자동차 램프 종류, 구조, 원리_프론트 램프 및 헤드램프(라이트) 편

'자동차의 눈' 차량용 램프 중 전면부 램프에 대해 알아볼 수 있는 글을 포스팅합니다. 전면부

1. 자동차 램프란?

운전자의 전방을 밝게하여 운전을 쉽게 할 수 있고, 대항차(상대방 차량)에게 본인 차량의 위치를 식별을
가능케 하여, 사고를 방지하는 역할을 합니다.

2. 자동차 램프 중 전면부 아이템 명칭 및 기능

1) 헤드램프 (HEAD LAMP)

주행을 위한 메인 램프로 주광원을 지칭하며, 평소 주행 중 점등하는 LOW BEAM(로우 빔), 어두운 환경에서 작동 시키는 HIGH BEAM(상향등)의 기능을 포함하고 있습니다.

차량 디자인에 따라 헤드램프에 주광원 기능 외 DRL (DAYTIME RUNNING RIGHT로 상시 주행등을 뜻 함)과 TURN SIGNAL (방향지시등), POSITION (포지션) 기능에 헤드램프에 통합 되거나 별개의 아이템으로 빠질 수 있습니다.

*POSITION : 후면 램프인 TAIL LAMP(미등)과 함께 차량 위치를 대항차 또는 보행자에게 제공하는 역할을 합니다.

현재는 DRL이 법규화 되어 있기에 DRL과
POSITION은 대부분 같은 공간에서 점등되며, 발광면을 공유하는 컨셉을 가지고 있습니다.

* DRL : 과거의 차량에는 DRL이 법규가 아니었습니다. 그러나 이름과 같이 주간에도 시동이 걸리면 상시 점등 되어 보행자들에게 위험을 인지할 수 있게 함으로써 사고율을 급격히 낮추데 도움을 주었습니다.

그에 따라 현재는 대부분의 나라에서 DRL은 법규화 되어 필수 적용하고 있습니다.

▣ 헤드램프에 주광원(로우/하이빔)과 DRL 및 포지션이 일체인 그렌져 IG의 모습

▣ DRL과 TURN SIGNAL이 별개의 ITEM으로 적용 된 사례

2) 포그램프 (FOG LAMP)

전면 범퍼에 장착 되는 안개등으로, 대항차에게 자신의 위치를 알리는 용도 입니다.
(내가 안개 안에서 전방을 잘 보기 위한 역할이 아닌 것을 꼭 기억!)

또한, 안개등은 주로 노란색 광원을 사용해왔습니다. 이는 안개가 빛을 산란시키는 효과가 있어 대항차 운전자의 눈부심을 유발 할 수 있고 이런 상황에는 호박색의 광원이 눈부심이 덜하기 때문 입니다.

하지만, 요즘 고급차는 대부분 LED를 사용하여 WHITE의 색을 가지고 있습니다.

안개등은 안개가 노면 아래로 갈 수록 두꺼운 특성을 살려, 범퍼 아래 쪽에 위치 하고 있습니다.

3) 사이드마커 (SIDE MARKER)

차량 측면에 부착 되어 상시 점등되는 차량 표시등 역할을 하는 램프로 북미 지역은 법규 적용이라 필수입니다.

자동차에 적용 되는 법규는 크게 북유럽법규와 북미법규가 있습니다. 유럽에서 최초의 자동차와 발전이 시작되어 북유럽 법규의 전통이 길고, 우리나라도 북유럽 법규를 차용하여 적용하고 있습니다.

북미지역은 북유럽법규를 자신들에게 맞게 개정한 북미법규를 사용하고 있으며, 그에 따라 글로벌 자동차 제조사는 각각의 법규에 맞게 차량을 조금씩 다르게 만들어야 합니다.

대표적인 차이로 배광법규의 차이로, 북미지역은 리어(후면) 방향지시등이 빨간색으로 가능하지만 북유럽은 노란색을 사용합니다. 그래서 가끔 인터넷에서 미국차량의 방향 지시등을 보고 멘붕이 온 시민의 사례를 볼 수 있죠.

3. 최초의 자동차와 최초의 램프

1886년 칼 벤츠가 말 없이 달리는 마차를 만들겠다고 시작한 게 오늘의 자동차에 유례입니다.

