가족의 안전을 지켜주는 찰나의 시간: 효성첨단소재의 에어백 원단

 

정리. 편집실

 

 

-
충돌부터 폭발까지, 0.03초의 과학

 

차량이 충돌할 때 충격으로부터 탑승자를 보호하는 장치인 에어백. 에어백은 감지 시스템(SDM: Sensor Diagnostic Module)과 에어백 모듈(Air-bag Module)로 구성되는데요, 자동차 범퍼 부분의 센서가 충돌을 감지하면 모듈로 전기 신호를 보내고, 에어백 안의 인플레이터(Inflater: 에어백 가스 발생 장치)의 점화 장치에 의해 화약이 폭발합니다.

 

에어백 안에는 나트륨과 질소로 이루어진 아지드화나트륨(NaN3)이라는 무기화합물 이 기체 상태로 들어 있습니다. 아지드화나트륨에는 질소가 65% 정도 포함돼 있는데, 충돌 시 센서에서 발생하는 불꽃에 의해 0.03초 내에 화합물이 분해되면서 약 60ℓ에 달 하는 질소 기체를 만들죠. 아지드화나트륨은 섭씨 350℃ 정도의 높은 온도에서도 불이 붙지 않고, 충돌이 일어나도 폭발하지 않는 물질. 하지만 여기에 산화철(Fe₂O₃)을 섞으면 불꽃에 점화되는 물질로 바뀌게 되는데 운전대에 아지드화나트륨 캡슐과 산화철이 격리, 보관돼 있죠 사고가 나면 자동으로 섞이게 되는 것입니다.

 

에어백이 다시 쪼그라드는 시간도 아주 짧은 시간 안에 일어납니다. 1차 충격으로부터 에어백의 가스가 다 빠지기까지 걸리는 시간은 약 0.11초입니다.

 

 

-
깐깐한 기술력이 필요한 에어백 원단

 

가스에 의해 순간적으로 팽창하는 에어백. 그렇기 때문에 에어백 원단은 ‘외유내강’이라는 특성을 갖춰야 합니다. 부드러우면서도 우수한 내구성을 지닌 ‘고강력’ 원사로 만들어야 하고, 잘 늘어나는 성질인 ‘고신도’ 특성으로 갑작스러운 팽창에 견딜 수 있어야 하며, 팽창하는 과정에서 화약에 의해 순간적으로 고온이 발생하기 때문에 ‘내열성’까지 갖춰야 하죠. 더불어 차 안에서 오랜 시간 보존돼야 하므로 온도 및 습도 변화에 강한 ‘내후성’도 반드시 필요합니다.

국내 최초로 에어백용 나일론 66(더블식스) 원사를 개발해 판매한 효성첨단소재는 고객들의 비용 절감 요구에 대응해 폴리에스터 에어백용 원사 개발에도 성공했습니다. 이로써 나일론과 폴리에스터 에어백을 모두 제작할 수 있는 국내 유일의 기업이 됐습니다.