현대∙기아차는 최근 전방충돌방지보조(Forward Collision-Avoidance Assist, 이하 FCA)를 모든 승용차에 기본 적용한다고 밝혀 눈길을 끌었습니다. 내년부터 출시되는 신차부터 FCA를 기본 적용하는 것을 시작으로 향후 신차는 물론 개조차, 연식변경 모델 등에도 출시시점부터 모두 기본 적용함으로써 오는 2020년까지 모든 승용차에 적용한다는 방침입니다.
FCA는 감지센서를 통해 전방 차량을 인식해 충돌이 예상되는 경우 운전자에게 경고하고 긴급 상황에서는 브레이크를 자동으로 작동시켜 충돌을 회피하거나 피해를 최소화시키는 장치로, 자동비상제동장치(AEB, Autonomous Emergency Brake)라고도 불립니다.
최근에는 전방에 있는 차량뿐 아니라 보행자까지 감지해 주는 시스템으로까지 발전하고 있는 추세이며, 실제 국내에 출시된 일부 차종에 적용되어 있기도 합니다. 이러한 FCA는 자동차사고의 94%가 운전자의 부주의한 행동으로 발생하는 만큼 교통사고 인한 피해를 최소화하는데 가장 효과적인 기술로 평가받고 있을 뿐 아니라 유럽과 미국의 신차 안전평가기준의 평가항목으로 새롭게 추가되는 등 자동차 안전기술의 필수조건으로 떠오르고 있습니다.
FCA와 비슷한 장치로 전방추돌경고시스템(Forward Collision Warning, FCW)이 있습니다. 이 시스템은 FCA와 같은 원리이지만 FCA처럼 자동으로 제동까지 해 주는 것이 아니라 경고만 해주는 것이 차이점이라 할 수 있습니다.
그렇다면 FCA와 FCW의 작동원리는 무엇일까요?
FCA와 FCW는 기본적으로 프런트 범퍼 아래 쪽에 위치한 레이더 센서와 전방 윈드실드 상단에 자리잡은 카메라 그리고 레이더와 카메라를 컨트롤하는 컨트롤러, 브레이크 페달 포지션센서, ABS(브레이크시스템)를 제어하는 EBCM(브레이크 컨트롤모듈), 시스템 온오프 스위치 및 감도조절 스위치, 전방추돌경고램프, 계기판 지시 및 경고램프 등으로 구성되어 있습니다.
또한 지능형 크루즈컨트롤과 연동될 경우에는 추가적으로 TCM(자동변속기 컨트롤모듈)과 액셀러레이터 페달 센서, BCM(보디컨트롤모듈), ECM(엔진컨트롤모듈) 등과 연결되어 있습니다. 작동원리는 전방카메라가 차량 전방에 있는 선행 차량을 인식하고 레이더가 차간거리를 확인합니다. 일반적으로 레이더 센서는 전방 약 60m 이내(크루즈컨트롤과 연동되는 경우 약 100~120m 내외)의 전방 차량의 거리를 측정할 수 있습니다.
이러한 데이터를 바탕으로 내 차와 전방 차량의 상대속도와 거리를 연산해 앞 차와 충돌할 때까지의 시간을 계산합니다. 그리고 미리 프로그램된 충돌 예상시간과 차간거리, 속도, 안전거리 등을 바탕으로 운전자에게 충돌위험을 경고해 줍니다.
일반적으로 주행 중 운전자가 위험을 인지하고 브레이크를 밟아 완전히 멈출 때까지의 거리(정지거리)는 운전자가 위험한 상황을 인지하고 브레이크를 밟았을 때 실제 브레이크가 작동할 때까지 자동차가 주행한 거리(공주거리)와 브레이크 작동시점부터 차가 완전히 멈출 때까지 자동차가 주행한 거리(제동거리)를 합한 거리를 의미합니다. 그리고 운전자가 위험을 인지하고 실제 반응하는데는 약 0.5~0.7초 정도의 시간이 필요하지요.
따라서 안전거리는 이러한 실제 자동차의 정지거리보다 약간 길어야 앞 차와의 추돌을 피할 수 있습니다. FCW가 적용된 차를 운행하는 운전자의 경우 운전상황에 따라 시스템이 너무 민감하거나 혹은 너무 늦게 작동하지 않는 것처럼 느껴져 당황스러운 적이 있을 것입니다.
이것은 차종이나 자동차 회사마다 조금씩 기준은 다르지만 대부분의 FCA와 FCW는 앞 차와의 상대속도 차이가 20km/h 이상 차이가 날 경우 경고음과 경고등을 작동시켜 운전자에게 위험을 알려주기 때문입니다. 주행속도가 그리 높지 않고 앞 차와의 거리도 충분한 것 같은데 갑자기 경고음이 울리는 이유도 이 때문입니다.
이처럼 차간거리도 중요하지만 앞 차가 지금 얼마의 속도로 달리고 있는지가 더 중요한 이유는 앞 차가 빨리 달린다면 브레이크를 밟았을 때 그만큼 충돌할 확률도 낮아지기 때문입니다. 즉 자신의 차가 완전히 멈추더라도 전방을 달리는 선행 차는 내 차보다 훨씬 빨리 달려서 그보다 훨씬 먼 거리에 있다는 뜻입니다. 반대로 앞 차의 속도보다 자신의 차 속도가 더 빠르다면 그만큼 사고확률도 높아질 수밖에 없겠지요.
재미있는 것은 상대속도가 0, 즉 앞 차와 자신의 차의 속도가 같을 경우에는 차간거리와 관계없이 FCW가 작동하지 않는다는 점입니다. 극단적으로 얘기하자면 앞 차와 같은 속도를 유지하면서 1m 이내로 접근해도 FCW가 아무런 반응을 하지 않는다고 할 수 있습니다. 하지만 FCW가 작동하지 않는다고 해서 너무 차간거리를 좁히면 사고위험이 매우 높아지므로 안전거리를 유지하는 것이 좋습니다. (김아롱 기자=카테크)