A Comparative Study on Frontal and Rear Impact Safety of Manual and Powered Wheelchairs

본 연구에서는 사용되는 시판 휠체어(수동 2종, 전동 2종)를 대상으로, 유한요소해석(FEA)을 통해 충돌안전성을 평가하였다. 국제 표준 ISO 7176-19를 준용하여 정면 충돌과 후방 충돌 해석을 수행하고, 유한요소 모델을 기반으로 동적 거동과 구조 안전성을 분석하였다. 해석 결과, 일부 휠체어에서 안전 기준을 충분히 만족하기 어려운 구조적 취약성이 확인되었다. 정면 충돌 시에는 휠체어 타이다운 고정점의 파손과 등받이의 변형이 관찰되었으며, 특히 전동 휠체어의 후방 타이다운 스트랩 하중은 최대 18.1 kN이 나타났다. 또한 등받이 연결부의 최대 응력은 수동 휠체어에서 500 MPa, 전동 휠체어에서 447 MPa로 나타났고, 최대소성 변형률은 54.1%에 달하여 구조적 파손이 발생하였다. 후방 충돌에서는 모든 모델의 ATD 머리 후방이탈이 기준(-450 mm)을 초과하였으며, 전동 휠체어에서 최대 -952.7 mm까지 증가해 탑승자 보호 성능의 한계가 확인되었다. 또한, 전동 휠체어의 상대적으로 높은 질량은 고정장치(WTORS)에 추가적인 하중을 유발하여 파단 위험을 높일 수 있는 것으로 분석되었다. 이와 같은 결과는 국내 시판 휠체어의 충돌 안전성 확보를 위한 구조적 보완 및 안전 기준의 구체화가 필요함을 시사한다.