널리 도로를 이롭게 하다

Brighten By Beam




어두운 밤에 자동차 시동을 켜면 실내등이 켜지고 주간주행등이 운전자를 반긴다.

문을 열면 도어라이트에 로고가 빛으로 새겨지고, 운전석에 올라타면 계기판이 시동을 걸 준비를 한다.

센터페시아부터 내부 전체를 휘감는 앰비언트 라이트는 역동성과 차분함을 동시에 가지고 있다.

120년 넘게 천천히 발전해 온 자동차의 조명은 필수와 선택의 결합으로 또 하나의 아이덴티티가 됐다.

1769년 처음으로 나타난 자동차는 말 그대로 ‘자동으로 굴러가는 수레’ 정도였다.
 
브레이크가 없어 출발 몇 분 만에 세계 최초의 자동차 사고를 내기도 했다.

당연히 잠금장치나 편의기능이 있을 리 만무했고, 어두운 밤에도 사용할 수 없었다.
 
전구가 발명된 1898년이 돼서야 전기를 이용한 헤드라이트가 자동차에도 적용됐고, 이후 수많은 변혁을 거쳐 빛이 운전대의 방향에 따라 움직이는 오토레벨링 헤드라이트까지 다다랐다.

◆ 빛의 연료는 예나 지금이나 ‘기름’

처음 자동차 전방을 밝히기 위해 도입된 조명은 기름불이었다.

내연기관 자동차가 처음 등장한 19세기 중반에는 이미 전구가 발명돼 있었다.



하지만 전구의 내구도가 낮은 편이었고 전구 속 필라멘트의 수명도 짧아, 자동차의 진동과 충격에 쉽게 끊어지곤 했다.

때문에 1912년 전기 헤드램프가 등장하기 전까지는 아세틸렌 오일 램프를 자동차 헤드라이트로 사용했다.

자동차에는 바람이 불어도 꺼지지 않는 조명이 필요했다.

19세기 당시에는 전조등으로 양초나 횃불도 사용하긴 했지만, 조금만 바람이 불어도 꺼지고 밝기도 무척 약해 전조등으로 사용하기에는 역부족이었다.

아세틸렌 오일 램프는 적어도 양초나 횃불보다는 비와 바람에도 잘 꺼지지 않아 대부분의 자동차에 적용됐다.



하지만 이 역시 뚜껑을 열고 불을 붙여 사용해야 했기 때문에 매우 불편했고, 밝기 역시 시원찮았다.

1912년 델코가 개발한 전기 조명 시스템이 자동차에 도입되며 ‘헤드라이트’란 이름이 그나마 어울리기 시작했다.

사극을 보면 밤에 호롱불을 켜둔 방 안이 얼마나 어두운지 보이는데, 그 정도 밝기의 조명을 차 전면에 달아봤자 ‘없는 것보다 나은’ 수준이었다.

내연기관에 발전기를 결합하고 배터리를 장착해 전기장치를 사용할 수 있게 되면서, 밤에 달리는 자동차는 내외적으로 안전을 좀 더 도모할 수 있게 됐다.

국가마다 조금씩 다르지만 자동차 헤드라이트가 충족시켜야 하는 일련의 규격이 있다.

먼저 어두운 밤에 전방 100m 앞의 사물을 식별할 수 있어야 하고, 일반 전조등은 가시거리 40m, 상향등은 가시거리 100m를 비출 수 있어야 한다.

또한, 최초 출고된 당시의 조명을 그대로 사용해야 하는데, 할로겐 램프가 장착된 차량의 전구를 HID로 임의 교체하는 것은 불법이다.

이를 합법적으로 교체하려면 헤드라이트 하우징 전체를 교체해야 하고, 빛의 높이를 맞추는 오토레벨링과 더불어 구조변경 신청까지 마쳐야 한다.



특히 안개등에 HID 전구를 장착하는 것은 무조건 불법이다.

안개등은 악천후 속에서 가까운 거리의 시야를 확보해 주는 용도로 사용하는데, 할로겐이나 LED가 사용되며 난반사를 제한해 제작한다.

간혹 주간주행등이 없는 구형 차량 가운데 안개등을 주간주행등처럼 켜고 다니는 경우가 있는데, 안개등과 주간주행등은 목적과 규격이 완전히 다르기 때문에 해선 안 될 일이다.

◆ 더 하얗게, 더 밝게

지금 도로 위를 달리는 자동차 헤드라이트는 크게 3가지로 나뉜다.

