안녕하세요~! 쮜범이입니다 ^_^
글 초반에 핵심을 먼저 설명하고 가면 이해가 쉬울 것 같아서 설명하고 넘어가도록 한다.
우리가 알고 있는 타공 디스크, 사선 디스크는 열 방출, 분진 방출, 퍼포먼스 성능을 끌어올리기 위한 제품으로 많이 알고 있는데 사실 주목적은 브레이크 패드와 브레이크 디스크가 마찰열을 일으켜 제동력을 구사할 때 생기는 브레이크 연소가스를 방출하는 것이다.
브레이크 연소 가스가 제대로 방출되지 않으면 접촉면이 뜨는 상황이 발생하는데 우리는 이것을 브레이크 페이드 현상(Brake Fade)이라고 한다. 즉, 주 목적은 브레이크 연소 가스를 방출시키는 것이고 이것을 토대로 열 방출(쿨링 Cooling) 및 분질 방출 그리고 효과적인 마찰력 상승 등의 기능이 뒤따라 오는 것이다.
오늘의 주제 : 타공 브레이크 디스크와 사선 브레이크 디스크의 기능
1. 브레이크 디스크는 무엇인가?
자동차의 가장 기초적이고 근본적인 역할은 운행할 때 앞으로 잘 나아가고 멈춰야 할 때 잘 멈추는 것이다. 브레이크 시스템은 브레이크 페달, 브레이크 오일 리저버 탱크, 브레이크 진공 하이드로백, 브레이크 ABS(Anti Brake System), 브레이크 캘리퍼, 브레이크 패드, 브레이크 디스크 등으로 구분할 수 있다.
브레이크 시스템에서 가장 큰 역할을 하는 부품은 직접적으로 제동에 관여하는 브레이크 패드와 브레이크 디스크다. 브레이크 페달을 밟으면 브레이크 캘리퍼는 브레이크 패드에 압력을 가해 브레이크 패드를 밀어서 브레이크 디스크(로터, 드럼)에 밀착시키는 역할을 한다.
운전자가 브레이크 페달을 밟게 되면 브레이크 라인을 따라 유압이 형성되고 이 유압은 캘리퍼에 있는 피스톤에 가해지게 된다. 캘리퍼에 장착된 피스톤은 이 유압으로 인해 바깥으로 밀려나면서 브레이크 패드를 디스크 쪽으로 밀게 된다. 그러면 브레이크 패드와 브레이크 디스크가 접촉하게 되면서 마찰을 통해 제동력을 구사하게 된다.
브레이크 디스크는 금속 소재로 만들어져 있고 마찰이 큰 소재로 만들어진 패드가 압착해 발생하는 마찰력으로 멈추게 된다. 공학적으로 따져보면 '운동 에너지'가 '열 에너지'로 전환되면서 차량을 제동 하는 방식이다. 브레이크 디스크나 브레이크 패드 모두 열을 많이 받는 부품이기 때문에 열을 방출하는 성능이 뛰어날수록 일관된 제동 성능이 발휘된다.
정리
자동차가 제동하는 원리는 브레이크 페달을 밟으면 브레이크 캘리퍼가 브레이크 패드에 압력을 가해 밀어내면서 브레이크 패드를 브레이크 디스크에 밀착시켜 마찰을 통해 멈추게 만드는 것이다.
브레이크 디스크는 금속 소재로 만들어지고 브레이크 패드는 마찰이 큰 소재로 만들어지기 때문에 두 부품이 밀착되면서 받는 열이 어마어마하다. 브레이크 패드와 브레이크 디스크는 공학적으로 보면 '운동에너지'가 '열 에너지'로 전환되기 때문에 열을 방출하는 성능이 뛰어날수록 일관된 제동 성능이 발휘된다.
2. 벤틸레이티드 디스크(Ventilated Disc)란 무엇인가?
브레이크 디스크(로터)는 일명 자동차 바퀴(휠 & 타이어)와 같이 회전하며 브레이크 패드와 마찰을 통해 자동차를 제동 시키는 역할을 한다. 요즘 대부분의 차량은 'Ventilated Disc(벤틸레이티드 디스크)'를 사용한다.
