파워 윈도우
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1. 개요
파워 윈도우는 전동식 창문 개폐 장치로, 1940년 패커드에서 유압 방식을 처음 도입한 이후, 1950년대 소형 전기 모터의 발전으로 널리 사용되었다. 초기에는 컨버터블 차량에 주로 사용되었으며, 현재는 대부분의 자동차에 기본으로 장착된다. 파워 윈도우는 자동차뿐만 아니라 건축물, 철도 차량에도 사용되며, 안전 문제로 인해 끼임 방지 기능과 같은 안전 장치가 개발되었다.
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| 파워 윈도우 | |
|---|---|
| 개요 | |
 | |
| 설명 | 동력으로 작동되는 자동차 창문 |
| 작동 방식 | 버튼 또는 스위치를 통해 작동 |
| 동력원 | 전기 모터 |
| 역사 | |
| 초기 개발 | 1940년대 |
| 상용화 | 1950년대 미국 자동차 산업 |
| 최초 적용 모델 | 캐딜락과 포드 |
| 기술적 세부 사항 | |
| 작동 원리 | 스위치를 누르면 전기 모터가 회전하여 창문을 올리거나 내리는 메커니즘 작동 |
| 안전 기능 | 장애물 감지 기능 (창문이 닫힐 때 물체가 감지되면 작동 중단) 어린이 보호 기능 (뒷좌석 창문 제어 잠금) |
| 제어 방식 | 운전석 집중 제어 각 좌석 개별 제어 |
| 장점 및 단점 | |
| 장점 | 편리성 (수동 조작 불필요) 안전성 (운전 중 조작 용이) 고급스러운 이미지 |
| 단점 | 고장 가능성 (전기 시스템 오류) 수리 비용 발생 가능성 전력 소모 |
| 추가 정보 | |
| 다른 이름 | 전기 창문, 오토 윈도 |
| 관련 기술 | 자동차 전자 장비, 창문 제어 시스템 |
2. 역사
파워 윈도우의 역사는 1930년대 후반 미국에서 시작되었으며, 초기에는 고급 자동차를 중심으로 적용되었다.
파워 어시스트는 사람이 직접 하는 것 외의 다른 방법으로 컨버터블 차체의 지붕을 올리고 내릴 필요와 욕구에서 시작되었다. 최초의 파워 어시스트는 진공 작동 방식이었으며 1930년대 후반 크라이슬러(Chrysler) 자동차, 특히 저가형 플리머스 컨버터블에 제공되었다.
현대의 대형 고속도로 트랙터에는 자동 창문 제어 옵션이 있는 경우가 많다. 그러나 이것은 일반적으로 "직선 공기"라고 불리는 것이다. 즉, 에어브레이크에 사용되는 압축공기 시스템을 윈도우에도 사용하는 것이다. 이러한 유형의 트럭은 오랫동안 시트 높이 조정을 위해 압축 공기 실린더를 사용해 왔다. 전기 유압식 시스템과 유사한 방식으로, 압축 공기는 단지 창 및 좌석을 낮추기 위해 방출된다. 그런 다음 압축 공기가 해당 실린더로 유입되어 창이나 좌석이 올라간다.
일반적인 자동차/소형 트럭 설치에서는 각 창문에 개별 스위치가 있고 운전자가 모든 창문을 작동할 수 있도록 운전석 도어 또는 A-프레임 필러에 스위치 세트가 있다. 이 스위치는 무거운 크롬판에서 저렴한 플라스틱까지 다양한 형태로 나타났다.
그러나 사브(Saab), 볼보(Volvo), 마쓰다(Mazda) 및 홀덴(Holden)과 같은 일부 모델은 모든 탑승자가 접근할 수 있도록 센터 콘솔에 스위치를 사용했다. 이 경우 도어 장착 스위치를 생략할 수 있다. 또한 좌측 및 우측 운전 모델에 대해 별도의 도어 부품 및 배선을 제작할 필요가 없다.
