The Korean Society Of Automotive Engineers

Current Issue

Transactions of the Korean Society of Automotive Engineers - Vol. 27 , No. 11

[ 응 용 논 문 ]
Transactions of the Korean Society of Automotive Engineers - Vol. 27, No. 11, pp.877-882
Abbreviation: KSAE
ISSN: 1225-6382 (Print) 2234-0149 (Online)
Print publication date 01 Nov 2019
Received 15 Jul 2019 Revised 03 Sep 2019 Accepted 05 Sep 2019
DOI: https://doi.org/10.7467/KSAE.2019.27.11.877

급발진 추정사고에서 운전자의 페달 오조작에 관한 사례 연구
박종진* ; 박정만 ; 이연섭
서울과학수사연구소 이공학과 교통사고분석실

Case Study on Diver’s Pedal Mal-operation in Sudden Unintended Acceleration Accidents
Jongjin Park* ; Jeongman Park ; Yeonsub Lee
Traffic Accident Analysis Team, Physics & Engineering Division, National Forensic Service, 139 Jiyang-ro, Yangcheon-gu, Seoul 08036, Korea
Correspondence to : *E-mail: vortex820@korea.kr


Copyright Ⓒ 2019 KSAE / 168-07
This is an Open-Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution Non-Commercial License(http://creativecommons.org/licenses/by-nc/3.0) which permits unrestricted non-commercial use, distribution, and reproduction in any medium provided the original work is properly cited.
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Abstract

In Korea, the suspected case of sudden unintended acceleration(SUA) of vehicles has become a social issue, according to the number of SVA cases has gradually increased. The majority of the drivers who experienced SUA accident insisted that they hardly pressed the brake pedal. However, upon inspection of the vehicle, it is found a broken acceleration pedal, a stuck acceleration pedal in the pad, and a footprint on the acceleration pedal. In America, the National Highway Traffic Safety Administration(NHTSA) announced the 49 CFR Part 563 from September 1, 2012 to recommend the installation of the Event Data Recorder(EDR) and the standard data. A similar enforcement decree with Part 563 was announced in December 19, 2015 in Korea. According to the enforcement decree of EDR, it is allowed to retrieve a record of the driver’s operation before the event triggered. In addition, the installation of the digital tachograph(DTG) is regulated for business purpose vehicles on January 1, 2014. The possibility of a driver’s incorrect pedal operation could be validated through DTG data analysis, video data record(VDR) in vehicles, and CCTV records. In the 269 cases of SUA in 6 years(2013 to 2018), 203 cases were confirmed to be the driver's pedal maloperation and 173 cases involved drivers in their 50s and older. In the 203 cases involving driver's maloperation, the broken pedal and the jammed pedal with the vehicle mat case were confirmed. Therefore, it is required to improve vehicle safety system, regulation, and advanced driver training for preventing the maloperation of the acceleration pedal.


Keywords: Sudden unintended acceleration, Event data recorder, Digital tacho graph, Crash data retrieval, Accident investigation, Accident reconstruction
키워드: 급발진, 사고기록장치, 디지털운행기록 계, 충돌 데이터 추출기, 사고조사, 사고재구성

1. 서 론

최근 국내에 급발진 추정사고로 많은 사상자가 발생하여 사회적 이슈(Issue)가 되고 있으며, 해마다 지속적으로 발생하는 상황이다. 사고 당시 대다수의 운전자는 제동페달을 강하게 밟았다고 진술하나, 실제 사고 자동차의 페달 검사 시 가속페달 어셈블리의 페달패드, 페달암 등의 부품이 파손된 경우, 가속페달이 주변 구조물(격벽, 발판매트 등)에 구속된 경우, 가속페달 패드에 운전자의 신발바닥 문양이 각인되거나 신발바닥에 가속페달 패드의 문양이 각인된 경우 등 제동페달이 아닌 가속페달을 조작한 흔적이 확인 되는 사례가 많다.