벤틸레이티드 디스크는 과거에 사용하던 브레이크 디스크와 다르게 가운데 쪽으로 공기가 들어가서 바깥으로 회전하며 빠져나가는 구조를 가지고 있다. 이런 구조로 인해 브레이크 디스크를 계속 식혀줌으로써(쿨링) 디스크의 뒤틀림을 줄이고 변형을 막아준다.
또한 열이 발생하면서(열 스트레스) 크랙이 발생하는 것을 억제하는 효과가 있다. 제조사마다 아주 다양하고 복잡한 구조를 사용하는데 디테일하게 보면 차이가 있을지도 모르지만 일상에서는 크게 체감으로 느껴지진 않을 정도다.
마찰력이 높은 재질을 사용한 경우 초기 제동력은 좋게 느낄 수 있지만 브레이크 패드와 브레이크 디스크가 쉽게 과열되어 그 열이 방출되지 않게 되며 일시적을 제동력이 감소되거나 심한 경우 제동력을 상실할 수도 있게 된다. 물론 요즘 같은 시대에 많은 부품의 성능이 업그레이드 되면서 제동력 자체가 상실되는 경우는 거의 존재하지 않는다.
브레이크의 공학적 구조를 이해해보면 브레이크 디스크는 안전을 위해 내마모성과 내균열성이 우수한 주철 또는 주강으로 만들어진다. 여기에 탄소가 함유되면 좀 더 빠르고 효율적인 열 방출로 인해 제동 성능이 훨씬 우월해진다. 결국 브레이크 디스크는 모든 열 잘 흡수하고 잘 방출해야 일관된 제동력을 유지할 수 있게 된다.
정리
브레이크 디스크(로터)는 자동차 바퀴(휠 & 타이어)와 같이 회전하며 브레이크 패드와 밀착하여 마찰을 이용해 자동차를 제동시키는 역할을 한다. 요즘 대부분의 차량은 '벤틀레이티드 디스크(Ventilated Disc)'를 사용한다.
과거에 사용하던 일반 디스크와는 다르게 디스크 가운데로 공기가 들어가서 바깥으로 회전하며 빠져나가는 구조를 가진다. 이런 구조는 브레이크 디스크를 계쏙 식혀(쿨링)주는데 유리해서 디스크의 뒤틀림을 줄이고 변형을 막아주는 역할을 한다. 또한 마찰로 인해 열이 발생하면서 '열 스트레스'를 박데 되는데 이 과정에서 크랙이 발생하는 것을 억제하는 효과가 있다.
브레이크 패드와 브레이크 디스크의 마찰력이 높은 재질을 사용하면 제동력은 상승하지만 그로 인해 쉽게 과열되어 그 열이 방출되지 않게 되며 일시적으로 제동력이 감소되거나 심한 경우 제동력을 상실할 수도 있게 된다.
이 때문에 브레이크 디스크는 내마모성과 내균열성이 우수한 주철 또는 주강으로 제조된다. 여기에 탄소가 함유되면 좀더 빠르고 효율적인 열 방출로 인해 제동 성능이 훨씬 좋아진다. 브레이크 디스크는 열 흡수 성능도 좋고 열 방출 성능 또한 좋아야 일관된 제동력을 유지할 수 있게 된다.
3. 벤틸레이티드 디스크(Ventilated Disc)의 종류
'Ventilated Disc(벤틸레이티드 디스크)'는 크게 4가지로 분류할 수 있다. 일반적으로는 Slotted(슬롯, 사선) 디스크, Drilled(타공) 디스크가 있다. 브레이크 페달을 밟으면 브레이크 패드와 브레이크 디스크가 밀착되면서 마찰열로 인해 온도가 많이 높아지는데 이때 브레이크 패드와 브레이크 디스크 접촉면에는 열로 인해 연소되는 패드 가스가 발생한다.
이때 발생한 연소 가스는 패드와 디스크가 접촉하지 못하게 밀어내는데 이로 인해 브레이크가 제대로 동작하지 못하는 현상을 일으키게 된다. 우리는 흔히 이 현상을 Brake Pad Fade(브레이크 페이드 현상)이라고 칭한다.
이런 문제점을 해결하기 위해 Slotted(슬롯, 사선) 디스크, Drilled(타공) 디스크가 탄생하게 되었는데, 이 두 가지의 브레이크 디스크는 이러한 문제점을 극복하기 위해 제작되었다. 사선 디스크나 타공 디스크는 생긴 형상으로도 알 수 있듯이 브레이크 연소 가스를 배출시키는 역할을 한다.
