"논란의 드럼 브레이크" 드럼 브레이크와 디스크 브레이크 비교. 장단점 알아보기

Kownriver 2022. 11. 7.

최근 폭스바겐 ID.4 뒷바퀴에 장착된 드럼 브레이크가 논란이 되고 있습니다. 드럼 브레이크는 보통의 승용차에 사용되는 디스크 브레이크에 비하여 열 관리 여러움, 분진 이슈, 점검의 어려움, 못생긴 외관 등으로 인하여 현재는 승용차에서 보기 어려워졌습니다.

실제로 드럼 브레이크는 과거에 많이 사용되다가 여러 가지 이유로 디스크 브레이크로 많이 대체되었습니다. 게다가 가격이 저렴한 탓에 고급차에는 사용되지 않는 점이 있어 ID.4의 브레이크가 원가 절감이라는 말이 나오고 있습니다. 그렇다면 드럼 브레이크가 무엇인지, 그리고 왜 논란이 되고 있는지 알아보겠습니다.

드럼 브레이크와 디스크 브레이크 비교

드럼 브레이크

주로 경차나 소형차에 사용되어 온 브레이크로 보통은 후륜에만 장착하는 브레이크입니다. 벡 플레이트, 휠 실린더, 브레이크 슈, 브레이크 드럼의 결합체가 차축에 연결되어 있으며 브레이크 동작 시 휠 실린더가 브레이크 슈를 밀어 라이닝이 드럼을 잡아 제동하는 원리입니다.

장점

저렴한 가격
높은 내구성
유로 7 브레이크 분진 이슈 해결

구조가 디스크 브레이크에 비해 복잡하지만 가격이 저렴하다는 장점이 있는데 이는 폐쇄적인 드럼의 특성상 외부 노출이 적어 내구성 확보에 용이하기 때문입니다. 반대로 디스크 브레이크의 디스크는 이러한 내구성을 확보하기 위해 다양한 고급 소재가 사용되는데 이에 따른 개발 비용이 더해져 가격이 더 비싼 편입니다.

일반적으로 디스크 브레이크 대비하여 제동력이 더 좋은 편이며 폐쇄적인 특성 덕분에 내구성도 높아 소모품 교체 주기가 긴 것이 특징입니다. 이렇다 보니 상업적으로 사용되는 차량에 주로 사용되게 되었습니다.

드럼 브레이크 특유의 폐쇄적인 특성 때문에 내부 분진이 외부로 나가지 않기 때문에 유로 7의 브레이크 분진 이슈에서도 자유로울 수 있습니다.

드럼 브레이크와 디스크 브레이크 비교 — 드럼 브레이크, 출처 : https://www.youtube.com/watch?v=Q5j3sKgNoEs&t=282s

단점

페이드 현상 발생
드럼 고착
관리 불편

패쇄적인 모양 때문에 가지는 장점은 단점이 되기도 합니다. 폐쇄적인 환경으로 인해 열 배출이 쉽지 않기 때문에 브레이크를 자주 강하게 사용하다 보면 라이닝이 경화돼 페이드 현상을 일으키기도 합니다.

페이드 현상은 브레이크의 표면 온도가 과도하게 높아지면서 이에 반비례하여 마찰계수가 낮아지고 그로 인해 제동력이 떨어지는 현상을 뜻합니다. 흔히 브레이크가 밀린다고 표현합니다. 이는 내리막이 많은 산악 지형의 도로에서 큰 사고를 야기할 수 있기 때문에 산길 와인딩을 즐기는 분들에게는 최악의 브레이크입니다.

분진이 밖으로 나가지 않고 브레이크 내부에 남아있기 때문에 공냉 시 분진으로 인해 드럼이 고착되는 현상이 있습니다. 이 때는 고착된 분진 때문에 제동력이 평소보다 훨씬 강해져 급제동할 확률이 올라갑니다.

이밖에도 브레이크 내부 상황 인지가 쉽지 않아 교체 타이밍을 알아내기가 쉽지 않아 비정상적인 브레이크를 한계수명 이상까지 사용하게 될 가능성도 있습니다.

드럼 브레이크 사용처

저렴한 가격 때문에 승용차에서는 주로 경차 또는 소형차에 주로 사용됩니다. 그 중에서도 뒷바퀴에만 주로 사용하는데 이는 뒷바퀴 제동이 앞바퀴에 비해 적기 때문입니다. 대부분의 차량은 차의 앞쪽이 무거우며 브레이킹 시 관성에 의해 차가 앞으로 쏠려 앞바퀴에 큰 부하가 걸리기 때문입니다.

앞바퀴를 드럼으로 했다가는 반복된 브레이킹으로 인해 쉽게 가열되어 정상적인 제동이 안될 수 있습니다. 이번에 논란이 된 ID.4에서도 전기차 특성상 회생 제동 때문에 뒷바퀴 제동을 사용할 일이 적어 드럼 브레이크를 사용하였다고 폭스바겐 측은 밝혔습니다.