2009년 2월 국토교통부에서 제조사마다 다른 운행기록계의 사양 및 성능을 표준화하여 호환성을 높이는 동시에, 해상도와 저장용량을 대폭 향상시키고 GPS(Global Positioning System)와 연동시켜 차량의 자세한 운행상황을 모두 기록할 수 있는 디지털운행기록계(Digital Tacho Graph)의 표준 사양을 발표하고, 2011년 1월부터 2013년 12월까지 단계적으로 모든 상용차량(택시, 버스, 화물차 등)에 장착하도록 의무화하였다. 장착된 차량의 속도, 엔진회전수, 브레이크 신호, GPS 정보, 방위각, 가속도 등이 필수적으로 기록되는 표준화 데이터이며, 종방향 가속도 ±1.2 G 이상 혹은 횡방향 가속도 ±0.5 G 이상일 경우 이벤트(Event)로 인식하여 ±10초 동안 0.01초 간격으로 데이터를 저장하고 있어 사고원인 조사에 적극 활용하고 있다.1)

또한 2012년 12월 교통사고 분쟁의 해소와 정보 공개의 필요성으로 EDR(Event Data Recorder) 관련 규정이 제정되어 2015년 12월 19일부터 자동차관리법 29조 3(사고기록장치의 장착 및 정보제공)에 의거하여 EDR에 관한 법령이 시행되었으며, EDR 장착이 의무사항은 아니지만 2015년 12월 19일부터 생산되는 차량인 경우 장착 여부의 공개와 기록정보의 공개가 의무화가 되었다.

그래서 각종 교통사고에 있어서 EDR 기록정보의 활용도가 높아지고 있으며, 이미 미국에서는 NHTSA 49 CFR Part 563을 통해 2012년 9월 1일부터 EDR에 대한 설치 권고 및 기록정보의 표준안이 시행되어 왔다.2-4)

우리나라 역시 미국 NHTSA 49 CFR Part 563을 기반으로 장착 차량이 일정 조건의 사고 또는 물리적 외력으로 인하여 이벤트 발생 시, 발생 시점(Time zero)을 기준으로 5초 전까지 0.5초 단위로 사고 전 자동차 속도, 스로틀 열림량, 가속페달 변위량, 제동페달 작동 여부와 진행방향의 속도변화 누계, 최대 속도변화 값 등 15개의 필수 항목과 30개의 선택 항목으로 이벤트 전・후 운행정보를 기록하고 있다.

그리고 소위 자동차 블랙박스로 알려진 VDR(Video Data Recorder)과 CCTV를 통해 사고 당시의 운전자의 행위를 확인할 수 있어 급발진 추정사고 분석 시 운전자의 페달 오조작 가능성을 더욱 명확하게 확인 및 검사할 수 있게 되었다.

이에 본 연구에서는 국립과학수사연구원에 2013년 1월부터 2018년 12월까지 최근 6년간의 급발진 추정사고로 접수된 269건의 국내・외 차종의 사고 사례 중 사고기록장치(EDR, DTG, VDR, CCTV 등)와 차량을 분석하여 운전자의 페달 오조작으로 판단되는 203건의 사례 중 대표적인 사고 사례를 소개함으로써 자동차 안전 시스템 및 규정 개발과 운전자의 교통안전 교육 강화 등에 기여하고자 한다.5)


2. 본 론

1989년에 이미 자동차 급발진 사고에 대해 정지된 상태 또는 매우 낮은 초기 속도에서 명백한 제동력의 상실을 동반한 의도하지 않고, 예기치 못한 고출력의 가속에 의한 사고로 정의하고 있으며,6) 미국, 캐나다, 영국, 일본, 호주 등의 여러 나라에서 사회적 이슈가 되어 조사 진행 되었다.

우리나라에서는 2012년 및 2013년에 한국교통안전공단에 급발진 추정사고로 각각 136건, 139건으로 많은 사고가 접수되어 국토교통부에서 급발진 추정사고 민·관 합동조사반을 구성하여 3차례의 조사와 자동차 급발진 공개 재현실험을 통해 급발진 현상을 밝히려고 했으나, 엔진 출력 이상 급등과 같은 급발진 현상은 나타나지 않았다.7,8)

2.1 통계적 분석

국립과학수사연구원에 급발진 추정사고로 접수된 의뢰 건수는 Fig. 1과 같이 2013년부터 2017년까지 14건에서 66건으로 증가하는 추세를 보이는 바, 사회적으로 급발진 추정사고의 발생이 줄어들지 않고 증가하고 있음을 알 수 있다. 그리고 2018년에 49건으로 전년도에 비해 17건이 감소되었으나, 이는 수사기관에서 사고기록장치를 통해 자체적으로 급발진 추정사고를 처리하여 국립과학수사연구원에 의뢰되지 않아 감소한 것으로 사료된다.