사실 일반 디스크를 사용하더라도 세월이 지남에 따라 브레이크 패드의 재질 개선으로 인해 브레이크 페이드 현상은 거의 볼 수 없을 정도다. 그런데도 극한의 성능을 끌어내는 고성능 차량이나 레이싱을 목적으로 만들어진 자동차는 가혹한 주행환경에서 주행하기 위해 Slotted(슬롯, 사선) 디스크, Drilled(타공) 디스크가 필수적이긴 하다.
Drilled(타공) 디스크는 주로 고성능 차량에서 볼 수 있다. 타공 디스크는 브레이크 패드와 마찰을 일으키는 접촉면에 구멍을 뚫려있다. 이 구멍으로 인해 브레이크 패드와 브레이크 디스크가 접촉하는 면적이 줄어들기 때문에 일반 브레이크 디스크보다 순간적으로 열을 더 많이 받게 된다.
정말 아이러니하게도 브레이크 패드 연소 가스와 쿨링을 잡기 위해 만들어진 부품인데 순간적인 열은 더욱 많이 받는다는 점도 동시에 존재한다. 어찌 됐든, 히팅과 쿨링이 반복되는 가혹한 환경에 놓인 부품이기 때문에 타공(구멍) 부분에서 균열이 생기기 쉽다.
순간적인 열도 많이 받고 브레이크 연소 가스 배출과 쿨링도 잘 된다는 점에서 장단점을 모두 갖고 있는 요소다. 고성능 차량에 비교적 많이 채택되는 디스크이지만 레이싱 목적으로 만들어진 차량은 타공 디스크보다는 사선 디스크를 선호한다.
사선 디스크는 구멍(타공)이 없기 때문에 그곳에 생기는 크랙이나 균열이 거의 없다. 레이싱의 경우 빠른 속도와 빠른 제동을 필요로 하기 때문에 구멍에 균열이 생기는 가혹적인 조건이 일반 차량보다는 2~3배 크다. 그렇기 때문에 사선 디스크와 타공 디스크는 차량 종류에 따라 달라지기도 한다.
그럼에도 타공 디스크가 적용되는 차량의 경우 일상 주행에서는 이러한 단점들이 극명하게 드러나지 않기 때문이다. 일반 공도 주행에서는 충분한 내구성이 발휘되기 때문에 전혀 상관이 없다는 점이다.
물론 소모품이기 때문에 적정 교환 시기가 되면 정비를 해야 하지만 소모 시기는 운전자의 습관에 따라 달라지기 때문에 무엇이 좋다, 나쁘다를 평가하는 건 옳지 않다. 타공 디스크나 사선 디스크 모두 바라보고 있는 성능은 같으면서도 다른 단점들을 가지고 있기 때문에 차량에 목적에 따라 분류된다고 보면 된다.
정리
'벤틸레이티드 디스크(Ventilated Disc)'는 크게 4가지로 분류된다. 기본 디스크(Standard), 타공 디스크(Drilled), 사선 디스크(Slotted), 사선 타공 디스크(Drilled Slotted) 총 4가지다. 기본 디스크를 제외하고 우리가 흔히 잘 아는 디스크는 타공 디스크와 사선 디스크 기능성 브레이크 디스크다. 브레이크를 밟으면 브레이크 패드와 브레이크 디스크가 밀착되면서 마찰열로 인해 온도가 높아진다. 그렇게 되면 마찰열로 인해 마모되는 브레이크 패드에서 연소 가스가 발생한다. 패드 연소가스의 가장 큰 문제점은 브레이크 패드와 브레이크 디스크가 접촉하지 못하게 밀어내는데 이로 인해 브레이크가 제대로 작동하지 못하는 현상을 일으키게 된다. 이 현상을 브레이크 페이드 현상(Brake Pad Fade)이라고 한다.