전조등에 LED가 적용되기 전까지는 할로겐 램프가 보편적으로 적용됐고, 1990년대 필라멘트가 없는 HID(High Intencity Discharge) 램프가 개발돼 많은 차량에 적용됐다.
 
현재 앞자리가 3자리인 신차들은 거의 대부분 LED 라이트가 적용돼 있다.



1960년대부터 자동차 헤드라이트에 적용된 할로겐 램프는 텅스텐 소재의 필라멘트와 할로겐 가스를 조합해 빛을 내는 전구다.

자동차 헤드라이트가 주황색에 가깝다면 할로겐 램프라고 보면 된다.

빛을 내는 구조가 단순하고 제작단가가 저렴해, 최근까지도 많이 사용됐다.

할로겐 램프는 일반 백열전구보다는 밝고 색온도도 높지만, 전력 소비가 크고 그 자체만으로 어두운 밤에 차량 앞을 비추기에는 광량이 부족하다.

그래서 할로겐 램프 뒤쪽에 반사판을 배치해, 퍼지는 빛을 한 데 모아 빛을 집중시켜 사용한다.



제논 라이트라고도 불리는 HID 램프는 소비전력이 할로겐 램프보다 낮고 빛의 색도 흰색이다. 용기 내에 불연성 가스를 채우고 아크를 발생시켜 빛을 내는 방식이다.

필라멘트 등 전열선이 없어 수명이 긴 것이 장점이지만, 아크 방전에 약 2만 V의 전압이 필요하기 때문에 할로겐보다 반응속도가 약간 느리다.

또한, 할로겐 램프가 적용된 차량의 전구를 HID로 교체하는 것은 불법이고, 교환을 위해서는 헤드라이트 전체와 오토레벨링, 구조변경까지 마쳐야 한다.

LED 램프는 세 가지 전구 중 가장 높은 효율과 광량을 자랑한다.

발광 다이오드를 이용해 밝기를 원하는 대로 낼 수 있고, 빛의 색도 자연광에 가장 가까운 백색이어서 선호도가 가장 높다.



LED 라이트는 전력 소비가 적고 밝기도 좋아 현재까지 가장 성능이 좋은 라이트지만, 가격이 비싸 아직 모든 신차에 LED 라이트가 기본 적용되지는 않는다.

◆ 기능 + 디자인 = 아이덴티티

오늘날의 자동차 디자인은 브랜드와 모델을 상징하는 아이덴티티 중 하나가 됐다.

제조사들은 각자 제작하는 차량에 고유의 이미지를 부여하려 하고, 보닛부터 타이어 휠까지 모든 디자인 요소에 브랜드의 고유성을 집어넣고 있다.

가장 대표적인 브랜드 아이덴티티는 전면의 그릴로, 어떤 모델인지는 몰라도 어떤 제조사인지는 알 수 있는 것이 그릴이다.

BMW의 키드니 그릴, 렉서스의 스핀들 그릴, 기아의 타이거노즈 그릴 등이 대표적인 예시다.



전조등과 후미등 역시 제조사들의 디자인 요소가 엿보이는 부분 중 하나다.

기능적인 부분 때문에 디자인하기 어려운 부분이기도 한데, 최근에는 주간주행등(이하 DRL)을 통해 빛을 디자인으로 승화시키는 시도가 이뤄지고 있다.

지난 2015년부터 출시되는 모든 차량은 운전자와 보행자 모두를 지키기 위해 DRL 장착이 의무화됐다.

밤낮에 관계없이 항상 켜져 있는 DRL은 제조사들이 고유의 디자인을 적용하기 좋은 아이템이다.

DRL에는 할로겐, LED 등 다양한 광원이 사용되는데, 일반적인 원형이라면 할로겐, 납작하거나 특유의 형태가 있다면 LED라고 보면 된다.



◆ 필수와 선택 사이

자동차에서 빛을 발하는 곳이 점점 많아지고 있다.

전조등과 후미등은 필수지만 리어뷰미러에 적용하는 사이드리피터는 없어도 되는 선택적 요소다.

자동차의 성능과 기능이 양방향으로 나아가고 있는데, 조명이 맡은 역할은 기능적인 추가요소인 경우가 많다. 얼핏 보면 계륵 같은 자동차 조명 기능에 대해 알아보자.



◆ 앰비언트 라이트

모 중형 SUV를 시승했을 때, 밤에 돌아가던 길에 디스플레이 메뉴에서 이 기능에 10분가량 시간을 쓴 때가 있다.

기계식 키보드처럼 수천 가지 색을 발하지는 않지만, 적어도 운전자 취향에 맞는 컬러를 찾기 위한 수고는 충분히 감수할 만했다.