Fig. 1 
The yearly statistical data of sudden unintended acceleration accidents (2013 ~ 2018)

과거 2011년 3월부터 2012년 6월까지 국립과학수사연구원에 접수되어 처리된 40건의 급발진 감정사례를 사고유형에 따라 급발진, 오조작, 판단불가, 감정불가 등으로 나누어 통계분석을 하였다.9)

본 연구에서도 선행하여 발표된 논문의 사고유형을 바탕으로 Fig. 2와 같이 나타내었으며, 269건 중 76 %(203건)가 운전자의 페달 오조작에 의해 발생하였고, 그 중 16건이 가속페달 어셈블리가 파손된 사고였다.


Fig. 2 
The statistical data of driver’s pedal mal-operation

급발진 추정사고로 접수된 건수에서 제조사별 통계분석 시 Fig. 3과 같이 현대자동차 133건(49 %), 기아자동차 59건(22 %), 르노삼성자동차 19건(7 %), 쌍용자동차 16건(6 %), 메르세데스-벤츠 9건(3 %) 등의 순으로 나타났으며, 국외 자동차제조사에 비해 국내 자동차제조사의 비율이 높은 것을 알 수 있고, 현대자동차의 차량이 상대적으로 가장 높은 비율을 차지하고 있음을 보였다.


Fig. 3 
The statistical data by automobile manufacturer

그러나 Fig. 4와 같이 2010년부터 2018년까지 9년간 국내 제작사별 내수통계에 따른 판매대수 확인 시 현대자동차 6,010,357대(45 %), 기아자동차 4,498,525대(34 %), GM자동차 1,281,932대(10 %), 르노삼성자동차 846,898대(6 %), 쌍용자동차 670,851대(5 %)의 순으로 판매대수에 따른 급발진 추정사고 건수의 비율을 비교하면 쌍용자동차 0.0024 %, 현대자동차 및 르노삼성자동차 0.0022 %, 기아자동차 0.0013 %, GM자동차 0.0003 % 순으로 오히려 쌍용자동차의 비율이 조금 높게 분석된다.10)


Fig. 4 
Number of domestic sales (2010 ~ 2018)

급발진 추정사고로 의뢰된 빈도수가 높은 차종을 살펴보면 Fig. 5와 같이 SONATA 24건(9 %), GRANDEUR 23건(9 %), SONATA(TAXI) 21건(8 %), AVANTE 16건(6 %), SANTAFE 15건(6 %), SM5 10건(4 %), MORNING 10건(4 %), SORENTO 8건(3 %), K5 6건(2 %), TUCSON 6건(2 %) 순으로, 특히 1위부터 5위까지가 우리나라 내수시장(2013년~2015년)에서 가장 판매대수가 높은(혹은 시장점유율이 높은) 현대자동차의 차종임을 알 수 있다.10)


Fig. 5 
The statistical data by a car model of high frequency

급발진 추정사고로 접수된 건수의 연령별 통계는 Fig. 6과 같이 50대 이상의 운전자가 전체의 173건(63 %)을 차지하고 있다. 이는 현재 우리나라는 고령사회로서 고령 운전자의 교통사고와 크게 관련이 있을 것으로 사료된다.