타공 디스크와 사선 디스크는 브레이크 패드 연소가스로 인해 생기는 페이드 현상을 극복하기 위해 제작되었다. 타공 디스크나 사선디스크는 생긴 형상에서 알 수 있듯이 브레이크 패드 연소 가스를 배출시키는 역할을 한다. 물론 시간이 흐르면서 브레이크 패드의 재질이 개선되었기 때문에 브레이크 패드 페이드 현상을 거의 볼 수 없을 정도다. 그럼에도 불구하고 브레이크 패드의 재질 개선만으로는 연소가스를 배출시킬 방법이 없으니 디스크를 업그레이드 하는게 브레이크 컨디션에도 훨씬 탁월하기 때문에 이러한 기능성 브레이크 디스크가 탄생하게 되었다.
타공 디스크는 브레이크 패드와 마찰을 일으키는 디스크 접촉면에 구명이 뚫려 있다. 이 구멍은 브레이크 패드가 브레이크 디스크에 접촉하는 면적을 줄어들게 하기 때문에 일반 디스크에 비해 순간적으로 열을 더 많이 받게 된다. 그래서 구멍이 뚫린 부분(타공)에 크랙이 쉽게 발생한다. 그럼에도 불구하고 브레이크 패드 연소 가스 배출과 그 구멍으로 열을 방출시키기 때문에 긍정적인 효과가 있는 것은 분명하다. 열을 많이 받는 점도 있으나 히팅과 연소가스 배출에도 탁월하기 때문에 장단점이 동시에 존재한다.
사선 디스크도 타공 디스크와 동일하게 브레이크 패드 연소가스 배출과 열 방출 기능을 한다. 타공 디스크처럼 구멍이 뚫린 게 아니라 완전한 방출이 불가능하고 회전 방향에 따라 방출시키기 때문에 저속 운행중에 그 기능은 살짝 저하되는 부분이 있다. 타공 디스크와 동일하게 브레이크 패드와 브레이크 디스크가 접촉하는 면적이 줄어들기 때문에 순간적으로 열이 많이 받는다. 그래도 타공 디스크는 구멍 뚫린 부분에 크랙이 생겨서 내구성이 떨어지는 반면 사선 디스크의 경우 크랙이 발생하는 경우는 매우 드물다.
1. 기본 브레이크 디스크(로터)
제조기술에 있어서 큰 기술이 필요 없는 브레이크 디스크다. 비용 대비 성능이 좋은 제품이며 어떠한 무늬나 형상이 없고 차량의 성능을 극한으로 끌어올리는 운전자가 아니라면 일반적으로 사용하는 브레이크 디스크다. 브레이크 패드와 브레이크 디스크가 압착되면서 마찰열로 인해 마모가 일어날 때 발생하는 쇳가루가 다른 디스크에 비해 적고 소음이 적으며 다른 형상을 지닌 브레이크 디스크보다 오래 사용할 수 있다. 타공 디스크, 사선 디스크와 같이 모양이 특별한 디스크는 브레이크의 기능적인 형상 덕분에 효과적일 수는 있으나 많은 단점으로 인해 수명이 더 짧을 수밖에 없다. 물론 기능에는 좋을 수 있지만 고성능이 아닌 이상 굳이 특별한 디스크를 장착할 필요는 없다.
요약
큰 기술을 요하지 않는 기본적인 제조 방식의 일반 브레이크 디스크다. 비용 대비 성능이 훌륭하며 성능 향상을 위해 어떠한 무늬나 형상이 존재하지 않는다. 성능을 끌어올리는 업그레이드 된 디스크에 비해 쇳가루 발생이 적고 소음 발생이 덜하다. 타공 디스크, 사선 디스크와 같이 성능을 끌어올리는 업그레이드 형태의 디스크는 기능적인 효과는 탁월하나 수명이 더 짧다. 그러나 일반 디스크는 이 디스크들에 비해 수명이 긴 편이다.
2. Drilled(타공) 디스크(로터)
자동차가 정지를 하게 되면 브레이크 디스크와 브레이크 패드가 마찰하면서 마찰열로 인해 상당한 양의 연소 가스가 발생하게 된다. 이때 발생한 가스가 빠져나갈 방법이 없다는 접촉면 사이에 가스로 인해 브레이크 패드와 브레이크 디스크가 접촉하면 면적이 줄어들고 뜨게 되면서 제동력이 감소하게 된다. 이로 인해 타공 디스크가 탄생하게 되었는데 타공 디스크는 브레이크 연소 가스 배출 수단으로 효과적인 가스 방출을 유도한다. 그리고 비가 오거나 물 웅덩이에 빠지는 것과 같이 젖은 상태에서도 이 타공을 통해 효과적인 성능을 발휘한다. 타공 디스크는 브레이크 패드와 브레이크 디스크 사이의 지속적인 마찰 증가와 높은 제동력을 구사하는 게 장점이다.
