충돌의 충격과 인체의 충격내성

-인체는 어느 정도의 충돌에 견딜 수 있는가-

1. 머리말

충돌사고가 발생하면 차량이 부서지고 승차자가 부상을 입는다. 그런데 충돌의 충격이 어느 정도인가

를 나타내주는 차량파손상태를 보았더니 승차자가 부상을 입은 정도와는 도무지 이해가 가지 않는 경

우가 있다.

그러므로「이 정도의 충격으로는 인체에 부상을 입힐 수 없다」라는 충격의 안전 한계값이 설정될 필

요가 있다. 그렇지 않으면 사고로 인한 부상의 책임을 명확히 할 수 없고 자동차사고를 핑계로 보험금

사기나 과잉진료가 무질서하게 생겨날지도 모르기 때문이다. 지능적인 위장사고와 꾀병으로 부상한

배상요구가 벌어지기도 한다. 이러한 것들은 다음과 같은 점들을 활용하여 대처해나가야 할 것이다.

. 차량승차자의 부상원인

. 차량의 속도와 인체의 충격정도

. 인체가 충격을 견딜 수 있는 한계

. 사고의 상황과 부상의 인과관계

. 외상성 경부증후군(척추체 손상)과 공학감정

2. 차량승차자의 부상원인

자동차가 다른 자동차나 장해물과 충돌한 충격에 의해 승차자가 부상을 당하는 것은

첫째, 차체가 찌그러져 승차자가 앉아 있는 좌석위치까지 직접 밀려들어온 경우,

둘째, 승차자의 좌석위치까지 밀려들어오지는 않았으나 충돌 후 승차자의 신체가 급 격하게 이동하여

차량내부 장치물에 신체의 일부분이 충격하는 경우.

셋째, 승차자가 차량으로부터 이탈하여 노상이나 다른 곳에 떨어지는 경우.

등 크게 3가지로 나누어 볼 수 있다.

이 3가지 경우에 모두 공통적인 것은 충돌의 충격으로 승차자의 신체에 충격가속도가 발생한다는 것

이다. 그리하여 사람의 신체가 받는 충격을 흔히 충격가속도로 나타낸다. 충격가속도의 크기는 자동차

의 유효충돌속도에 따라 달라지는데 인간의 신체를 충격가속도에 견딜 수 있는 한계가 있어 그 한계를

벗어나면 부상을 입게 되는 것이다.

3. 차량의 속도와 인체의 충격정도

자동차가 다른 자동차나 어떤 물체와 충돌하면 충돌한 자동차는 속도변화가 생기게 되고(이때 생기는

속도변화를 유효충돌속도라 한다.) 그 속도변화에 따라 자동차 승차자는 신체가 이동하여 실내장치물

과 충돌하게 된다. (이때 실내장치물과 충돌하게 되는 신체의 이동에 있어서 충돌시간에 대한 속도변

화율을 충격가속도라 한다.) 그러므로 충돌자동차의 유효충돌속도를 알고 충돌시간을 알면 자동차와

승차자의 인체에 미치는 충격가속도를 구할 수 있고, 그것을 인체의 충격내성(衝擊耐性)과 비교해보

면 그 충돌이 인체에게 어느 정도의 상처를 입힐 수 있는지 짐작할 수 있다.

이상을 정리하여 자동차의 충돌시 승차자의 인체에 미치는 충격정도(상처를 입는 정도)를 아는 방법

및 순서를 열거하면 다음과 같다.

첫째. 차체의 파손변형정도에 의한 유효충돌속도 추정 자료를 대조한다.

둘째. 충돌자동차에 생기는 속도변화인 유효충돌속도를 구한다.

셋째. 충돌자동차의 승차자에게 작용하는 충격가속도를 산출한다.

넷째. 인간의 신체는 어느 정도의 충격에 견딜 수 있는가, 즉 인체의 충격내성은 얼마인가, 어느 정도

의 충격에서 부상을 입고 어느 정도의 충격에서 치명상을 입는가를 알아보고 승차자에게 작용한 충격

가속도와 비교한다.

4. 인체의 충격내성 한계

보통의 사람이 무엇에 부딪치지 않고 실제로 느낄 수 있는 가장 큰 충격은 유원지의 놀이기계에서 발

생하는 충격가속도일 것이다. 일본 고라꾸엔(後樂園) 유원지의 놀이기계에서 발생하는 충격가속도는

최대 6G라고 한다.

스포츠에 있어서 사람의 신체가 받는 충격도 있다. 높이뛰기 선수가 달리다가 뛰어오르기위해 지면을

밟을때의 충격은 4.7G가 되고 달리기에 있어서 지면에 발을 내딛을 때의 충격은 2.6G가 되며 권투선

수가 세게 맞았을 때 뇌에 발생하는 충격은 150G가 된다는 것이다. NASA에서 발표한 여러 가지의 경

우에 있어서 인간이 체험하는 충격가속도는 다음과 같다.

Hayashi HIROSHI, 자동차사고감정공학, 기술서원, p. 221, 1992

낙하산이 펴질때의 충격 6~30G

낙하산이 지면에 닿을때의 충격 1.5~4G

항공모함탑재기의 발진 충격 3~7G

전투기의 좌석방출 10G

소방대의 인명구조 그물내에 낙하 20G

헬멧을 쓴 두부의 충격한계 15~40G

똑바로 선 자세에서 넘어졌을 때 170G

두부에 미치는 충격

목숨을 건진 낙하의 예 25~250G (낙하거리 15~52m)

자동차의 중대사고 100G이상

대략적인 목숨을 건진 한계 175~200G

또한 사람의 인체를 신체부위별로 머리(頭部), 얼굴(顔面), 목(頸部), 가슴(胸部), 배(腹部), 다리(下

枝)로 나누어 각각 어느 정도의 충격에 어느 정도의 부상을 입는가에 관하여 선진국에서 실시한 실험

자료가 있으므로 그것들을 활용하면 인체는 “이 정도의 충격에는 부상을 입지 않겠다.” “그 정도의 충

격에는 부상을 입을 수밖에 없겠다.”라고 충분히 짐작할 수가 있다.

5. 사고 상황과 부상의 인과관계

생 략

6. 외상성경부증후군의 공학적 고찰

인간은 약 50만년전 서서 걷기 시작하였고 손을 사용하면서 뇌의 크기가 직립유인원(類人猿)때의

1.5배로 팽창되었고 자동차가 등장하면서 인간의 비극으로써 생기는 외상성 경부증후군(일명 편타성

손상이나 채찍머리증이라고 함)이 생기게 되었다. 이것은 자동차의 충돌이나 추돌 때 강한 충격으로

인하여 머리가 앞뒤로 흔들려 생기는 부상으로 교통사고 부상건수 중 약 30%를 차지한다고 한다.

외상성경부증후군에 관련된 현 상황은 X선 검사에 의한 타각적 소견이 없이 피해자의 호소에 따라 판

정되는 경우가 많고 꾀병의 의심이 있는 事案도 있어 손해배상의 건전한 운용면에 있어서 비합리적인

문제로 대두된 것은 주지하는 바와 같이 오래전의 일이나 그것을 지금까지도 단지 의사의 진단이나 또

는 신체감정에만 의존해 온 것이 사실이다. (줄임)