파워 윈도우는 1930년대 후반에 미국에서 실용화되었지만, 일부 고급차를 제외하고는 채용되지 않았다. 일본차에서의 첫 채용은 프린스 자동차 공업 (현 닛산 자동차)의 2대 글로리아이다. 대부분의 자동차는 창문이 수동식으로, 레귤레이터 핸들에 의해 창유리를 승강시켰다. 파워 윈도우가 폭넓게 보급된 것은 1980년대이다.
2000년대 현재, 출시되는 자동차에는 법인용 모델 (회사 차량 · 관용차용)이나 상용차 (라이트 밴, 원 박스, 트럭 등)와 저가형 모델을 제외하고, 거의 모든 차종이 이 설비를 표준 장비하고 있다. 이전에는 일부 경차 등에서 파워 윈도우의 승강 스위치를 도어 내장재가 아닌 대시보드나 센터 콘솔 부분에 장착하는 경우도 많았다. 이렇게 함으로써 레귤레이터 핸들 사양과 도어 부분의 부품을 공용화 (원가 절감)하고, 또한 도어 배선의 간소화에도 연결된다는 장점이 있었지만, 현재는 그다지 볼 수 없게 되었다.
최근에는 시트로엥・DS4나 BMW・미니 등에서 센터 콘솔이나 대시보드에 파워 윈도우 스위치를 설치하는 예를 볼 수 있다.
일부 차종에는 엔진을 정지해도 잠시 동안은 작동이 가능하도록 한 것이 있다. 또한, 스위치 조작은 운전석만 원터치 방식인 경우가 주류이지만, 전 좌석이 원터치 방식인 차종도 있다.
전동이기 때문에 힘이 강하여, 실수로 스위치를 조작하면 손가락이나 목을 끼이는 사고도 발생한다. 자동차 제조사들은 창문 상승 중에 이물질이 끼이는 것을 감지하면 상승을 멈추고 하강하는 안전 장치 (끼임 방지 기능)를 개발하여 많은 차에 장착하고 있다. 사외품 (애프터 마켓) 파워 윈도우에는 안전 장치가 탑재되는 경우가 드물다. 운전석 스위치로는 각 창문의 개폐와 운전석 이외의 창문을 개폐할 수 없도록 하는 (차일드 세이프티 락) 조작을 일괄적으로 수행할 수 있다.
2. 1. 자동차
패커드(Packard)는 1940년 가을, 1941년형 패커드 180(Packard 180) 시리즈에 유압식 창문 리프트(파워 윈도우)를 처음 도입했다.[1][2] 이는 전기 유압 시스템이었다. 1941년, 포드 자동차 회사(Ford Motor Company)는 링컨 커스텀(Lincoln Custom)에 최초로 파워 윈도우를 장착했다(리무진 및 7인승 세단에만).[3] 캐딜락(Cadillac)은 75 시리즈에 직선형 전기 분할 창문(측면 창문은 아님)을 장착했다.제2차 세계 대전 직전, 제너럴 모터스(General Motors)는 컨버터블 지붕 작동을 위한 중앙 유압 펌프를 개발했다.[4] 이 시스템은 GM에서 제작한 1942년 컨버터블에 도입되었다. 이전에는 GM이 진공 시스템을 사용했는데, 이 시스템은 점점 더 크고 복잡해지는 (측면 창문 4개 대 2개) 컨버터블 지붕 메커니즘을 처리할 수 있는 힘이 없었다.
뷰익(Buick) 사업부의 수석 엔지니어인 찰스 A. 체인(Charles A. Chayne)은 1946년 뷰익 컨버터블에 전기 제어 유압 시스템을 도입하여 지붕, 도어 창문 및 앞 좌석 조절을 손가락으로 조작할 수 있도록 했다.[5] 이 시스템은 제2차 세계 대전을 대비하여 군용 무기에서 이루어진 주요 유압 기술 발전을 기반으로 했다.