과거에는 달리던 차량 내부에서 담뱃불 말고는 빛을 찾기 어려웠다.

내부가 밝으면 외부를 보는 시야가 줄어들 수 있기 때문이다.

하지만 내비게이션, 센터 디스플레이 등 자체발광 요소들이 산재해 있는 지금의 자동차 내부는 빛을 디자인 요소로 이용하기 시작했다.



주로 라인 형태로 적용되는 앰비언트 라이트는 운전에 방해가 되지 않을 만큼의 조도로 인테리어를 꾸며준다.

실내가 형형색색으로 빛나는 것을 선호하지 않는 운전자도 많은데, 최근 출시되는 차량 상당수에는 기본이나 옵션으로 앰비언트 라이트가 적용된다.

이는 밖에서 보이는 것뿐 아니라 차 안에서도 아이덴티티를 드러내겠다는 제조사들의 속셈이다.

아직은 제조사와 특유의 앰비언트 라이트 디자인이 잘 매치가 되지는 않는다.

하지만 운전자가 차의 겉모습보다 내부 모습을 더 많이 본다는 점을 감안하면, 앰비언트 라이트가 그릴처럼 고유성을 가지게 되는 것은 시간문제다.



◆ 도어 엔트리 라이트

지금까지 세단, 경차, SUV 등 여러 차량을 시승하면서 눈여겨봤던 몇몇 옵션 중 하나는, 문을 열고 내릴 때 바닥에 브랜드 로고를 비추는 도어 라이트였다.

처음에는 이 기능의 정의를 이해하기 어려웠다.

어두운 곳에서 내릴 때 발 디딜 곳을 비춰주기도 하지만, 이는 문이 열리면 자동으로 켜지는 실내등이 할 일이라고 생각했다.

자동차 로고를 비춰주는 기능을 더하기 위해 차 가격에 수십만 원을 더하는 것을 납득하기 어려웠다. 디자인이란 영역의 넓이를 미처 깨닫지 못했을 때의 일이다.

자동차는 이제 기능에만 집중하던 때를 넘어 심미적인 요인도 상당히 작용한다.

흔히 국내에서 ‘경차는 도로에서 무시당한다’란 말을 자주 듣게 되는데, 차의 크기와 가격에 따라 5m 떨어질 것을 10m 이상 떨어지게 되는 심리와 비슷하다.



필요한 기능 이외의 것을 버리는 것은 20세기 시절 마음가짐이다.

실내등은 운전자가 내릴 때는 발 디딜 곳을 가리게 되는데, 도어 라이트는 바닥이 말랐는지 젖었는지 정도도 알 수 있게 도와준다.

아직도 ‘필수’라 할 수는 없는 기능이지만, 적어도 디자인만을 위한 빛이 아닌 것은 분명하다.

◆ 인터랙티브 헤드램프

이는 현재 개발 중인 조명 기술로, 조명에 ‘소통’ 기능을 도입한 지능형 전조등이다.

아직은 개발 단계에 있어 명확한 역할이나 중요도를 가늠하기 어렵지만, 테일램프를 전광판처럼 작은 LED로 배치해 뒷차에 ‘멈춤’ 이상의 정보를 전달해줄 수 있다.

이를테면 가로 20개, 세로 6개로 배치된 붉은 LED가 느낌표와 세모를 조합한 ‘위험’ 표지판 모양을 출력해 뒤 차량에 도로 전방에 생긴 문제를 대략적으로나마 알려주는 방식이다.



이는 후방 조명의 역할과 규격, 국제표준 등 다양한 문제가 혼재해 있어, 기술적으로는 어렵지 않지만 적용하기는 어려운 문제다.

BMW, 벤츠 등 여러 제조사들이 연구하고 있는 것은 후방보다는 전방에 집중돼 있다.
 
헤드라이트가 운전대의 방향에 따라 빛을 비춰주는 것은 이미 몇몇 고급차량의 옵션으로 제공되고 있다.

어두운 길에서 상향등을 켰을 때, 맞은편에서 차가 오면 조도를 낮추거나 상향등을 잠시 끄는 기능도 구현돼 있다.



향후에는 표시가 없는 도로에 주행 중인 자동차가 가상의 경계선을 비춰 주고, 전방에 보행자가 있다면 없는 횡단보도도 만들어줄 수 있다.

폭스바겐은 헤드라이트가 눈을 깜박이듯 동작 상태를 전달하는 헤드램프를 개발하고 있다.