브레이크 패드 · 라이닝 마찰재 과열과 브레이크액 속 베이퍼 록 현상은 제동력 상실시키는 노 브레이크

자동차의 모든 것을 꿰뚫어봅니다
<자동차 마스터> 시간 이죠.
교통 TV 뉴스 김경배 위원과 함께 합니다.

위원님, 안녕하십니까?
네, 안녕하세요. 안녕하세요~

질문1> 오늘은 어떤 정비 상식 들려주실 건가요?
오늘은 폭염 속 장거리 운전에서 풋 브레이크를 자주 사용하거나 계속 밟을 때 순간적으로 제동이 안 되는 현상인데요.
특히 산악지역 여행 가실 때 좌우 관찰을 위한 서행이나 내리막길 감속을 위해 브레이크를 계속 밟게 되는데요.
계속 밟은 상태를 유지하면 패드가 시뻘겋게 달아 오르면서 마찰 능력을 순간 적으로 잃게 됩니다.
페달 압축이 없어지면서 말랑 말랑 해지면서, 노 브레이크가 되는 상황 위험을 준비했습니다.

질문2> 아우! 그런 현상이 발생하면 무척 당황스러 울 것 같습니다. 그런 현상을 어떻게 부르나요?
긴 내리막길에서 짧은 시간에 브레이크를 자주 사용하면 두 가지 현상이 발생할 수 있습니다.
우선 브레이크 오일 온도가 올라가면서 오일 속 기포가 형성되는 볼링 포인트 즉 고 밀도의 불변 케미컬인 브레이크 액상이 끓게 되고 기포가 생성되는 거죠.
이 경우는 브레이크를 밟았을 때 마치 스펀지가 눌리는 것 같은 느낌이 나면서 그대로 밀려 나가는 베이퍼 록 현상이 있고요.
또 하나는 브레이크를 계속 밟게 되면, 브레이크 패드와 라이닝의 마찰열이 급격하게 올라가는 건데요.
이때 패드나 라이닝이 달구어진다는 뜻은 마찰계수가 급격히 떨어지는 것을 의미하기 때문에 제동 성능이 절반도 안 되게 떨어뜨리는 페이드 현상이 일어납니다.

질문3> 좀 어려운 데요. 일단 두 가지 중에서 베이퍼 록에 대해 자세히 설명 부탁드립니다.
고온과 고열을 발생하는 폭염 속에서 긴 내리막길을 만났다면 풋 브레이크를 자주 사용할 수밖에 없는 데 너무 지나치게 사용하면 혹사당한 마찰재가 뜨거워지면서 상대적으로 마찰력이 낮아지게 됩니다.
게다가 차륜 쪽 마찰열이다 보니, 가까운 휠 실린더나 브레이크 파이프 속 오일을 기화시키면서, 브레이크 관내에 기포를 생성하게 되는 데요.
이때는 브레이크를 밟아도 스펀지를 밟듯 푹푹 꺼지면서 브레이크가 작동되지 않는 현상이 생깁니다.
이를 베이퍼 록이라고 하는 데 오일 속에 수분이 많아졌을 때도 비슷한 문제가 발생됩니다.
계산상으로 1년 된 브레이크액은 3~3.5%, 2년이 지나면 4~5%의 수분이 생기는 데, 뜨거운 열기와 만나면 베이퍼 록 현상으로 이어지는 거고요.
만약 엔진 연료 계통에 영향을 줄 경우는 엔진이 멈춘다고 하네요.
사고 예방법은 내리막길에선 엔진 브레이크로 불리는 저단 기어를 사용하고 대형차량은 보조장치인 리타드를 작동해야 합니다.
제주도에서 배타고 들어 간 버스 사고가 유난히 많은 것도 원만해 보이는 내리막길이 가파르고 길다 보니 잦은 제동을 하면서 생긴 순간 마찰력 저하가 원인인 경우가 적지 않습니다.
더 아이러니한 것은 이런 사고 대부분은 사후 제동장치 점검 때 마찰계수가 정상적으로 회복되기 때문에 브레이크 고장 입증이 어렵다는 점입니다.

