는 여기에 더해 엑스레이를 이용해 차량 내부와 더미에 일어나는 내부 변형을 시각화하여 분석한 것이다.
마르쿠스 셰퍼 메르세데스 최고기술책임자(CTO)는 "X-레이 충돌 사진은 미래의 안전 개발 기술에 대한 이정표를 세웠다"며 "육안으로 확인하기 힘든 내부를 직접 볼 수 있어 차량 안전을 더욱 향상시키기 데 큰 도움이 됐다"고 말했다. 벤츠는 이번에도 자동차 공학에서 안전 선구자로서의 입지를 다진 셈이다.
정원국 에디터 wg.jeong@carguy.kr
