사전은 일반적으로 인체 공학을 정의합니다. 생명 공학 및 공학의 원리를 사용하여 작업자와 소비자에게 보다 편안한 제품을 만드는 과학 분야입니다. 그러나 인체 공학은 디자인에 관한 것만이 아닙니다. 또한 우리가 사물을 사용하는 방식도 고려합니다.
자동차와 관련하여 이는 라디오 다이얼의 배치부터 승객이 조수석에 앉는 방식에 이르기까지 모든 것을 고려하는 것을 의미합니다. Ford의 한 인체공학 엔지니어는 자신의 직업을 "인간 요소 공학"[출처:Autoweb]이라고 설명했습니다. 따라서 엔지니어가 인체 공학적으로 자동차를 설계할 수는 있지만 특정 비율의 사람을 위해 설계된 자동차의 경우 하나의 설계가 모든 사용자에게 적합하다는 의미는 아닙니다.
우리 자신을 편안하게 만드는 것도 승객과 운전자의 몫입니다. 예를 들어, 운전자가 발이 페달에 거의 닿지 않도록 좌석을 배치하면 팔에 불필요한 긴장을 유발할 수 있습니다. 마치 너무 가까이 앉으면 다리나 허리 통증을 유발할 수 있는 것과 같습니다. 좌석 위치, 자세 및 차 안에서 보내는 시간 모두가 사람의 건강에 영향을 줄 수 있습니다. 한 연구에 따르면 하루에 4시간 이상 운전하면 허리 문제가 발생할 가능성이 6배 더 높습니다[출처:Driver Ergonomics]. 근골격계 장애는 장거리 운전자, 특히 트럭 운전사, 택시 운전사, 순찰 중인 경찰관 등 생계를 위해 운전하는 운전자에게도 문제가 됩니다.
이 기사에서는 자동차 인체 공학의 디자인과 건강, 편안함, 효율성 및 안전을 위해 인체 공학을 최대한 활용하는 방법을 살펴보겠습니다. 먼저 운전석에 앉는 사람에게 인체 공학이 어떤 역할을 하는지 알아보겠습니다.
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아이러니하게도 운전석의 인체공학적 특성을 최대한 활용하는 가장 좋은 방법은 좌석에서 너무 많은 시간을 보내지 않는 것입니다. 장거리 운전을 하는 경우에는 자세를 바꾸거나 차에서 내려 적어도 2시간에 한 번은 걷고 스트레칭을 해야 합니다[출처:Loughborough University].
그러나 차 안에 있는 시간이 길든 짧든 상관없이 합병증을 최소화하기 위해 할 수 있는 일이 있습니다. Loughborough University의 연구원들은 운전자의 건강을 보장하기 위한 몇 가지 지침을 제시했습니다. 이 연구원들은 운전자가 다양한 컨트롤을 조정하여 최대한의 편안함, 컨트롤, 도로 및 차량 내부 시스템의 좋은 시야를 보장하는 이상적인 "시작 위치"를 만들었습니다. 시트는 훨씬 뒤로 밀어야 하지만 조정 가능한 경우 스티어링 휠은 운전자에게 더 가까이 높아야 합니다. 등받이는 등받이를 30도 뒤로 젖혀야 하며, 좌석 높이와 쿠션은 가장 낮은 위치에 있어야 합니다.
이 시작 위치가 설정되면 운전자의 도로 시야를 개선하기 위해 시트를 올려야 합니다. 다리나 무릎 통증을 유발하지 않으면서 운전자가 페달을 잘 제어할 수 있도록 시트도 앞으로 움직여야 합니다. 등받이와 요추 지지대를 조정하여 적절한 지지를 제공합니다. 등받이를 과도하게 낮추면 요통을 유발하고 운전자의 시야에 영향을 줄 수 있습니다. 그리고 헤드레스트도 잊지 마세요. 중요한 목 지원을 제공할 수 있습니다.
마지막 단계는 도로 시야를 최대화하고 사각 지대를 최소화하도록 미러를 조정하는 것이지만, 그 전에 스티어링 휠을 움직여서 컨트롤이 잘 보이도록 하고 운전 중 다리에 닿지 않도록 합니다.
다음 페이지에서는 승객의 인체 공학을 살펴보고 엔지니어가 승객과 운전자 모두에게 보다 인체 공학적으로 친숙한 자동차를 만들기 위해 사용하는 몇 가지 도구에 대해서도 알아볼 것입니다.
일반적인 운전 부상한 연구에 따르면 발 경련이 가장 흔한 반복적 운전 부상이고 요통, 목 경직, 옆구리 통증 및 눈의 피로가 그 뒤를 잇고 종종 두통을 유발합니다[출처:Motion Trends].