자동차의 핵심 부품인 엔진은 이미 천재 발명가인 니콜라우스 오토가 만들어냈지만, 오토는 이를 자동차에 장착할 생각은 하지 못했습니다. 혁신과 창조는 오로지 무에서 유로 만드는 것에 한정 되는 것이 아니라는 것을 알 수 있습니다.

이때에는 전방조사 목적이 아닌 반대편에서 오는 차량 등의 운송수단에 대해 경고를 하는 목적으로 아세틸렌가스나 기름을 태워 등불로 사용을 했었습니다.

현재의 모습을 가진 램프는 할로겐 전구가 개발 된 1960년대 이후로 적용 되었고, 자동차 역사 중 가장 큰 혁신 중 하나라 할 수 있습니다.

4. 헤드램프 주광원의 구조와 종류

헤드램프의 주광원 모듈은 크게 빛이 점멸 되는 광원과, 이 빛을 배광 법규에 따라 원하는 패턴으로 만드는 광학계, 그리고 관련 부품들을 잡아주는 구조물로 나뉩니다. 광원의 종류와 광학계에 따라서 헤드램프는 여러가지 이름으로 분류 됩니다.

1) 렌즈옵틱타입

- 광원을 통해 발광 된 빛이 포물면 렌즈 옵틱을 통과하게 하여, 빛을 직진시키면서 패턴을 만드는 방법입니다. 가장 원시적인 방법의 발광타입이라 할 수 있고 지금은 찾아 볼 수 없습니다.

2) BULB MFR TYPE

- 전구를 점멸시켜 앞에있는 철판 쉴드가 빛을 모아서 전구 후면의 반사판의 옵틱을 맞고 빛이 뻗어 나가게 하는 원리입니다. 현재 초저가 차량에 대부분 적용 되고 있다. ( 모닝, SOUL, 인도 현지 차량 등 )

3) 4등식 BULB PROJ TYPE

- 비구면렌즈라는 유리렌즈를 이용하여, 전구에서 점등 된 빛이 유리를 통과하며 빛이 모이고 직진성을 가지게 하는 원리입니다. 4등식이라는 것은 LOW와 HIGH가 각각 1개씩 좌우에 4개가 장착 되어 있다는 뜻 입니다.

4) 바이펑션램프 (LED or 할로겐)

- 바이펑션이라는 말처럼, 하나의 광원으로 2개의 기능(로우/하이)을 하는 것 입니다. 내부에 모터가 장착되어 쉴드를 위아래로 움직여 로우와 하이를 하나의 광원으로 컨트롤 할 수 있습니다.

이는 위의 할로겐 프로젝션 모듈 사진과 유사하며 쉴드를 모터가 움직여 하나의 공간에서 2개의 기능을 구현하는 것이 차이입니다. 또한, 로우와 하이 각각의 컷오프라인 및 배광법규 만족을 위한 별개의 반사면이 각각 적용 된다는 차이도

있습니다.

5) LED MFR LAMP

- 최근에는 LED LAMP를 비교적 저가 차량에도 장착시키기 위해, 원가 절감을 한 모델일 많이 등장했습니다. BULB MFR 타입에서 광원을 LED로 바꾸고, 그에 따른 기타 구조물을 추가하여, BULB MFR보다는 슬림해지면서 배광성능 및 외관이미지를 개선 시키게 되었습니다.

6) LED 프로젝션 LAMP

- 비구면렌즈를 이용하여 LED 소자의 빛을 직진성이 있게 만들어 주며, 노면성능이 가장 우수한 타입 중 하나입니다. LED는 전구 대비 발열량이 높아 열을 식혀 줄 수 있는 구조물 (다이캐스팅 류)가 추가 되며 외관 모습이나 원리 자체는 BULB 프로젝션과 유사합니다.

7) 지능형 헤드램프

- 현재 상향등은 대항차에게 눈부심을 유발할 수 있어, 상시 점멸을 하고 주행하는 것에 무리가 있습니다.
다만, 최근 제네시스 등 고가 차량에는 지능형 헤드램프를 적용하여 대항차를 인식해 상향등을 자동으로 ON/OFF 해주는 기능이 있습니다.

앞서 설명한 내용 외에도 램프에 대해 설명하고 포스팅 할 수 있는 내용은 무궁무진합니다. 법규와 디자인이라는 2가지 요소를 충족시키기 위해 제조업의 집합체라 할 수 있을 정도로 다양한 재료와 공법, 기술이 적용 되기 때문입니다.
다음 기회에는 좀더 깊게 들어가는 포스팅을 진행하도록 하겠습니다..