스마트 모빌리티 스펙 쉽게 읽기:
④브레이크
쉽지만 어려운 멈춰야 할 때 잘 멈추는 것
스마트 모빌리티 제원표의 용어에 대해 하나하나 톺아보는 시간! 그동안 모빌리티를 달리게 하는 것과 관련이 있는 배터리와 타이어, 모터와 출력에 대해 알아보았습니다. 그러면 이제, 모빌리티를 멈추게 하는 것에 대해 알아볼까요? 브레이크는 내리막길을 내려올 때나 갑작스러운 장애물로 급정거를 해야 할 때, 라이더의 안전과 직결되는 부분이라고 할 수 있습니다. 따라서 ‘그냥’ 멈추는 것이 아닌, 여러 가지 방법으로 다르게 설계되어 있습니다.
자이로스코프 센서가 탑재되지 않은 대부분의 스마트 모빌리티의 상세페이지를 보면 눈에 띄는 ‘디스크 브레이크’와 ‘드럼 브레이크’. 각각 브레이크는 어떻게 다를까요? 또 이 두 브레이크를 나누는 기준은 무엇일까요? 하나하나 알아보도록 합시다.
브레이크?
브레이크는 제동장치로 자동차·전동차·엘리베이터 따위와 같이 운동하고 있는 기계의 속도를 감속하거나 정지시키는 장치를 통틀어 일컫는 말입니다. 브레이크는 크게 ①운전자의 조작력이나 보조 동력 따위를 이용해 제동에 필요한 힘을 발생시키는 제동력 발생 장치 ②제동력 발생 장치에서 발생한 힘을 이용해 차량의 속도를 줄이거나, 차량을 직접 정지시키는 제동장치 ③제동력 발생 장치에서 발생한 힘을 제동장치에 전달하는 부수 장치로 나눌 수 있습니다. ①에는 진공·유압·공기 브레이크 등 보조 동력이, ②에는 드럼·디스크 브레이크 등이, ③에는 진공펌프와 에어 컴프레셔 등이 속합니다.
출처: 두산백과-브레이크
이 글에서는 힘 전달 방법에 따라 유압, 케이블식(기계식), 전자식, 풋 브레이크로 나누고, 작동 방법에 따라 디스크 브레이크와 드럼 브레이크로 나누어 알아보겠습니다.
힘 전달 방법에 따른 브레이크 종류
유압 브레이크
유압 브레이크는 파스칼의 원리를 이용하여 유압의 힘으로 제동력을 얻는 브레이크 방식입니다. 쉽게 말해 브레이크 버튼을 작동시키면 내부 브레이크액에 압력이 생성되고, 이 압력이 휠 실린더의 피스톤을 작동시켜 제동력을 발생시키는 원리입니다.
유압 브레이크는 제동력이 모든 바퀴에 균등하게 전달된다는 점이 가장 큰 장점입니다. 또한 마찰 손실도 적으며 제동력 또한 좋기 때문에 선호하는 사람이 늘어나는 추세입니다.
다만 세팅이 잘 되어 있으면 장시간 소음 없이 사용할 수 있지만, 경우에 따라 소음이 다소 발생할 수 있으니 틈틈이 정비해 주어야 합니다. 또한 브레이크 파이프가 파손되는 등의 이유로 브레이크 오일이 누유 되면 브레이크 기능을 잃게 되어 주의해야 합니다. 따라서 라이딩 시간이 비교적 길거나, 다니는 길이 매끄럽지 않은 경우에는 유압 브레이크가 적합하지 않을 수 있습니다.
케이블식(기계식) 브레이크
기계식 브레이크는 브레이크 페달의 조작력을 로드(rod)나 와이어(wire)를 거쳐 제동기구에 전달하여 제동력을 발생시키는 것입니다. 보통 기계식 브레이크의 제동력 전달효율은 비교적 낮다고 평가됩니다. 그러나 ‘어떻게 세팅하느냐’에 따라 달라질 수 있기 때문에 기계식 브레이크를 선호하는 사람도 많습니다.
