[한국기술뉴스]

DGIST 지능형로봇연구부 권오석 교수 연구팀은 적은 출력으로 높은 제동효율을 지닌 전기기계식 브레이크를 개발했다. 산학협력단은 특허가 산업에서 활용될 수 있도록 기술이전을 추진할 계획이다.

[기자]

대부분의 승용차는 유압식 실린더를 사용해 디스크 브레이크를 작동합니다. 브레이크 페달을 누르게 되면 유압식 실린더에 의해 브레이크 패드가 휠과 연결된 디스크로 이동하며 패드와 디스크의 접촉에 의한 마찰력으로 자동차를 제동합니다. 반면에 전기기계식 브레이크는 전동모터와 연관된 시스템이 실린더 역할을 대신해 자동차를 제동합니다. 종래 브레이크 시스템과 달리 구조가 매우 단순해지는 장점이 있습니다. 그러나 이러한 전기기계식 브레이크는 제동에 필요한 모터 요구출력이 너무 크다는 문제가 있습니다. 이에 따라 용량과 전압이 큰 대형 모터가 필요해 실용화에 어려움을 겪고 있습니다.

DGIST 연구팀은 다중 웨지 구조를 이용해 적은 출력으로 높은 제동효율을 지닌 전기기계식 브레이크를 발명했습니다.

본 발명품은 3개 이상의 웨지가 커넥터로 연결된 다중 웨지 구조입니다. 브레이크 작동 시 제1 웨지에 구동력이 가해져 웨지가 경사면을 따라 디스크로 이동합니다. 웨지가 이동함에 따라 브레이크 패드는 디스크에 접촉해 수직력과 마찰력을 가해 차량을 제동시킵니다. 작용 반작용의 원리에 의해 가해지는 수직력과 마찰력에 대한 반력이 웨지에 접촉한 서포터에 전해지며 수직 반력은 플레이트를 따라 반대쪽 브레이크 패드를 디스크에 접촉시키고 수평 반력은 커넥터를 따라 제2 웨지로 전달됩니다. 제2 웨지는 전달받은 수평 반력에 의해 이동되어 제1 웨지와 같은 방식으로 디스크를 제동합니다. 제2 웨지와 디스크의 접촉에 의해 발생한 수평 반력은 제3 웨지로 전달됩니다. 제3 웨지 또한 전달받은 수평 반력에 의해 이동돼 디스크를 제동하며 생성되는 수평 반력은 제3 웨지와 연결된 캘리퍼를 이용해 지탱합니다.

본 발명품은 적은 구동력과 제동 시 발생하는 반력을 이용해 패드를 디스크에 접촉시키는 방법을 사용해 적은 에너지로 큰 제동력을 지녔으며 필요에 따라 웨지를 추가해 제동효율을 더욱 향상시킬 수 있습니다.

이를 통해 높은 제동효율을 지닌 전기기계식 브레이크를 제공할 수 있어 대형모터가 필요하던 문제를 개선하고 에너지 절약과 전기자동차의 연비 상승으로 전기기계식 브레이크의 상용화를 앞당길 것으로 기대됩니다.