가상 현실 (VR ) 엔지니어가 자동차 인체 공학을 만드는 데 사용하는 많은 최첨단 도구 중 하나입니다. VR은 디자이너가 본격적인 모델을 제작할 필요가 없도록 합니다. 대신에 남성 디자이너는 10대 소녀처럼 가상의 놀이기구를 타면서 안전벨트를 매거나 좌석을 조각하는 것이 자신에게 어떤 영향을 미치는지 볼 수 있습니다.
인간이 일반적으로 더 오래 살고 키가 커지고 무거워짐에 따라 자동차가 더 다양한 인구를 수용할 수 있도록 적응하는 것이 중요합니다. 마찬가지로, 더 많은 노인 운전자와 승객이 있다는 것은 자동차가 그들의 필요를 수용해야 함을 의미합니다. 특히 이 사람들이 쉽게 출입할 수 있어야 합니다. 엔지니어는 가상 모델링을 사용하여 노인이나 특별한 도움이 필요한 사람의 행동을 시뮬레이션하여 점점 더 다양한 인구를 위해 자동차 인테리어를 설계하고 테스트할 수 있습니다.
VR 및 컴퓨터 모델링의 유용성에도 불구하고 실제 프로토타입은 실제 세계에서 디자인을 테스트하는 데 중요합니다. 예를 들어 Ford는 bucks라는 프로토타입을 만듭니다. 가상 시뮬레이션에서 디자인을 시도한 후 [출처:Autoweb]. 그런 다음 엔지니어, 다른 Ford 직원 및 외부 사람들이 객관적인 관점을 제공하기 위해 가져온 금액을 테스트합니다.
이러한 모델링 방법은 많은 데이터와 유연성을 제공하지만 이를 가장 잘 사용하는 방법을 파악하는 것은 엔지니어의 몫입니다. 예를 들어, 엔지니어는 자동차의 나머지 부분과 관련하여 크기, 모양 또는 위치를 조정하여 조수석을 더 편안하게 만들지 여부를 선택해야 할 수 있습니다(승객이 다리를 뻗을 수 있는 더 많은 공간을 허용할 수 있음).
인체공학적 디자인은 편안함과 사용 편의성을 보장하는 것 외에도 사고 발생 시 안전에 중요한 역할을 합니다. 많은 머리 받침이 인체 공학적으로 전혀 설계되지 않았습니다. 그들은 실제로 라이더와 함께 일하지 않고 머리와 목을 지지하지 않으므로 충돌 시 적절한 지원을 제공하지 않습니다. 미국 고속도로 안전 보험 연구소(U.S. Insurance Institute for Highway Safety)의 연구에 따르면 대부분의 자동차 머리 받침대가 채찍 충돌로부터 잘 보호되지 않는 것으로 나타났습니다. 이 연구소는 70개의 좌석과 머리 지지대에서 채찍 보호를 테스트했으며 8개만 "양호" 등급을 받았고 30개는 "나쁨" 등급을 받았습니다[출처:Croasum]. 일부 구속은 키가 큰 승객과 양립할 수 없기 때문에 전혀 테스트할 수 없었습니다.
차량 제어는 인체 공학의 필수적인 부분을 구성합니다. 많은 Toyota 모델, 특히 Prius와 같이 푸시 버튼 점화 장치가 있는 자동차에서 전동 시트, 자동 헤드라이트, 자동 실내 온도 조절 장치 및 전자식 주차 브레이크에 이르기까지 최신 인체 공학적 혁신은 자동화와 사용 용이성을 특징으로 하는 경우가 많습니다. 특히 이러한 기능은 장애인 운전자가 사용하기 더 쉽고 많은 운전자가 원하는 온도(화씨 72도(섭씨 22도))와 같은 목표를 설정하기만 하면 나머지는 자동차가 알아서 합니다.
인체공학적 디자인에서 더욱 흥미로운 추세 중 하나는 이제 고령 운전자에 대한 관심입니다. 스포츠카를 포함한 모든 유형의 자동차는 이제 특히 고령이거나 기능 장애가 있는 운전자의 가독성을 극대화하기 위해 더 큰 텍스트와 더 나은 조명으로 제어할 수 있도록 설계되고 있습니다. 관절염과 같은 질환이 있는 사람들이 더 잘 잡을 수 있도록 문 손잡이도 만들어지고 있습니다.