1947년 모델에 "전기 유압" 시스템 (창문, 앞 좌석 조절 및 컨버터블 지붕)이 표준으로 장착되었다.[6] 좌석 및 창문 보조 시스템은 GM 폐쇄형 차량에서 사용할 수 있게 되었고 (일부 캐딜락 75 시리즈 모델 및 모든 60 시리즈 스페셜, 1948년부터 일반적으로 "Fleetwood"라고 불림), 이 시스템은 올즈모빌(Oldsmobile), 뷰익, 캐딜락에서 제작된 고급 GM 컨버터블에만 표준으로 장착되었다. 파워 어시스트 윈도우, 앞 좌석 및 컨버터블 지붕 (해당하는 경우)으로만 제공되었다. 이 기능은 1951년 캐딜락 식스티 스페셜 세단, 모델 6019X와 같이 1948년 이후 제너럴 모터스 모델 번호 끝에 "X"가 붙어 있는 것으로 식별할 수 있다.[7] 전기 작동 유압 펌프 시스템은 허드슨 모터 카 컴퍼니(Hudson Motor Car Company)와 패커드가 1948년부터 1950년까지 모델에 공유했다. 운전석 도어에는 나머지 개별 창문 외에 4개의 버튼이 있었다.[8]
포드는 고급 컨버터블에 유사한 전기 유압 시스템을 갖추었다. 목재 트림이 있는 머큐리 및 포드 스포츠맨 컨버터블은 1946년부터 1948년까지 4개의 창문에 파워 윈도우를 장착했고, 1951년까지 머큐리와 링컨에도 장착되었다.[9] 이 시스템은 다른 고급차 모델 (임페리얼 및 패커드)에서 사용되었으며, 크라이슬러가 1951년 임페리얼에 완전 전기 작동 방식을 도입할 때까지 사용되었다. 파워 윈도우의 보급은 작고 고 토크의 전기 모터 사용으로 증가했다.[9] 제너럴 모터스 또한 1954년에 완전 전기 작동 방식을 따랐다. 여기에는 1956년에 도입된 4방향 및 6방향 좌석이 포함되었다. 쉐보레는 1954년 모델에 파워 앞 창문(만)이라는 기능을 도입했다. 포드 역시 1954년 세단에 완전 4도어 파워 윈도우를 도입했다. 1955년 내시 모터스(Nash Motors)의 풀 사이즈 "Airflyte" 모델에는 선택 사양으로 파워 윈도우가 장착되었다.[10]
전기 작동식 환기창은 1956년 컨티넨탈 마크 II(Continental Mark II)에서 처음으로 사용할 수 있었다. 1960년대 캐딜락 플리트우드(Cadillac Fleetwood)에는 표준 파워 측면 창문 외에도 파워 앞 및 뒤 환기창이 표준으로 장착되어 운전석 도어 패널에 총 8개의 파워 윈도우 제어 장치가 있었다.
파워 윈도우는 1930년대 후반에 미국에서 실용화되었지만, 일부 고급차를 제외하고는 채용되지 않았다. 일본차에서의 첫 채용은 프린스 자동차 공업 (현 닛산 자동차)의 2대 글로리아이다.
2. 2. 건축물
건축물의 일부 창문에도 채용되고 있다. 일반적으로 손이 닿지 않는 높이의 창문 개폐에 이용되며, 손이 닿는 범위 내에 있는 스위치 또는 리모콘으로 조작 가능하다.2. 3. 철도
일본의 철도 차량에서는 1960년 일본국유철도가 황실 및 외국 귀빈용으로 도입한 특별 차량 크로157형에 처음 설치되었다. 이는 귀빈을 배웅하는 사람들에게 답례를 편리하게 하기 위한 목적이었다. 비슷한 목적으로 1호 어료차 및 E655-1에서도 채용되었으며, 모두 1장 유리로 된 하강 창이다.일반 영업용으로는 1970년대 초 사가미 철도가 2100계와 5100계에 장착하여 승객이 창 옆 스위치로 개폐할 수 있게 했다. 사가미 철도는 이후에도 파워 윈도우 도입을 계속했지만, 2002년부터 JR동일본 차량 기반의 10000계를 도입하면서 폐지되었다.