Fig. 6 
The statistical data by age (20s ~ 80s)

이미 초고령 사회에 진입한 일본에서는 고령 운전자의 교통사고문제가 대두되어, 2011년에 고령자의 페달 반응의 특성에 대해 실험적으로 고찰하였으며, 그 결과 고령자의 반응시간과 인지시간이 상대적으로 긴 것으로 분석되어 페달 오조작을 일으킬 가능성이 높음을 언급하고 있다.11)

우리나라에서도 2016년 국토연구원에서 고령운전자의 사고위험성에 대해 연구하여 제도개선 및 예산지원, 교육 및 홍보 강화, 교통인프라 확충 등으로 정책적 제언을 하였다.12)

또한 최근 고령자의 운전면허 자진 반납을 유도하기 위해 교통비 지원 등과 같은 인센티브 제도의 운영, 면허증 갱신과 적성검사 주기 단축 등의 고령자의 교통사고 비율을 줄이고 교통안전에 노력을 기울이고 있으나, 고령 사회(혹은 초고령 사회)에서 고령자들의 운전을 강제적으로 막을 수는 없으므로 앞으로 고령 운전자들의 교통사고발생률은 계속 높아질 것으로 예상된다.

장소별 급발진 추정사고로 접수된 통계는 Fig. 7과 같이 나타났으며, 일반도로 155건(58 %), 주차장 85건(32 %), 주유소 15건(5 %), 고속도로 6건(2 %), 세차장 4건(1 %) 순으로 일반도로 및 주차장에서 발생한 사고 건수가 90 %를 차지한다.


Fig. 7 
The statistical data by place

한 때 세차장에서 발생되는 급발진 추정사고로 인해 자동차의 전기전자제어 시스템으로 습기의 유입이 고려되었으나, 비오는 날 혹은 장마철 등의 습도가 높은 날씨에 급발진 추정사고로 의뢰된 경우는 드물다.

일반도로에서 발생되는 급발진 추정사고에 있어 Photo. 1과 같이 과속방지턱을 넘는 상황, 오르막길에서 내리막길로 내려가는 상황 등의 변곡구간이 있는 상황에서 많이 발생되는 것을 확인할 수 있었는데, 이는 운전자가 브레이크 페달을 밟아 감속해야 하는 시점에 가속페달을 밟아 급가속한 상황이 사고기록장치의 기록정보에서 충분히 확인된다.


Photo. 1 
The case of driving over speed bump

2.2 사고사례 분석

2.1절 통계적 분석에서 보인 Fig. 3의 운전자의 페달 오조작에 의한 203건(76 %)에는 Photo. 2Photo. 3과 같이 가속페달의 종류와 상관없이 차량실내 격벽 구조물(트림(Trim), 보드(Board) 등)에 구속된 경우를 포함한다. 이는 충돌 시 운전자가 가속페달을 밟고 있는 상태에서 사고가 발생하여 가속페달이 변형되거나 혹은 주변 구조물이 변형되면서 가속페달의 패드를 구속시킨 경우로서 EDR 장착 차량의 가속페달 변위량 혹은 엔진 스로틀 열림량이 이벤트 발생이전부터 최대 변위량 혹은 최대 열림량으로 나타났으며, VDR과 CCTV를 통해 주제동등 및 보조제동등이 점등되지 않은 상태로 사고가 발생하는 것을 볼 수 있었다.


Photo. 2 
The case of an accelerator pedal(pendant type) was stuck


Photo. 3 
The case of an accelerator pedal(organ type) was stuck

펜던트 형태(Pendant type)의 가속페달을 장착한 차량에서 Photo. 4와 같이 자동차 출고 당시의 가속페달 패드 혹은 바닥매트가 아니라 운전자의 편의 및 실내인테리어 등을 위해 자동차용품점(After market)에서 구입한 패드 혹은 매트의 사용으로 가속페달과 직접적으로 간섭되어 급가속 되는 경우가 있으며, 넓은 패드덮개를 장착하여 주변 구조물들과 간섭되는 경우, 덮개 고정볼트 혹은 나사의 날카로운 부분이 바닥매트 섬유에 구속되는 경우 등이 있다.


Photo. 4 
The case of an accelerator pedal interfered by the floor mat

또한, 자동차용품점에서 구입한 바닥매트는 자동차 출고 당시의 바닥매트보다 상대적으로 두꺼운 형태 및 무게로 생산된 제품이 있어 운전자가 가속하기 위해 가속페달을 밟을 경우 패드 끝부분이 매트의 끝단에 구속되어 복귀되지 않는 경우도 있다.

