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1. 자동차 제동장치의 종류
1.1. 상용 브레이크
1.1.1. 기계식 브레이크
기계식 브레이크는 자동차를 정지하거나 감속시킬 경우 로드나 케이블을 이용하여 브레이크의 드럼이나 브레이크슈를 압착하여 제동하는 방식이다. 이는 가장 기본적인 형태의 브레이크 장치로, 주로 소형 자동차나 트레일러에 많이 사용된다. 기계식 브레이크는 유압 브레이크에 비해 상대적으로 단순한 구조를 가지고 있기 때문에 제작과 정비가 용이하지만, 제동력이 약하고 신속한 제동이 어려운 단점이 있다. 또한 장시간 사용 시 마모가 빨리 진행되어 주기적인 점검과 보수가 필요하다. 이러한 기계식 브레이크의 단점을 보완하고자 주로 대형 자동차나 트럭에는 유압식 브레이크나 공기 브레이크가 사용되고 있다.
1.1.2. 공기브레이크
공기브레이크는 압축공기의 압력을 이용하여 모든 바퀴의 브레이크 드럼이나 슈를 압착시켜 제동을 하는 방식이다. 압축공기를 이용하여 각각의 바퀴에 제동력을 가하는 브레이크 시스템으로, 주로 대형 화물 트럭이나 버스에 많이 사용된다. 공기브레이크는 브레이크를 밟으면 브레이크 페달이 리어 브레이크 챔버에 연결되어 있는 컴프레서로 신호를 보내고, 컴프레서가 압축공기를 생성하여 각 바퀴의 브레이크 챔버로 보내 제동력을 발생시킨다. 공기브레이크는 기계식 브레이크에 비해 제동력이 크고 부드러우며, 오랜 거리를 운전하는 경우 제동 성능의 저하가 덜하다는 장점이 있다. 하지만 공압 장치가 탑재되어야 하므로 차량 무게가 증가하고 초기 설치 비용이 높다는 단점이 있다. 따라서 장거리 운송 등 중량물을 다루는 차량에서 주로 사용된다.
1.1.3. 유압식 브레이크
유압식 브레이크는 브레이크의 작동을 유압을 이용하여 작동하는 방식으로, 브레이크를 밟으면 유압이 발생하여 브레이크를 작동시킨다. 브레이크 페달을 밟게 되면 마스터실린더에 유압이 발생하고, 이 유압이 브레이크 캘리퍼로 전달되어 브레이크 패드를 브레이크 드럼이나 디스크에 압박시켜 제동력을 발생시킨다. 이때 마스터실린더와 브레이크 캘리퍼 사이에는 유압 호스가 연결되어 있어 유압이 원활하게 전달된다. 또한 유압식 브레이크는 액체를 매개체로 하여 제동력을 전달하기 때문에 제동감이 부드럽고 정밀하다는 장점이 있다. 다만 유압계통의 누유나 고장 발생 시 제동 실패의 위험이 있어 안전성 문제가 있다는 단점이 있다. 이러한 이유로 유압식 브레이크는 주로 자동차, 항공기 등의 고성능 제동이 필요한 교통수단에 널리 사용되고 있다.
1.1.4. 배력식 브레이크
배력식 브레이크는 다이어프램을 기준으로 한쪽에는 대기압이 작용하고 반대편에는 진공이 작용하여 그 압력차로 제동력을 크게 하는 방식이다.
자동차에 장착된 브레이크 시스템은 운전자가 브레이크 페달을 밟으면 마스터 실린더에서 압력이 발생하여 휠 실린더로 전달되어 제동이 이루어지는데, 이때 운전자가 직접 가해야 할 힘을 줄여주는 것이 배력식 브레이크의 역할이다.
배력식 브레이크는 다이어프램을 중심으로 한쪽에는 대기압이, 다른 한쪽에는 진공 압력이 작용하도록 되어있다. 운전자가 브레이크 페달을 밟으면 마스터 실린더에서 발생한 압력은 대기압과 진공압의 차이에 의해 증폭되어 휠 실린더로 전달된다. 이를 통해 운전자가 가해야 할 페달 압력을 크게 줄일 수 있다.
배력식 브레이크의 장점은 운전자에게 가해지는 페달 압력이 크게 줄어들어 운전의 용이성이 높아진다는 점이다. 특히 대형 차량이나 화물차량과 같이 제동력이 큰 차량에 주로 사용된다. 단점으로는 별도의 진공원이 필요하다는 점과 배력 장치 고장 시 제동 성능이 급격히 떨어진다는 것이 있다.
1.2. 주차 브레이크
1.2.1. 기계식 브레이크
기계식 브레이크는 자동차를 정지하거나 감속시킬 경우 로드나 케이블을 이용하여 브레이크의 드럼이나 브레이크슈를 압착하여 제동하는 방식이다. 기계식 브레이크는 자동차의 상용 브레이크와 주차 브레이크에 모두 적용되고 있다.
자동차의 주차 브레이크는 기계식 브레이크를 사용하는 센터 브레이크와 후륜 브레이크로 분류된다. 센터 브레이크는 주로 주차나 정차 시에 사용되며, 주행 중에도 긴급 제동이 필요한 경우에 사용할 수 있다. 후륜 브레이크는 주차나 정차 시에 뒷바퀴의 제동력을 높여주는 역할을 한다.
기계식 브레이크는 구조가 간단하고 정기적인 점검과 관리만 잘 이루어진다면 오랫동안 사용할 수 있는 장점이 있다. 하지만 운전자의 힘으로만 작동되기 때문에 제동력이 약하다는 단점이 있다. 이를 보완하기 위해 유압식 브레이크나 배력식 브레이크 등이 개발되어 상용되고 있다.
1.3. 보조 브레이크
1.3.1. 배기 브레이크
배기 브레이크는 엔진의 배기가스를 활용하여 제동력을 발생시키는 보조 브레이크 장치이다. 배기가스의 방향을 역전시켜 항공기에 반대방향으로 추력을 가하여 감속효과를 얻는다. 배기 브레이크는 기계적 차단과 공기역학적 차단으로 나뉜다. 기계적 차단은 배기가스 흐름 속에 움직일 수 있는 방해물을 노즐 뒤에 두어 가스의 흐름 방향을 바꾸고 공기 저항을 크게 함으로써 제동 효과를 내는 방식이다. 공기역학적 차단은 배기가스를 반대 방향으로 흐르게 하는 반원형이나 조개 모양의 콘을 이용하여 적절한 각도로 역류하게 만드는 방식이다. 이를 통해 최대 30~50%의 추력 감소 효과를 얻을 수 있다. 배기 브레이크는 항공기 착륙 시 제동거리를 단축시키는...