사철에 채용된 파워 윈도우는 승무원실에서 일괄 조작이 가능하며, 차량기지의 차량 세척 시 효율을 높이는 데 기여한다. 정비의 어려움 등으로 채용 사업자는 적지만, 간토 지방에서는 사가미 철도 9000계까지의 각 계열과 오다큐 전철 1000형 (와이드 도어차만), 긴키 지방에서는 게이한 전기 철도 7200계와 9000계, 한큐 전철 8000계 이후 9300계까지의 각 계열과 7300계 일부 및 리프레시 공사 후 5000계가 채용하고 있다.
이러한 사철 차량은 모두 통근형 전동차이다. 파워 윈도는 공조 관리에 지장을 주므로, 완전 공조가 원칙인 특급형 차량이나 최근 신규 제작 차량에는 채용되지 않는 추세이다.
개폐 방식은 국철 크로157형이 전동식, 사가미 철도 채용 방식이 유압식, 기타는 공기압식이다.
3. 작동 방식
초기 파워 윈도우는 유압식으로 작동되었으나, 현재는 대부분 전기 모터를 사용한다. 유압식은 정지 상태에서 창문을 내릴 수 있었지만, 창문을 올리려면 전기 펌프를 작동시켜야 했다.[5] 이러한 시스템은 각 실린더(도어뿐만 아니라 특정 차량에서는 전동 시트 및 전동식 컨버터블 톱에도 연결됨)에 압력 라인이 필요했고, 복잡성 때문에 시스템에서 유체가 누출될 수도 있었다.
많은 현대 자동차는 엔진이 정지된 후에도 약 10분 동안 창문과 기타 액세서리를 작동할 수 있는 "잔류 액세서리 전원" 기능을 제공한다. 또 다른 기능으로는 "익스프레스 다운/업" 기능이 있는데, 스위치를 한 번만 눌러 창문을 완전히 여닫을 수 있다.
4. 안전
파워 윈도우는 전동으로 작동되기 때문에 힘이 강하여, 실수로 스위치를 조작할 경우 손가락이나 목이 끼이는 사고가 발생할 수 있다. 이러한 사고는 어린이에게 특히 위험하며, 실제로 목이 끼어 질식하는 치명적인 사고도 여러 건 발생하였다. [12] 일부 파워 윈도우 디자인은 스위치를 손 받침대에 위치시켜, 어린이가 창밖으로 머리를 내밀기 위해 올라가다가 실수로 스위치를 작동시킬 수 있다는 문제점도 제기되었다.