그러나 반대로 로터의 구멍은 마찰을 높이고 브레이크 연소 가스를 배출시키는 등의 기능을 발휘하기도 하지만 레이싱 목적의 자동차에서는 그리 적합하지는 않다. 레이싱 차량의 경우 일반 공도 주행의 차량보다 훨씬 가혹한 주행 환경에 놓이기 때문에 온도 차이가 아주 극과 극에 달한다. 모든 주철이 그렇듯 심한 온도 차이는 균열을 발생시키기 쉽다. 이 때문에 타공 디스크는 일반 공도에서 안정적으로 멈추기 위한 용도로 쓰이는 경우가 많으며 일반 디스크보다 효율적인 브레이크 디스크라고 생각하면 쉽다.
요약
자동차가 정지를 하기 위해 브레이크 페달을 밟으면 브레이크 패드와 브레이크 디스크가 마찰하면서 마찰열로 인해 상당한 양의 연소 가스가 발생한다. 이때 발생한 연소가스가 빠져나갈 방법이 없다면 패드와 디스크 접촉면 사이에 가스로 인해 접촉면이 붕 뜨게 되며 닿는 면이 줄어들게 되며 제동 성능이 현저히 떨어진다. 이를 해결하기 위해 탄생한게 바로 타공 디스크다. 타공 디스크는 디스크 면에 구멍(타공)을 뚫어 연소가스가 효과적으로 방출하게끔 만들어준다. 연소가스가 효과적으로 방출되면 접촉면이 붕 뜨는 현상이 없어져 마찰력이 그대로 좋아질 수 밖에 없다. 게다가 구멍을 통해 열 배출 또한 이중 효과로 발생하니 디스크 성능이 일반 디스크에 비해 월등히 좋다.
타공 디스크는 브레이크 패드와 브레이크 디스크 사이의 지속적인 마찰 증가와 연소가스 배출 그리고 효과적인 쿨링을 통해 높은 제동력을 구사한다는 장점이 있다. 하지만 곳곳에 뚫린 구멍(타공)으로 인해 브레이크 패드와 브레이크 디스크가 접촉하면 면적이 자연스럽게 좁아진다. 이렇게 되면 내구성이 약한 구멍(타공) 부분에는 높은 열로 인해 크랙이 발생하게 되는 단점이 생긴다. 열을 잘 방출해서 갖는 장점도 있지만 또 열을 많이 받아 생기는 단점도 있다.
3. Slotted(슬롯, 사선) 디스크(로터)
타공 디스크와 마찬가지로 슬롯&사선 무늬는 브레이크 패드와 브레이크 디스크가 마찰하면서 발생하는 연소 가스를 슬롯을 통해 효과적으로 방출한다. 이를 통해 브레이크 패드 면적이 브레이크 디스크와 더 많이 접촉하게 되며 일관된 성능을 발휘할 수 있다. 또한 슬롯 디스크는 타공 디스크보다 열용량이 크고 접촉면이 넓어지기 때문에 마찰계수도 높아 적은 에너지로도 효율적인 제동이 가능해진다.
슬롯 디스크는 가공 상태가 매우 중요하다. 디스크의 슬롯 안쪽 홈에서부터 슬롯 바깥쪽 홈까지 제대로 가공되지 않으면 브레이크 연소 가스 배출이 용이하지 않을뿐더러 균열이 쉽게 발생할 수 있다. 또한 무분별한 슬롯 제작은 브레이크 디스크에 내구성을 떨어뜨려 수명에 큰 영향을 미치기 때문에 제대로 만들어진 슬롯 디스크를 사용하는 게 현명하다. 또한 디스크에 만들어진 슬롯은 브레이크 연소 가스의 효율적인 방출을 끌어올려 'Brake Pad Fade(브레이크 페이드 현상)'을 방지하는데 큰 역할을 한다.
