PURPOSES : The purpose of this study is to investigate the correlation between occupant impact velocities and occupant injury indices under the restraint of an airbag and a seat belt, during frontal crash events.
METHODS : The frontal crash test data of 93 tests conducted according to the Korea New Car Assessment Program (KNCAP) were investigated. The test data was measured by using a dummy to obtain occupant injury indices for the head, chest, neck, and upper legs. Occupant impact velocities (OIVx and OIVz) were calculated from the head acceleration of the test dummy. Pearson's correlation analysis and regression analysis were used to investigate the correlation between occupant impact velocities and occupant injury indices. In addition, the occupant impact velocities at the center of gravity of a vehicle, obtained by using the accelerations measured at the test vehicle's B-pillars, were investigated.
RESULTS: The OIVx threshold obtained from the test dummies, which corresponds to the HIC15 of 700, was 70 km/h for a sedan, and 72 km/h for an SUV, which is significantly higher than the occupant impact velocity of 44 km/h, the limit of the domestic guideline on “Installation and management guide for roadside safety facilities”. This difference can be attributed to the influence of the air bags and seat belts. Additionally, the OIVx threshold obtained from the center of gravity of the vehicle corresponding to the HIC15 of 700 was approximately 72 km/h.
CONCLUSIONS: Occupant safety performance criteria for the condition that airbags operate and seat belts are restrained, are required for the frontal impact tests of road safety facilities using a collision velocity of 60 km/h or higher.
차량방호 안전시설은 실물충돌시험을 통해 그 성능을 확인하고, 도로관리자는 성능이 확인된 제품을 우선적으로 적용함으로써 도로 이용자의 안전성 향상에 기여하고 있다. 본 연구는 차량방호 안전시설의 탑승자보호 성능기준을 국내, 유럽 및 미국과 비교해보고, 국내 실물충돌시험 데이터를 활용하여 현재 개발되고 있는 차량방호 안전시설의 탑승자보호 수준을 분석해보고자 한다. 이를 위해 국가공인 시험기관인 교통안전공단의 실물충돌시험 데이터 200개를 수집하여 본 연구에 활용하였다. 자료수집 시점은 "도로안전시설 설치 및 관리지침" 개정으로 유럽연합의 탑승자 보호성능항목인 ASI를 국내에서도 기록한 2013년으로 선정하였으며, 2017년 8월까지의 모든 시험데이터를 분석하였다. 또한, 자료수집 내용은 시험 연도, 등급, 충돌방향, 차량 중량, 시험 속도, 탑승자 보호성능 결과값, 합격 여부 등이다. 시설별 탑승자 보호성능 특성을 분석한 결과는 다음과 같다. 첫째, 방호울타리의 경우 THIV 한계값 누적백분율은 81%, PHD 한계값 누적백분율은 97%, 유럽연합 "A" 기준값 1.0에 해당하는 ASI 누적백분율은 35%, "B" 기준값 1.4에 해당하는 ASI 누적백분율은 68%, "C" 1.9에 해당하는 ASI 누적백분율은 97%로 나타났다. 둘째, 단부처리시설의 경우 정면충돌시 THIV 한계값 누적백분율은 49%, 측면충돌시 THIV 한계값 누적백분율은 97%, 정면충돌시 PHD 한계값 누적백분율은 77%, 측면충돌시 PHD 한계값은 100%, 정면충돌시 유럽연합 "A" 기준값에 해당하는 ASI 누적백분율은 37%, "B" 기준값에 해당하는 ASI 누적백분율은 73%, "C" 기준값에 해당하는 ASI 누적백분율은 90%, 측면충돌시 "A" 기준값 ASI 누적백분율은 90%로 나타났다. 셋째, 충격흡수시설의 경우 정면충돌시 THIV 한계값 누적백분율은 92%, 측면충돌시 THIV 한계값 누적백분율은 100%, 정면충돌시 PHD 한계값 누적백분율은 84%, 측면충돌시 PHD 한계값은 100%, 정면충돌시 유럽연합 "A" 기준값 ASI 누적백분율은 41%, "B" 기준값 ASI 누적백분율은 86%, "C" 기준값 ASI 누적백분율은 97%, 측면충돌시 "A" 기준값 1.0에 해당하는 ASI 누적백분율은 100%로 나타났다.