[부스터] 브레이크 튜닝, 이것만은 알고하자!

브레이크 튜닝은 많은 소비자들이 브레이킹 성능 뿐 아니라 멋진 외관을 위해서도 하는 튜닝 중 하나이다. 특히 캘리퍼의 경우, 자동차 부품 중 몇 안되는 소모품이기도 하므로, 대부분의 오너들이 한 번쯤 관심있게 지켜 보는 부품이기도 하다. 하지만 브레이킹의 원리나 과정에 대해서는 정작 알기 어려운 경우가 많은데, 이번 시간에는 간단하게나마 브레이킹의 원리와 이에 사용되는 부품에 대해 알아보려고 한다. 결국 튜닝을 센스있게 하기 위해서는 자동차를 알아야 한다는 점을 유념하며 배워보도록 하자.

디스크 브레이크

디스크를 캘리퍼가 패드로 물어서 잡는 방식으로 멈추는 브레이크 방식으로, 최근 적용되는 대부분의 차량이 사용하는 브레이크 방식이다. ABS시스템과  ESC 시스템을 적용시키면 보통 앞뒤 모두 디스크 브레이크를 쓴다고 하는데, 그 원리에 대해서는 뒤쪽에서 설명하겠다.

드럼 브레이크

드럼브레이크는 브레이크 라이닝을 드럼에 비벼서 멈추는 방식이다.드럼브레이크는 저렴하고, 폐쇄적 구조이기 때문에 오염물질에도 강하다.​ 또한 제동력도 우수하여 덤프트럭과 같은 대형차에 많이 쓰인다. 하지만 단점도 있는데, 폐쇄적 구조다 보니 방열이 떨어져 높은 열에 브레이크가 밀려버리는 페이드 현상이 생기기 쉽다.

브레이크 제동 순서에 따른 파츠 및 원리 설명

운전자가 브레이킹을 하게 되면, 여러 파츠들을 통해 차량의 브레이크가 작동하게 된다. 각각의 명칭에 대한 설명을 통해 알아보자.

1) 브레이크 페달

페달은 말 그대로 운전자가 직접적으로 브레이크를 밟는 페달을 의미하며, 밟음과 동시에 브레이킹이 시작되는 시발점이다. BMW 튜닝 킷 중 스포츠 페달 킷이 있는데, 페달을 튜닝을 통해 스포티한 주행 후 제동과 같은 펀 드라이빙을 위한 요소로 작용한다.

2) 브레이크 부스터 (배력장치)

배력장치는 사진에서 보이는 큰 원 형태의 구조물을 일컫는다..
브레이크 부스터라는 이름에서도 알 수 있듯이 브레이크를 밟는 힘 (답력)을 늘려주는 역할을 한다.
배력 장치를 통해 무거운 차체를 지닌 자동차라도 발로 브레이크만 밟아줘도 부드럽게 정차하게 된다.

브레이크 부스터는 엔진에서 만드는 진공을 이용해서 작동하기 때문에 주행 중 엔진이 꺼지면 브레이크가 들지 않게 된다. 따라서 차체가 고속도로에서 엔진이 나갔다면 단 한 번의 브레이킹을 통해서 정차해야 한다. 필자 가족의 실제 경험담이므로 독자들도 유념하고 시동이 꺼지면 당황하지 말고 갓길로 빠져서 브레이킹을 하는 것을 추천한다.

3) 브레이크 마스터 실린더

브레이크 배력장치 왼쪽에 달려있는게 마스터 실린더이다. 이 장치는 답력을 유압으로 바꿔주는 역할을 하는데, 페달을 밟아서 생긴 답력을  배력장치가 증폭시킨 후,  마스터 실린더가 답력으로 브레이크 오일을 밀어 유압을 형성 하게 되는 방식이다. 이제 이 유압을 바퀴로 보내 브레이크를 잡는 과정을 통해 차량이 정차 / 감속하게 된다.

​4.1) 휠 실린더

​마스터 실린더에서 브레이크 오일을 통해 보낸 유압을 라이닝으로 전달하는 역할을 하는 장치가 휠 실린더이다. 캘리퍼 브레이크의 캘리퍼와 비슷한 방식이라고 할 수 있다.

​4.2) 브레이크 슈 / 브레이크 라이닝

드럼 브레이크에 쓰이는 부품들로, 휠 실린더가 유압을 받아 양 옆으로 슈를 밀면, 슈에 붙은 라이닝이 드럼과 마찰하여 자동차에 제동이 걸리게 되는 시스템이다.