요약
자동차가 정지를 하기 위해 브레이크 페달을 밟으면 브레이크 패드와 브레이크 디스크가 마찰하면서 마찰열로 인해 상당한 양의 연소 가스가 발생한다. 이때 발생한 연소가스가 빠져나갈 방법이 없다면 패드와 디스크 접촉면 사이에 가스로 인해 접촉면이 붕 뜨게 되며 닿는 면이 줄어들게 되며 제동 성능이 현저히 떨어진다. 타공 디스크와 동일한 역할을 한다. 디스크 면에 길(무늬)을 만들어줘서 연소가스가 효과적을 방출하게끔 만들어준다. 연소가스가 효과적으로 방출되면 접촉면이 붕 뜨는 현상이 없어져 마찰력이 그대로 좋아질 수 밖에 없다. 게다가 길(무늬)을 통해 열 배출 또한 이중 효과로 발생하니 디스크 성능이 일반 디스크에 비해 월등히 좋다.
사선 디스크는 타공 디스크보다 열용량이 크고 접촉면이 넓어지기 때문에 마찰계수도 높아 적은 에너지로도 효율적인 제동이 가능해진다. 슬록 디스크는 가공 상태가 매우 중요하다. 슬록 안쪽 홈에서부터 슬롯 바깥쪽 홈까지 제대로 가공되지 않으면 브레이크 연소 가스 배출이 용이하지 않을뿐더러 균열이 쉽게 발생할 수 있다. 연소가스 배출과 열배출에 용이하지만 타공 디스크에 비해 그 성능이 그리 좋진 않다. 회전 방향에 맞게 성능을 발휘하기 때문에 저속 주행에서는 효과적이지 못하고 고속 주행에서 효과가 매우 좋다.
4. Drilled(타공) 디스크(로터) + Slotted(슬롯, 사선) 디스크(로터) = 사선 타공 디스크
타공 디스크와 슬롯 디스크를 섞어 놓은 브레이크 디스크다. 두 개의 디스크가 지닌 장점과 단점을 모두 가지고 있기 때문에 기능적인 효과도 2개 안 좋은 단점도 2개 모두 지니고 있다. 그러나 퍼포먼스적으로 보면 시각적 요소가 매우 훌륭하여 보는 이로써 강한 인상을 심어주는 튜닝 효과도 가지고 있다.
그 외 카본 세라믹 브레이크 디스크(carbon ceramic brake disc)
레이싱 목적 차량 혹은 슈퍼카에 장착되는 브레이크 디스크다. 카본 세라믹 디스크는 고온, 고진공에서 실리콘을 특수 처리한 탄소섬유와 혼합하여 제작된다. 카본 세라믹 브레이크 디스크는 일반적인 브레이크 디스크의 소재인 주철보다 약 50%나 가볍고 함유된 탄소는 높은 강도와 내열성을 지니고 있다. 이로 인해 열변형도 거의 일어나지 않고 마찰계수 변화 또한 매우 적기 때문에 높은 제동력을 유지하는데 훨씬 유리한 디스크다.
카본 세라믹 브레이크 디스크는 800도~1,200도까지 올라갔는 고온에서도 충분할 효율적인 제동력을 구사한다. 그리고 재가속하는 순간부터 몇 초 이내에 다시 300도~400도까지 온도를 내리는 데까지의 열 방출 또한 효율적으로 구사한다. 그러나 카본 세라믹 브레이크 디스크의 온도가 200도 이하라면 그 제동력이 제대로 구사되지 않고 오히려 떨어진다. 이 때문에 브레이크 패드의 면적을 넓혀 제동력을 보완한다. 그래서 슈퍼카나 레이싱 차량의 브레이크 패드를 보면 엄청난 사이즈를 자랑한다. 카본 세라믹은 일반 디스크의 소재인 주철과 다른 열 특성을 지닌다. 그래서 500~700도에서 녹아버리는 일반 브레이크 패드를 사용하지 않고 카본 세라믹 전용 브레이크 패드를 사용하는데 이 비용이 매우 천문학적이다.
요약
타공 디스크와 사선 디스크의 장점과 단점을 모두 모아 놓은 브레이크 디스크다.
