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자동차를 운행함에 있어서 가장 중요한 것은 무엇일까요? 물론 편안한 승차감과 멋진 디자인 그리고 각종 편의 장치나 옵션들도 개인의 따라 더 중요하게 여길 수도 있습니다. 하지만 자동차라는 개인의 이동 수단으로써 달려야 할 때 달려주고 시시각각 바뀌는 교통 흐름과 신호체계에 맞춰 감속하거나 원할 때 멈춰주는 것이 어쩌면 ‘자동차’로써 가장 중요하고 기본적인 요소라고 할 수 있겠습니다.

오늘 이 시간에는 운전자와 차량 탑승자의 안전에 관여하는 장치 중 하나인 자동차의 브레이크 시스템 중에서 브레이크 패드와 함께 큰 비중을 차지하는 구성부품인 ‘브레이크 디스크 로터’에 대한 이야기를 해볼까 합니다. 먼저 자동차 브레이크의 작동원리를 간단하게 설명하면 브레이크 패드가 바퀴 안쪽 디스크 로터를 잡는 마찰력으로 차량의 속도를 감소시키거나 멈추게 합니다.

이때 마찰력뿐만 아니라 브레이크 구성품들 간에 엄청난 열이 발생하게 되는데 일상 주행 시에는 크게 열이 발생하지는 않거나 점차 다시 정상적인 온도로 돌아옵니다. 그러나 예를 들어 2톤 이상 육박하는 차량 무게에 운전자나 탑승자의 무게까지 더한 상태로 시속 몇 십 킬로미터에서 백 킬로미터 이상 주행을 하다가 돌발 상황에 의해 급 브레이크를 세게 밟는 경우,

또는 긴 내리막길 주행 시 잦은 제동으로 인해 디스크에 열이 식지 않은 상태에서 심한 마찰력과 열이 누적되어 정상적인 디스크 로터 온도보다 크게 상승하는 경우가 존재합니다. 이때 근처만 가도 열이 느껴질 정도로 달궈진 디스크의 열을 식히기 위해 간혹 찬물을 직접적으로 붓거나 세차장에 들러 고압수를 뿌리는 운전자들이 있다고 하는데요.

흔히 뜨거운 유리제품에 갑자기 찬물을 부으면 극심한 온도 차이로 인해 유리가 깨지는 것처럼, 상당히 많은 사람들이 일종의 미신처럼 여기는 부분이 있습니다. 바로 이렇게 고온으로 달궈진 브레이크 디스크에 갑자기 찬물을 부으면 극심한 온도 차이로 인해 자동차의 브레이크 디스크 로터에 변형이 오거나 심할 경우 깨질 수도 있다고 하는데 정말 사실인지 폐차 예정인 차량을 통해 실험을 해보았습니다.

본격적인 실험에 앞서 브레이크 디스크 로터의 열을 강제적으로 올릴 수 있을 만큼 양호한 브레이크 상태를 보유하고 있는 실험 차량과 얼음 물, 그리고 만약의 화재를 대비한 소화기까지 준비했습니다. 초겨울에 진행된 실험이어서 그런지 실험 전 브레이크 디스크의 온도는 12.5도를 가리켰는데요, 이 디스크의 온도가 어느 정도까지 치솟을지 시작 전부터 굉장히 기대되었습니다.

자동차의 시동을 걸고 주행모드로 바꾼 뒤 디스크가 빠르게 회전하기 시작했고 디스크 로터와 패드의 마찰을 강하게 그리고 자주 발생시켜 강제적으로 디스크 온도를 높여보았습니다. 디스크의 온도는 순식간에 섭씨 300도를 넘어섰으며 캘리퍼 주변으로 불까지 붙기 시작하자, 열이 충분히 올라갔다는 것으로 판단해 대량의 얼음 물을 부어 결과를 확인해 보았는데요.

뜨거운 디스크로 인해 물이 증발해 엄청난 수증기가 발생했다는 것 외엔 디스크 외관상 크랙이나 흠집 같은 문제는 발견되지 않았습니다. 오히려 실험 전 다소 녹이 슬어있던 디스크 로터 표면이 더 깔끔해졌다는 느낌을 받았습니다.