질문4> 이런 베이퍼 록 현상은 브레이크 페달이 푹푹 꺼지는 것으로 알 수 있겠습니다. 그럼 페이드 현상은 어떤지요?
페이드 현상은 베이퍼 록과 조금 다른 현상인데요.
발로 밟아 봤을 때 정상적 압력이 발바닥에 느껴지지만 브레이크가 잘 듣지 않고 계속 밀리는 건데요.
한 마디로 브레이크 성능이 시들해 진다고 표현할 수 있겠습니다.
실질적 제동 발휘는 마찰재가 하는 데 소형차는 브레이크 패드가 디스크를 잡아주는 방식이고 대형차량 특히 뒷바퀴는 폐쇄된 드럼 방식을 사용하는 상황이죠.
휠 스포크 사이로 모습을 드러낸 캘리퍼 안에 든 자그마한 디스크 패드는 여건 상 발열이 뛰어날 수밖에 없습니다.
반면에 폐쇄된 드럼 안에 든 대형 슈 마찰재는 더 많은 열을 발생시키고 오히려 열을 두는 격이라 한 여름에 타이어 파열사고를 일으키는 주범이 될 정도입니다.
이런 이유 때문에 고성능 차량일수록 열 발산이 쉬운 디스크 타입 브레이크 사용에 더 해 로터에 구멍을 내서 발열 양을 높이고 있습니다.

질문5> 어찌되었건 매우 위험한 현상인데요. 이런 현상이 발생하면 운전자가 어떻게 대처해야 하나요?
평지에서 거리가 충분하다면 저단과 사이드 브레이크로 조절해 가면서 설 수 있지만 내리막 길 에선 좀 다릅니다.
수동변속기가 아닌 차량, 특히 사이드 브레이크까지 전자식이면 더 불리할 수 있는데요.
엔진회전수와 맞을 때 변속되는 자동변속기 특성상 어느 정도 제동력이 있을 때 빨리 자동변속기를 저단으로 변속해서 엔진 힘을 역 이용하고, 만일 레버 위치의 파킹 이동에 무리 없는 속도라면 손 쉽게 해결할 수 있겠습니다.
내리막길에서 과도한 풋 브레이크 사용은 드럼과 라이닝 과열을 시작으로, 브레이크 슈 리턴 스프링 손상, 오일 변질에 의한 끓는점 저하 등의 위해 요인으로 이어진다는 점 유념해야 합니다.
지금은 유명한 자동차 교수가 된 분이 30년 전 미국 중부 덴버 옆 볼더에서 열린 자동차 경주 관람 때 파익스 파크에서 만난 노인 운전자 얘기에는 자동차 선진국 면모가 물씬 풍기는데요.
경사가 심한 매표소에 차를 세운 할아버지가 브레이크 부근에 손을 대는 것을 이해 못하는 듯 쳐다보자 어느 나라 사람이냐고 묻더니 이내 두꺼운 책자를 가져와 보여줬는데 오늘 우리가 얘기하는 위험 경고였습니다.
브레이크를 계속 사용해서 뜨겁기 때문에, 이대로 계속 내려가면 브레이크가 작동 안 되는 베이퍼 록 현상 위험이 있으니 의무적으로 30분간 쉬었다 가라는 뜻에 사고 예방에 만반의 준비가 된 선진국이구나 하는 생각을 했다고 합니다.

질문6> 그럼 이런 현상 발생시 브레이크 오일을 교환해 주면 좋아지나요?
브레이크 성능이 반 정도 감소된 느낌이면 페이드 현상, 거의 안 듣는 다면 베이퍼 록으로 봐야 하는데요.
일단 페이드 상태에선 열도 열이지만 라이닝이 많이 마모되는 만큼, 가까운 정비소를 찾아 조정해야 합니다.
하지만 페이드 현상 후 그 열로 인한 베이퍼 록과 그냥 베이퍼 록은 다릅니다.
과열에 의한 페이드 현상은 브레이크 오일을 최하 혹사시키거나 또는 끓어올랐을 수도 있기 때문에 정상 회복이 되더라도 무조건 갈아줘야 합니다.
이 차이점은 대부분을 잘 모르시고 일단 오일부터 교환한다면 조금 억울해지겠죠.
라이닝 조정 먼저 하시고 그래도 같은 현상이 생길 경우 오일을 교환하는 것도 좋은 자구책입니다.

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