브레이크 디스크(로터)의 내부 구조의 종류
브레이크 디스크의 기능적 요소로써 종류가 다양한 것도 있지만 내부의 구조 형상에 따라 종류 또한 다양해진다. 브레이크 디스크(로터)에 있어서 또 다른 중요 요소는 디스크(로터) 내부 공기가 빠져나가는 설계다. 내부는 직선, 곡선, 도트 등 매우 다양한 구조로 분류된다. 실제 공기 흐름을 개선하지만 아직까지도 최적의 내부 구조 디자인은 아직까지 밝혀진 게 없다. 내부의 공기가 빠져나가는 구조를 베인이라고 하는데 베인의 목적은 디스크가 더 많은 냉각과 열 방출을 할 수 있도록 기능적인 도움을 주는 것이다. 또한 베인의 구조에 따라 디스크 회전 방향이 결정되기 때문에 자동차 수리&정비 시 장착 위치가 정해지기도 한다.
1. 직선 베인
가장 많이 채택되는 디스크 내부 구조 방식이다. 대부분의 브레이크 디스크 베인은 직선 베인을 사용하고 있으며 가장 일반적인 형식이기 때문에 대부분의 차량에 장착된다고 보면 된다. 냉각 능력도 좋고 장착 시 베인의 방향을 고려할 필요가 없기 때문에 별도의 장착 위치가 설정되지 않는다.
2. 곡선 베인
직선 베인보다 제조 과정이 까다롭고 많은 재료가 사용되기 때문에 무게가 무겁다는 단점을 가지고 있다. 곡선 베인은 열 방출이 뛰어나고 내구성이 좋아 튼튼하기 때문에 더 높은 열을 견디는데 효율적이다. 곡선 베인은 디스크 내부로 유입된 공기가 곡선을 따라가면서 냉각시키기 때문에 냉각 성능이 효율적이다. 회전하면서 발생하는 원심력의 원리를 사용하기 때문에 내부 구조상 냉각 효과가 뛰어나다.
3. 도트(필라), 패턴 베인
브레이크 디스크 제조사에 의하면 직선 베인 보다 표면적인 사용량이 많아 더 많은 열을 효율성 있게 방출할 수 있다고 언급한다. 제동 시 열 변화로 인해 브레이크 디스크에 중력 하중이 잘 분산되어 디스크의 변형을 최소화하고 왜곡을 줄여주는 효자 같은 역할을 한다. 직선 베인과 곡선 베인의 장점을 모두 합친 구조로써 가장 안정적인 베인이라고 할 수 있다. 직선 베인과 마찬가지로 점을 찍는 방식, 패턴을 나열하는 방식이기 때문에 장착 위치가 정해진 곡선 베인과는 다르게 장착 방향을 고려할 필요가 없는 베인이다.
브레이크 디스크 애프터 튜닝 시 주의 사항
Drilled(타공) 디스크(로터) + Slotted(슬롯, 사선) 디스크(로터)는 디스크의 내부 베인 구조에 따라 내구성과 효율적인 열 방출을 고려해 제작된다. 브레이크 디스크 제조사는 타공의 개수, 크기, 뚫는 위치, 내부 베인에 따라 디스크를 손상시키지 않으면서 성능을 개선하기 위해 디자인을 설계한다. 그러나 많은 오너들이 추가적인 요소로써 성능을 끌어올리기 위해 애프터 튜닝을 하는데 그 어떠한 설계를 전혀 고려하지 않고 임의로 제작하면 어떤 문제가 발생할지 그 누구도 예측할 수 없다. 일반 브레이크 디스크를 가공 및 변형시켜 사용하게 되면 열과 내구성이 약해질 수밖에 없다. 물론 애프터 튜닝에 대한 지식이 뛰어난 사람은 아주 훌륭한 수준은 아니더라도 그 설계에 가장 알맞게 맞춤 제작을 하는 경우도 있다.
그 어떤 지식과 공부 없이 무분별한 애프터 튜닝은 디스크의 내구성을 현저히 저하시킨다. 애프터 튜닝으로 타공을 무분별하게 뚫는다거나 사선을 멋대로 깎아 낸다면 내구성을 떨어뜨리는 동시에 크랙 위험에 노출시키는 자살 행위와 같다. 제조사가 Drilled(타공) 디스크(로터) + Slotted(슬롯, 사선) 디스크(로터)를 제작할 때에는 모두 가장자리 부분을 부드럽게 후가공 처리하는 이유는 보다 안전한 제품을 제공하기 위함이다.
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