“급브레이크 밟아도 바퀴가 안 잠겨요” ABS의 원리

자동차에 있어 안전과 직결되는 제동 성능은 가속 성능만큼, 아니 오히려 그보다 더 중요하다. 오늘날 자동차 바퀴에 장착되는 브레이크에 있어 필수적인 기능이 바로 ABS(Anti-lock Brake System)이다.

신차의 옵션을 소개할 때도 자주 등장하는 ABS는 영문 그대로 제동 시 바퀴에 락(Lock)이 걸리는 것을 방지해 주는 시스템이다. 그렇다면 이 ABS의 원리는 무엇이고, 왜 꼭 필요한 기능인 걸까? 지금부터 함께 알아보자.

ABS의 원리

만화 영화 같은 데서 어렵지 않게 볼 수 있는 장면이 있다. 운전자가 급브레이크를 밟으면 굴러가던 자동차 바퀴도 똑같이 멈춘 채, 관성에 의해 바닥을 미끄러져 가다가 멈추는 장면이 바로 그것이다.

ABS가 장착되지 않으면 이 같은 현상이 발생하게 되는데, 이 경우 바퀴가 잠기게 되면서 조향이 불가능하다는 치명적 위험이 존재하고, 자동차의 제동거리 또한 ABS가 장착된 경우보다 훨씬 길어지게 된다.

ABS의 원리에 앞서 브레이크의 원리를 간단히 설명하자면, 굴러가는 휠 디스크를 브레이크 패드가 양쪽에서 눌러 잡아 마찰력으로 바퀴에 제동을 거는 원리다. ABS는 이러한 제동 과정에서 브레이킹을 부분적으로 해제함으로써 바퀴가 제동에 걸리되, 회전을 유지하도록 하는 원리이다.

다시말해, 휠 디스크를 잡았다 놓았다 하는 펌핑을 1초에 10차례 이상 진행해 바퀴의 슬립을 방지한다. 따라서 제동 중에도 바퀴가 잠기지 않게 되고, 조향과 차체 균형 컨트롤이 가능해지는 것이다.

여기서 한 가지 의문이 들 수 있다. 제동 시 바퀴의 회전을 고의적으로 유지하는데 제동 능력이 향상된다는 점이다.

일반적으로 타이어가 움직임을 완전히 멈출 때 제동 효율이 가장 높을 것이라고 생각할 수 있지만, 생각과는 달리 제동 시 타이어 고무는 슬립 비율이 12% 즉, 어느 정도 굴러가고 있을 때 최대치의 마찰계수를 갖는다. 따라서 바퀴의 회전이 유지되어야 제동 효율이 상승하는 것이다.

ABS도 발전한다

ABS 장치도 단점이 존재한다. ABS는 네 바퀴에 똑같이 제동력을 분배하는데, 이는 자동차의 구조, 무게 배분, 노면 상황 등 여러 변수에 따라 오히려 비효율적인 제동이 될 수 있다. 비교적 적은 하중이 걸리는 뒷바퀴가 미끄러질 확률도 올라간다.

이를 보완하기 위해 전자식 제동력 분배 시스템인 EBD(Electronic Brake force Distribution)가 탄생했다. EBD 시스템은 각 바퀴마다 필요로 하는 제동력이 다른 상황에 따라 앞, 뒤 바퀴에 적절히 제동력을 분해하는 역할을 수행한다.

우리나라 같은 경우 2012년부터 ABS 장착을 법적으로 의무화했을 만큼 ABS는 안전과 직결되는 장치이다. 그 원리와 쓰임을 바로 알고 운전에 임한다면 조금이나마 다채롭게 운전을 즐길 수 있고, 건강한 도로 환경에 이바지할 수 있을 것이다.