이러한 안전 문제를 해결하기 위해 운전자 제어 잠금 스위치, 편의 전원 켜짐, 리모컨을 이용한 창문 제어 등의 다양한 기능이 개발되었다. 운전자 제어 잠금 스위치는 뒷좌석 승객(주로 어린아이)이 실수로 스위치를 작동하는 것을 방지하며, 아이들이 스위치를 가지고 놀거나, 머리를 창밖으로 내민 애완동물이 파워 윈도우 스위치를 작동시키는 것을 방지한다. [12] "편의 전원 켜짐" 기능은 키를 시동에서 빼낸 후에도 창문이 잠시 동안 작동하여 키를 다시 넣지 않고도 조절할 수 있게 해준다. 또한 일부 차량에서는 리모컨을 사용하여 차 밖에서 창문을 작동하는 옵션을 제공한다. [12]
4. 1. 안전 장치
파워 윈도우는 어린이가 목이 끼여 질식하는 사고가 여러 건 발생하면서 안전성에 대한 우려가 제기되었다. 일부 파워 윈도우 스위치는 손 받침대에 위치하여 어린이가 창밖으로 머리를 내밀기 위해 올라가다가 실수로 작동될 수 있기 때문이다.[12]이러한 문제를 방지하기 위해 많은 차량에는 운전자가 제어하는 잠금 스위치가 장착되어 뒷좌석 승객, 특히 어린이가 실수로 스위치를 작동하는 것을 방지한다. 또한, 아이들이 스위치를 가지고 놀거나 애완동물이 머리를 창밖으로 내밀고 있다가 파워 윈도우 스위치를 작동하는 것도 막을 수 있다.[12]
파워 윈도우 잠금 스위치는 운전자가 승객, 특히 아이들이 창문을 사용하는 것을 방지할 수 있는 편리한 기능이다.[12]
2008년부터 미국 정부 규정에 따라 자동차 제조업체는 어린이 안전을 개선하기 위한 안전 장치를 설치해야 했다.[13] 그러나 창문이 닫히는 동안 누군가가 의도적으로 스위치를 누르고 있으면 손, 손가락, 심지어 아이의 머리가 끼이는 사고를 완전히 예방할 수는 없다. 2009년 미국 자동차 안전 관리국은 창문이 닫힐 때 장애물을 감지하면 자동으로 작동을 멈추고 창문을 다시 여는 자동 반전 파워 윈도우를 의무화하는 것을 잠정적으로 반대했다.[14] 제안된 요구 사항은 자동("원터치 업") 창문 시스템에 관한 것이었지만, 이 기능을 갖춘 대부분의 차량은 이미 자동 반전 기능을 갖추고 있었다.[15] 연방 정부는 모든 자동차 제조업체가 2010년 10월 1일까지 모든 신차에 레버 스위치(로커 및 토글 스위치와 반대)를 표준으로 설치하도록 서면 계약을 체결했다.[16]
전동식 파워 윈도우는 힘이 강하기 때문에 실수로 스위치를 조작하면 손가락이나 목이 끼이는 사고가 발생할 수 있다. 이러한 사고를 방지하기 위해 자동차 제조사들은 창문 상승 중 이물질이 끼이는 것을 감지하면 창문 작동을 멈추고 다시 아래로 내리는 끼임 방지 기능을 개발하여 많은 차량에 장착하고 있다.
5. 현대적 응용
2000년대 이후 출시되는 대부분의 자동차에는 파워 윈도우가 표준 장비로 장착되고 있다. 일부 차종은 디자인 차별화를 위해 센터 콘솔이나 대시보드에 파워 윈도우 스위치를 설치하기도 한다. 슬라이드 도어는 배선 문제로 장착이 늦어졌으나, 최근에는 미니밴 등에도 적용되고 있다.[1]
일본 철도 차량에서는 1960년 일본국유철도가 황실 및 외국 귀빈용 특별 차량인 크로157형에 처음 설치하였다. 이는 귀빈을 배웅하는 사람들에게 답례를 편리하게 하기 위한 목적이었다. 1호 어료차나 E655-1에서도 채용되었으며, 모두 1장 유리로 된 하강 창이다.[1]
일반 영업용으로는 1970년대 초 사가미 철도가 2100계와 5100계에 장착하여, 승객이 쉽게 창을 열고 닫을 수 있게 했다. 사가미 철도에서는 이후에도 계속 도입했지만, JR동일본 차량 기반으로 2002년부터 도입된 10000계부터는 폐지되었다.[1]