휠 실린더를 통해 브레이크 슈를 민다 - 브레이크 슈를 통해 전달된 힘이 브레이크 라이닝을 통해 타이어와 접지한다 - 차량 제동!

5.1) 브레이크 캘리퍼

캘리퍼 브레이크는 드럼 브레이크의 휠 실린더 격인 캘리퍼가 유압을 받아서 제동을 거는 역할을 한다.
캘리퍼가 브레이크 패드를 누르게 되고, 이것이 디스크 로터와 접촉하여 차량이 제동하게 된다. 자전거 브레이크를 생각하시면 편할 것이다. 캘리퍼 브레이크는 종류가 매우매우 다양하다. 요새는 오너들이 관심을 많이 가져선지 공도를 주행하다 보면 도색된 캘리퍼 뿐만 아니라 각종 브랜드의 브레이크도 심심치 않게 보며 대리만족(?)을 얻곤 한다.

5.2) 브레이크 패드

캘리퍼에 가려서 보이지 않지만 로터와 직접 맞물리는 부분이다.

5.3) 디스크 로터
디스크 로터는 브레이크 캘리퍼와 맞물려 차량이 정지하게 되는 직접적인 부속이다.
구멍을 내어 열을 빨리 배출하도록 디자인을 하기도 하고, 사선으로 줄을 그어 마찰력을 높여 제동력을 향상시키기도 한다. 무늬가 없는 민무늬 디스크도 있다.
레이싱용으로 나온 세라믹 디스크 같은 제품도 있는데 오너의 주행 습관에 따라 사용해야지, 비싼 것이라고 무조건 장착한다면 고온에서 더 적절하게 작용하는 세라믹 디스크의 특성상 오히려 브레이크 성능이 저하될 수 있으니 본인에 맞는 디스크를 사용하는 것이 옳다.

​6) 인디케이터 핀
브레이크를 잡을 때 끼익끼익 소리를 내어 패드나 라이닝이 다 닳았다고 알려주는 장치이다.
무슨 기능인지 모르시더라도 자동차에서 이런 소리가 나면 확인해 보는게 정상이므로 몰라도 그만, 알아도 그만이다.

7)ABS(Anti-lock Brake System)
ABS는 브레이크를 나누어 밟아주는 장치이다.
주행 중 급제동시 바퀴는 서지만 차체는 주행방향으로 계속 가려고 하기 때문에 슬립 상태에 빠지게 된다.
빙판길에서 급브레이크를 밟을 시 많이 나타나는 증상이기도 하다. 그렇게 되면 차체가 방향조절이 안 되고 자칫 큰 사고로 이어질 수 있다. 이러한 사고를 미연에 방지하기 위해 나온 시스템이 ABS 라고 생각하시면 됩니다. ABS는 1초에 10회 이상 브레이킹을 해 주는 장치이기 때문에 사람이 할 수 없는 일을 한다.
이 시스템은 의무장착이기 때문에 걱정하지 않아도 되고, ABS가 어떤 장치인지에 대한 기본적인 상식 선에서 알아두면 좋은 장치이다.

8) ESC (Electronic Stability Control)​
자동차의 자세를 인공지능이 계산하여 운전자의 의도대로 자동차를 잡아주는 역할을 하는 장치이다.
고속도로에서 주행중인 차량을 생각해 보자. 트럭 뒤를 지나가고 있는데 순간적으로 트럭에서 무거운 물체가 떨어질 경우, 운전자는 순간적으로 핸들을 좌측 혹은 우측으로 돌릴 것이다. 좌측으로 돌렸다고 가정했을 때 자동차는 언더스티어링 상태에 빠지게 된다. 즉 급회전 시 좌회전 하는 힘이 약하다고 판단하는 것이다. 이 때 ESC에서는 좌측 뒷바퀴를 급제동하여 고정축을 만들고, 수월하게 급격히 좌회전을 할 수 있도록 도와주게 된다. 이후에 다시 원상태로 돌아올 때에도 역시 ESC가 관여하게 된다. 다시 차선에 복귀하기 위해 우측으로 핸들을 꺾었다면, 차량은 오버스티어링 상태에 빠지게 되는데, 이 떄 ESC 장치가 왼쪽 앞바퀴에 제동력을 가하면서 출력을 줄여주게 되고, 결과적으로 안정적으로 운전자는 차선에 복귀하게 된다.

브레이크는 자동차의 기본적인 피지컬 요소 중 가장 중요한 부분 중 하나이다. 우리 몸도 기본기가 탄탄해야 건강하듯이 브레이크를 잘 관리해 주는 것이 자동차 관리에 있어서 중요한 요소가 아닐까 생각한다.