초기 급발진 사고의 원인으로 자동차 바닥매트와 가속페달의 간섭이 보고되어 Toyota 자동차가 리콜(Recall)되기도 하였으나,13) 급발진 사고는 단순히 바닥매트에 의한 가속페달 간섭의 문제가 아닌 ETSC-i(Electronic Throttle Control System-Intelligent), ECM(Engine Control Module), APPS(Accelerator Pedal Positioning Sensor), FSM(Fail Safe Mode) 등의 소프트웨어 및 하드웨어적인 기능의 설계 및 구현 취약성 등의 문제로서 많은 연구 및 조사가 진행되었고, 운전자의 오류 가능성에 대해 가속페달의 운동학적 특성과 동적 특성, 페달 패드에 대한 촉감(그립(Grip)), 차량의 반응 시스템 등이 언급되었다.14-18)

따라서 운전자들이 바닥매트, 패드덮개 등을 구입할 경우 위 사례와 같이 급가속 되는 상황이 발생할 수 있으므로 제품 구입에 신중을 기해야한다.

또한 Photo. 5Photo. 6와 같이 가속페달 암 혹은 연결부위가 파손되는 경우가 있으며, 어떤 경우에는 패드가 파손되는 경우도 있다. 이는 사고당시 운전자가 가속페달을 강하게 밟은 상태에서 외부충격에 의해 작용력이 다른 힘(충격력)으로 가속페달 어셈블리가 순간적으로 파손된 경우이다.


Photo. 5 
The case of an broken accelerator pedal (pendant type)


Photo. 6 
The case of an broken accelerator pedal (organ type)

위와 같이 국립과학수사연구원에 의뢰된 급발진 추정사고의 76 %가 운전자의 페달 오조작과 잘못된 용품을 사용함으로 발생되고 있는 바, 자동차의 안전 시스템을 더욱 강화 및 개선할 필요가 있을 것으로 사료되며, 주행 시 운전자의 주의가 무엇보다 중요하다고 하겠다.

그리고 최근 버튼시동(Engine Start & Stop), 자동시동정지기능(Auto Stop & Start) 등과 같이 운전자의 편의, 연비향상 및 배출가스 억제 등을 위한 다양한 기능의 첨단 시스템이 차량에 장착되고 있으나, 정작 자동차 운전자는 이러한 기능에 대한 이해 및 교육 없이 주행 중, 특히 내리막 구간에서 사고가 발생하는 경우가 많고, 급발진 추정사고 혹은 차량결함 등으로 의뢰되는 경우가 있어 더욱 운전자의 교통안전 교육을 강화해야 할 필요가 있다.


3. 결 론

본 연구에서 국립과학수사연구원에 2013년 1월부터 2018년 12월까지 최근 6년간의 급발진 추정사고로 접수된 269건의 국내・외 차종의 사고 사례 중 사고기록장치(EDR, DTG, VDR, CCTV 등)와 차량을 분석하여 운전자의 페달 오조작으로 판단되는 203건의 사례 중 대표적인 사고 사례를 통해 다음과 같이 고찰하였다.

  • 1) 급발진 추정사고에 대한 연령별 통계에서 50대 이상의 운전자가 전체의 173건(63 %)을 차지하고 있는 바, 고령 운전자의 교통사고 비율을 감소시키기 위한 적극적인 행정 및 제도가 필요할 것으로 보인다.
  • 2) 펜던트 형태의 가속페달 장착 차종에 자동차용품점에서 구입한 가속페달 패드덮개 혹은 바닥매트의 사용으로 가속페달의 행정을 간섭하여 급가속될 수 있는 상황이 발생하므로 용품 구매 시 신중을 기해야 한다.
  • 3) 따라서 운전자의 가속페달 오조작을 방지하거나 인지할 수 있는 자동차의 안전 시스템 및 규정 개발과 교통안전 교육강화를 위한 제도를 마련해야 할 것으로 사료된다.

Acknowledgments

A part of this paper was presented at the KSAE 2019 Spring Conference

이 논문은 행정자치부 주관 국립과학수사연구원 과학수사감정기법연구개발사업의 지원을 받아 수행한 연구임(NFS2018TAA01).


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