번거로운 점이 있다면 패드가 마모됨에 따라 가끔씩 패드와 로터 사이의 간격을 재조정해 주어야 한다는 점입니다. 또한 기온(온도)에 따라 조작하기 어렵게 될 수 있다는 단점도 있기 때문에 주의해야 합니다.
전자식 브레이크
전자식 브레이크는 물리적인 제동이 아닌 회생 제동 방식을 택하고 있습니다. 모터를 강제로 돌리면 발전기가 되는데, 이때 발생된 전력을 전원에 되돌려 제동을 행하게 됩니다. 주의해야 할 점은 전자식 브레이크가 작동되면 배터리가 충전되는데, 완충 상태에서 추가 충전이 이루어진다면 문제가 될 수 있습니다. 따라서 최근 전자식 브레이크를 탑재한 기체에서는 만충시 전자식 브레이크가 작동하지 않고, 어느 정도 배터리를 소비한 후 활성화되도록 시스템화되어 있기도 합니다.
다만 전자식 브레이크는 약 시속 5km 이하에서는 브레이킹 능력이 거의 없어진다는 단점이 있습니다. 또한 보조 브레이크의 역할 정도이기 때문에, 물리 제동 장치와 복합적으로 사용하기에 적합한 유형입니다. 물리 제동 장치를 단일적으로 쓰는 것보다 브레이크 수명 저하가 상대적으로 덜하다는 장점을 가져다줍니다.
풋 브레이크
운전자의 발로 브레이크 페달을 밟는 힘을 이용하여 바퀴를 제동시키는 풋 브레이크입니다. 주행 중 내리막길이나 급속도가 붙으면 발로만 세우기 어려워 제동을 도와주는 보조 브레이크로 주로 사용됩니다. 장시간 사용하게 되면 브레이크의 자체적인 마모와 마찰로 인한 타이어 마모가 발생하게 된다는 단점이 있습니다.
작동 방법에 따른 브레이크 종류
디스크 브레이크
바퀴에 디스크가 부착되어 있고, 제동이 걸리면 캘리퍼가 브레이크 패드를 압착하여 디스크와의 마찰을 일으켜 제동하는 방식입니다. 뛰어난 제동력을 보여주는 디스크 브레이크의 무엇보다 큰 특징은 눈이나 비 같은 수분, 또는 유분과 닿아도 우수한 제동 컨트롤을 보여준다는 것입니다. 그러나 다른 유형의 브레이크에 비해 다소 무겁다는 단점이 있습니다.
디스크 브레이크는 앞서 설명한 유압식, 기계식 브레이크와 결합하여 ‘유압식 디스크 브레이크’, ‘기계식 디스크 브레이크’로 모빌리티에 장착됩니다. 유압식 디스크 브레이크는 제동력이 굉장히 우수하고 부드럽게 작동되지만 세팅이 복잡하다는 특징 있으며 기계식 디스크 브레이크에 비해 고가입니다. 반면 기계식 디스크 브레이크는 세팅은 간편하지만 자주 손을 봐야 한다는 특징을 가지고 있습니다.
드럼 브레이크
바퀴와 함께 브레이크드럼이 회전하는데, 제동 시 브레이크슈(브레이크 패드)가 확장되어 브레이크드럼과 마찰하며 바퀴의 회전 속도를 낮추는 방식입니다. 디스크 브레이크에 비하면 제동력이 조금 떨어지는 편입니다. 그러나 평균 속도 25km/h 이하로 달린다면 디스크 브레이크와 드럼 브레이크 사이의 제동력 차이는 크게 없다고 볼 수 있습니다. 또한 가격이 저렴하고 수명이나 잔고장이 적다는 장점이 있습니다.
스마트 모빌리티 스펙 쉽게 읽기 네 번째, 브레이크에 관해 알아보았습니다. 보다 세밀하고 복잡한 방식으로 구동되는 브레이크이지만, 가장 핵심이 되는 원리만 잡아 설명해보았습니다. 모빌리티를 구매하며 중요한 것은 안전! 그 안전성을 결정하는 것 중의 하나가 제동력인 만큼, 브레이크에도 조금이나마 관심이 생기셨다면 좋겠습니다. 그럼 다음에 또 만나요!