혹시나 자동차 브레이크 디스크가 빨갛게 변할 정도로 높지 않아 변화가 없었나 하는 마음에 2차 시도를 위해 다시 디스크 온도를 올리기 시작했습니다. 1차 시도 때 발생했던 열이 아직 다 식기 전인지 몰라도 온도는 측정기 최대치 400도를 순식간에 넘어섰고 극한 상황으로 브레이크 페달과 가속페달을 밟자 자동차 경주에서 볼법한 모습, 디스크가 빨갛게 달아올랐습니다.

달궈진 디스크에 찬물을 다시 붓자 물이 증발하면서 생긴 엄청난 수증기가 발생했지만, 2차 시도에도 역시 디스크가 깨지거나 균열이 생기진 않았습니다. 정리해 보면 이렇게 디스크 온도가 높은 상태에서 찬물을 부어도 쉽게 깨지진 않았으며 아마 더 노후된 디스크였다면 깨졌을 수도 있겠다는 결론을 내려보았습니다. 또한 실험 당시에는 측정하지 못했지만 아마 디스크 변형은 어느 정도 발생했을 것이라고 예측해보고 실험을 마무리 하였습니다.  

0.1초를 다투는 자동차 경주를 제외하면 사실상 일상 영역에서는 이렇게까지 디스크가 달아오르는 경우는 사실상 거의 없다고 볼 수 있습니다. 고의적으로 만들지 않는 이상 일상 주행 시 디스크의 온도는 200-300도씨 내외 정도라고 할 수 있는데요. 하지만 브레이크 디스크는 직접적인 마찰이 일어나 높은 열에 노출되는 부품인 동시에 가격도 비싼 편이라, 평소에도 잘 관리해 주어야 합니다.

브레이크 디스크는 깨지는 것보다는 주로 잦고 무리한 제동으로 인한 마모와 변형에 더 주의해야 합니다. 패드와 직접적인 마찰을 일으키기 때문에 디스크 로터는 편평한 상태를 유지시켜야만 제동 시 떨리거나 밀리는 현상 없이 제 성능이 발휘된다고 볼 수 있겠습니다.

브레이크 디스크를 보다 오래 큰 문제 없이 사용하기 위해서는 브레이크 패드 관리법과 마찬가지로 앞 차량과 안전거리를 유지해 무리한 제동, 급제동을 예방하는 것이 좋습니다. 또한 긴 내리막길을 주행할 때는 부드럽게 나눠 밟거나 자동차 엔진브레이크를 적절히 활용해 브레이크에 무리를 주지 않도록 하는 것이 브레이크 디스크나 패드 수명을 늘리고 오랫동안 사용하는 가장 좋은 예방법이라고 할 수 있습니다.

디스크 로터도 패드와 마찬가지로 엄연히 수명이 존재하는 소모품입니다. 일반 소모품처럼 교체 주기는 정해져 있지도 않고 문제가 있어도 육안으로는 식별하기가 상당히 어렵다고 볼 수 있습니다. 그러나 평소 운전하다가 브레이크 작동 시 스티어링 휠 또는 브레이크 페달에서부터 강한 진동이 느껴지기 시작했을 때, 특히 고속주행 시에 느껴졌던 진동이 저속 구간에서도 느껴진다면 변형되었거나 마모가 발생했을 가능성이 높으니 가까운 공업사에 방문해 점검 및 교체 받으시는 것이 좋겠습니다.

자동차 운행한 이후 바로 세차를 할 때 브레이크의 열은 식히려는 목적으로 물을 뿌리는 경우가 있습니다. 실험에서는 디스크 로터가 깨지진 않았지만, 앞서 설명드린 것처럼 갑작스러운 온도 변화로 인해 변형이나 디스크 상태에 따라 더 큰 문제가 발생할 수도 있다는 점 참고하시길 바랍니다. 디스크의 열을 시키는 가장 좋은 방법은 상온에서 온도가 자연스럽게 내려가도록 기다리는 것이 가장 좋지 않을까 생각됩니다.