디스크 브레이크

대부분의 승용차에서 볼 수 있는 브레이크입니다. 캘리퍼, 브레이크 로터로 구성되어 있으며 제동을 할 시 브레이크 패드가 부착되어 있는 캘리퍼가 눌리며 브레이크 로터를 붙잡으며 이에 대한 마찰로 차량이 제동됩니다. 휠 허브에 붙어 있어 휠이 회전할 때 같이 회전하는 것이 특징입니다.

장점

캘리퍼로 인한 미관
높은 열 배출 능력
디스크 식별 용이

캘리퍼를 다양한 색상으로 칠할 수 있고 캘리퍼의 크기로 브레이크 성능을 어느정도 감지할 수 있기 때문에 고성능 차량에서는 캘리퍼 크기를 엄청나게 키우기도 합니다. 많이 아는 브렘보 브레이크의 강점은 높은 고열에도 캘리퍼 색상이 변하지 않는다는 것에 있습니다.

브레이크 로터에 구멍을 뚫어 더욱 뛰어난 열 배출 능력을 갖추기도 합니다. 겉으로 봤을 때 디스크의 상태를 쉽게 체크할 수 있고 보통 브레이크 패드만 교체하면 큰 이슈 없이 사용할 수 있기 때문에 초기 구매 비용은 높으나 유지 비용이 저렴합니다.

단점

높은 가격

열 배출 능력과 마찰 계소 모두 높은 소재를 사용해야 하기 때문에 구매 가격이 상대적으로 높은 편입니다. 성능이 뛰어나기로 유명한 포르쉐의 PCCB(Porsche Ceramic Composite Brake)는 일반 주철을 사용하지 않고 세라믹 소재를 사용하여 열 배출, 마찰력 모두를 높여 엄청난 제동력과 무게 감소를 이뤄낸 디스크 브레이크입니다. 다만 1,000만 원이 넘는 비싼 옵션입니다.

포르쉐 디스크 브레이크 — 포르쉐 PCCB, 1300만 원이 넘는 가격, 출처 : 포르쉐 코리아

디스크 브레이크 사용처

원판 한 장을 사용한 솔리드 디스크와 두 장의 디스크를 사용하여 내부 냉각 구조가 존재하는 벤틸레이티드 디스크가 있습니다. 보통의 승용차는 앞 벤틸레이티드 뒷 솔리드를 사용하는데 이 또한 원가절감의 일환입니다. 일부 고성능 차량이나 하중이 많이 나가는 차량에서는 모두 벤틸레이티드를 사용하기도 합니다.

디스크의 구경이 클수록 제동력이 높기 때문에 단순히 직경이 크기만 한 주철 디스크가 조그마한 특수 디스크보다 제동력이 뛰어나기도 합니다.

드럼과 디스크 뭐가 더 좋을까?

결과적으로 말씀드리면 디스크 브레이크가 좋습니다. 70년대 이후로 일반적인 승용차에서 자취를 감추었던 드럼 브레이크는 일부 가격이 낮은 저가형 차량에만 들어갔었습니다. 강력한 제동력이 필요한 대형 버스, 트럭 등에는 여전히 사용되고 있으나 이러한 상용차 또한 디스크 브레이크로 대체되고 있는 추세입니다.

브레이크를 자주 사용하는 운전자라면 디스크 브레이크를 사용하는 것이 무조건 유리합니다. 브레이크를 사용할수록 분진이 발생하는데 드럼 브레이크는 분진이 외부로 빠져나가지 않아 고착되기 쉽기 때문입니다. 또한 와인딩 같이 계속된 브레이킹 상황을 즐길 때 열 배출이 되지 않아 페이드 현상이 일어난다면 큰 사고가 발생할 수 있습니다.

이 밖에도 열 관리로 인해 일정한 제동력을 훨씬 잘 만들어내기 때문에 승차감 면에서도 유리함이 있습니다. 거기다 구조가 단순하기 때문에 평균적으로 더 가볍습니다. 차에서 무게가 가볍다는 것은 더 좋은 운동 성능을 의미합니다.

보편적인 상황이라면 디스크 브레이크를 사용하는 것이 훨씬 더 좋다는 것이 일반적입니다. 또한 과거부터 드럼 브레이크는 원가절감 용도로 많이 사용되어 왔기 때문에 ID.4의 드럼 브레이크가 원가절감의 일환이며 이로 인해 다른 전기차 브랜드도 드럼 브레이크를 사용할 수 있다는 일침은 어느 정도 맞는 말이기도 합니다.

기술의 발전이라는 것은 PCCB 같은 완벽에 가까운 시스템을 획기적인 방법으로 아주 염가에 공급할 수 있게 되어 전 차종에 사용되는 것이 기술의 발전이라고 저는 생각합니다. 단지 현재 특성 상황으로 인해 뒷바퀴 제동력이 많이 필요하지 않으니 고객에게 더 불편한 옛날 방식을 사용한다는 것은 가격을 낮추기 위한 핑계로 보이기도 합니다.

그럼에도 그런 원가 절감으로 인해 보조금을 100% 받을 수 있었다면 그게 꼭 소비자에게 나쁜 것인가라는 생각이 들기도 합니다. 실제로 ID.4로 서킷을 가거나 와인딩을 즐기는 상황이 아니라면 드럼 브레이크가 꼭 나쁜 것만도 아니기 때문입니다.

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