사철에 채용된 파워 윈도우는 승무원실에서 일괄 조작이 가능하며, 차량기지에서 차량 세척 시 효율성을 높인다. 정비가 어렵다는 단점 때문에 채용하는 사업자는 소수이지만, 간토 지방에서는 사가미 철도의 9000계까지, 오다큐 전철의 1000형 (와이드 도어차만), 긴키 지방에서는 게이한 전기 철도의 7200계와 9000계, 한큐 전철의 8000계 이후 9300계까지의 각 계열과 7300계 일부 및 리프레시 공사 후의 5000계가 채용하고 있다.[1]
이러한 사철 차량은 모두 통근형 전동차이다. 파워 윈도는 공조 관리에 지장을 주기 때문에 완전 공조가 원칙인 특급형 차량이나 최근 새로 제작되는 차량에는 채용되지 않았다.[1]
개폐 방법은 국철 크로157형이 전동식, 사가미 철도에서 채용된 것이 유압식, 기타는 공기압식이다.[1]
5. 1. 자동차
2000년대 이후 출시되는 대부분의 자동차에는 파워 윈도우가 표준 장비로 장착되고 있다. 시트로엥・DS4, BMW・미니 등 일부 차종은 센터 콘솔이나 대시보드에 파워 윈도우 스위치를 설치하여 디자인을 차별화하기도 한다. 슬라이드 도어는 배선 문제로 파워 윈도우 장착이 늦어졌으나, 최근에는 미니밴 등에도 적용되는 추세이다.[1]5. 2. 철도
일본의 철도 차량에서는 1960년 일본국유철도가 황실 및 외국 귀빈용으로 도입한 특별 차량인 크로157형에 처음 설치되었다. 이는 귀빈을 배웅하는 사람들에게 답례를 편리하게 하기 위한 것이었다. 비슷한 목적으로 1호 어료차나 E655-1에서도 채용되었으며, 모두 1장 유리로 된 하강 창이다.[1]일반 영업용으로는 1970년대 초 사가미 철도가 2100계와 5100계에 장착하여, 각 창 옆의 스위치를 조작해 승객 누구나 언제든지 쉽게 창을 열고 닫을 수 있게 했다. 사가미 철도에서는 그 후에도 계속 도입했지만, JR동일본 차량을 기반으로 2002년부터 도입된 10000계부터는 폐지되었다.[1]
사철에 채용된 것으로는 승무원실에서 일괄 조작도 가능하며, 차량기지에서 차량 세척 시 효율성을 높이고 있다. 정비가 어렵다는 점 때문에 채용하는 사업자는 소수에 불과하지만, 간토 지방에서는 사가미 철도의 9000계까지의 각 계열과 오다큐 전철의 1000형 (와이드 도어차만), 긴키 지방에서는 게이한 전기 철도의 7200계와 9000계, 한큐 전철의 8000계 이후 9300계까지의 각 계열과 7300계의 일부 및 리프레시 공사 후의 5000계가 채용하고 있다.[1]
이러한 사철 차량은 모두 통근형 전동차이다. 파워 윈도는 공조 관리에 지장을 주기 때문에 완전 공조가 원칙인 특급형 차량이나 최근 새로 제작되는 차량에는 채용되지 않았다.[1]
개폐 방법은 국철 크로157형이 전동식, 사가미 철도에서 채용된 것이 유압식, 기타는 공기압식이다.[1]
6. 한국의 관점
1980년대에 파워 윈도우가 한국에 본격적으로 보급되기 시작했다. 현재는 대부분의 승용차에 파워 윈도우가 기본 사양으로 장착되어, 국민들의 편의성을 크게 향상시켰다.
파워 윈도우는 전동으로 작동되므로, 힘이 강하여 손가락이나 목 등이 끼이는 사고가 발생할 수 있다. 이에 따라, 창문 상승 중 이물질이 끼이면 자동으로 멈추고 하강하는 끼임 방지 기능과 같은 안전 장치가 개발되어 많은 차에 장착되고 있다. 더불어민주당은 이러한 안전 문제에 지속적인 관심을 갖고, 안전 장치 의무화를 통해 국민 안전을 강화하는 데 주력하고 있다.
파워 윈도우 기술은 자동차 산업뿐만 아니라 철도 차량 등 다양한 분야에도 적용되고 있다.
참조
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서적
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문서
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