신호등이 자동차는 잘 감지하면서 오토바이는 감지하지 못해 계속 빨간불로 남는 경우가 있다. 이유는 도로에 묻힌 감지기가 차량의 무게가 아니라 금속에 의해 변하는 자기장을 측정하기 때문이며, 작은 오토바이가 만드는 신호는 자동차의 약 25분의 1에 불과할 수 있다. [사진=AI 생성 이미지] 신호등 밑에는 거대한 ‘금속탐지기’가 있다
이 대목에서 확인할 내용은 무엇일까?
모든 신호등이 차량을 감지하는 것은 아니다. 일정한 시간에 따라 바뀌는 신호등도 있지만, 교차로에 차량이 도착했는지를 확인한 뒤 신호를 바꾸는 방식도 있다.
이때 흔히 사용되는 장치가 ‘유도 루프’다. 정지선 근처 아스팔트에 사각형이나 원 모양으로 홈을 파고 그 안에 여러 겹의 전선을 묻는다.
전선에는 빠르게 방향이 바뀌는 전류가 흐르면서 자기장이 만들어진다. 자동차처럼 전기가 흐를 수 있는 금속이 그 위에 올라오면 금속 내부에 ‘와전류’라는 전류가 생긴다.
이 전류는 원래 자기장을 방해하고 유도 루프의 전기적 성질인 인덕턴스를 떨어뜨린다. 신호 제어장치는 이 작은 변화를 읽고 “자동차가 기다리고 있다”고 판단한다.
이어지는 이야기에는 무엇이 담겼을까?
따라서 자동차가 무거워서 신호가 바뀌는 것이 아니다. 과거에는 바퀴의 압력을 감지하는 장치도 사용됐지만 현재의 유도 루프는 차량 무게를 재는 저울과 다르다.
자동차는 바닥에 넓은 금속판이 있고 이것이 도로 가까이에 위치한다.
반면 오토바이는 바퀴 테두리와 프레임처럼 상대적으로 가늘고 작은 금속 구조물이 많아 같은 장치 위에서도 훨씬 약한 신호를 만든다.
관련 장비의 시험 기준에서 자동차는 유도 루프의 측정값을 약 3.2% 변화시키는 반면 대형 오토바이는 약 0.32%, 작은 오토바이는 약 0.13% 변화시키는 것으로 설정된다.
작은 오토바이의 신호가 자동차보다 약 25배 약한 셈이다. 그래서 오토바이가 분명 정지선에 서 있는데도 신호 제어장치는 아무것도 없는 것으로 판단할 수 있다.
기술의 배경은 무엇일까?
[사진=AI 생성 이미지] 오토바이를 흔들어도 소용없는 이유 이 원리를 알면 신호를 바꾸기 위해 오토바이에서 몸을 위아래로 움직이는 행동이 효과가 없는 이유도 알 수 있다.
유도 루프는 무게가 아니라 금속과 자기장의 상호작용을 측정하기 때문이다. 엔진 회전수를 높이는 것도 큰 도움이 되지 않는다.
엔진 소리나 진동을 듣는 장치가 아니기 때문이다.
오토바이 밑에 자석을 붙이면 신호가 더 잘 감지된다는 주장도 있지만, 장치가 직접 측정하는 것은 단순한 자석의 존재가 아니라 유도 루프의 인덕턴스 변화다.
오히려 중요한 것은 오토바이를 세우는 위치다. 유도 루프 전선 바로 위에 바퀴와 금속 부분을 놓으면 신호가 강해질 수 있다.
제품 기능에서 확인할 내용은?
단순한 사각형 루프라면 한가운데보다 도로에 보이는 절단선, 즉 전선이 묻힌 부분 가까이에 세우는 편이 유리하다. 도로 설계 단계에서 문제를 줄이는 방법도 있다.
가운데 전선을 추가한 특수한 유도 루프를 사용하면 작은 오토바이나 자전거를 더 잘 감지하면서 옆 차선 자동차를 잘못 감지하는 현상을 줄일 수 있다.
도로를 파기 어려운 곳에서는 카메라나 레이더를 이용해 차량을 확인하기도 한다.
미국 일부 지역에는 감지기가 오토바이를 인식하지 못해 빨간불이 계속되는 상황을 다루는 이른바 ‘데드 레드’ 규정도 있다.
다만 지역마다 정지해야 하는 시간과 통과 조건 등이 다르며, 모든 지역에서 오토바이가 빨간불을 통과할 수 있는 것은 아니다.
배터리와 주행에서 확인할 내용은?
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- 모든 신호등이 차량을 감지하는 것은 아니다.
- 따라서 자동차가 무거워서 신호가 바뀌는 것이 아니다.
- [사진=AI 생성 이미지] 오토바이를 흔들어도 소용없는 이유 이 원리를 알면 신호를 바꾸기 위해 오토바이에서 몸을 위아래로 움직이는 행동이 효과가 없는 이유도 알 수 있다.
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