나이든 운전자나 임신한 운전자에게 적합한 제어 장치를 설계하기 위해 일부 자동차 엔지니어는 이동성과 시야 범위를 제한하거나 임신을 모방하여 배가 큰 수트를 입습니다. 정교한 바디수트가 항상 그런 것은 아니므로 엔지니어는 종종 가상 현실과 컴퓨터 모델링에 의존합니다. 이러한 유연성은 엔지니어가 6피트, 200파운드 또는 5피트, 120파운드의 사람이 특정 제어 구성을 사용하는 방법을 쉽게 테스트할 수 있음을 의미합니다. 여자 -- 그리고 그 사이의 모든 사람. 이러한 프로그램을 통해 장애가 있는 사람, 비정상적인 신체 유형 또는 특별한 도움이 필요한 사람을 위한 테스트도 허용됩니다.
그러나 새로운 기능에는 새로운 도전이 따릅니다. 산만한 운전은 주요 문제로, 많은 미국 주에서 운전자의 휴대전화 사용을 규제하는 법률을 통과시켰습니다. 동시에 블루투스가 통합된 통합 핸즈프리 전화 시스템이 장착된 자동차가 점점 늘어나고 있습니다. 그러나 운전자의 주의를 산만하게 하거나 도로에서 눈을 떼지 않고도 이 시스템을 액세스하고 사용하기 쉽게 만드는 방법에 대한 문제가 발생합니다. 미래의 자동차는 오디오/음성 제어에 더 의존해야 한다는 추측이 있습니다. 이 기능은 일부 차량에 제한적으로 존재합니다[출처:Autoweb].
가상 테스트 드라이브또한 가상 현실을 통해 엔지니어는 가상 시승을 할 수 있으며, 예를 들어 라디오 다이얼의 배치가 도로에서 운전자의 집중력에 어떤 영향을 미치는지 확인할 수 있습니다.
프로이트를 심하게 바꾸어 말하면, 때때로 화물창은 단순한 화물창이 아닙니다. 즉, 이제 자동차 트렁크는 장비나 스페어 타이어를 운반하거나 공항으로 가는 길에 여행가방을 보관하는 것 외에도 다양한 용도로 사용됩니다. 많은 트렁크에는 이제 내장형 포켓, 스페어 타이어 및 관련 장비를 위한 저장 공간을 숨기는 플랩, 고무 바닥 및 화물을 숨기고 보호하는 덮개가 포함됩니다. 많은 트렁크도 확장 가능하고(뒷좌석을 접는 방식으로) 탈부착이 가능하거나 차량 바닥으로 완전히 사라집니다.
사용자 유연성과 추가 기능은 최신 화물창 혁신으로, 확장 가능한 화물 공간을 통해 플러시 개 캐리어에서 자전거 공간에 이르기까지 자동차를 무엇이든 사용할 수 있습니다. 예를 들어, Volkswagen GTI에는 접히는 뒷좌석이 있어 화물 적재 공간이 12.3에서 46입방피트(0.3에서 1.3입방미터)로 늘어납니다. Mercedes-Benz GLK350은 화물칸에 115볼트 콘센트와 12볼트 전원 플러그의 두 가지 유형의 전기 콘센트가 함께 제공되지만 총 5개의 콘센트가 있는 GMC Acadia와 같은 다른 차량이 가장 좋습니다. 종종 야외 활동을 즐기는 사람들에게 판매되는 Honda Element는 바닥을 세척할 수 있어 한 사이트에서 테일게이팅을 위한 상위 10대 자동차에 이름을 올렸습니다[출처:Cars.com].
많은 자동차 회사는 입방 피트로 측정되는 차량의 화물칸 공간을 자랑하거나 좌석을 접을 수 있는 기능을 선전합니다. 하지만 그 공간이 누군가의 지저분한 옷장의 연장선이 된다면 무용지물이 될 수 있습니다. 그렇기 때문에 일부 제조업체에서는 전통적으로 제3자가 판매한 액세서리인 트렁크 정리함을 통합하고 있습니다.
그리고 테일게이팅, 캠핑 또는 개에 짐을 싣고 나면 손이 가득 차더라도 걱정할 필요가 없습니다. 신차는 점점 더 소위 "소프트 클로징" 또는 자동으로 닫히는 트렁크를 특징으로 합니다. 화물 구역으로 가는 문을 살짝 밀기만 하면 나머지 작업은 자동차가 알아서 하며 모터를 사용하여 덮개를 제자리에 단단히 닫습니다.
자동차 인체 공학에 대한 자세한 정보와 자동차를 최대한 편안하게 활용하는 방법은 다음 페이지의 링크를 참조하십시오.
편안함 그 이상인체 공학은 일반적으로 조용한 하이브리드 자동차에 인공 엔진 소음을 추가하는 것과 같은 자동차 기능으로 확장됩니다.
