잠김 방지 시스템, ABS의 중요성과 원리

 

늦더위를 잠재우는 가을비가 한 차례 지나갔습니다. 비가 올 때면 젖은 노면에서의 안전이 더욱 중요해지는데요. 그 중에서도 제동장치의 역할이 매우 크다고 할 수 있습니다. 제동력에 영향을 미치는 요소는 다양합니다. 그 중 브레이크 시스템은 가장 핵심이라고 할 수 있죠. 오늘은 자동차의 여러 브레이크 시스템 가운데 ABS에 대해 알아보겠습니다.

 

 

ABS의 정의

 

ABS란 'Anti-Lock Brake System'의 약자로, 잠김 방지 브레이크 시스템이라고 합니다. 돌발상황에서 브레이크 페달을 밟을 때 제동력이 너무 크면 타이어 잠김 현상이 발생하게 됩니다. 타이어의 회전이 멈추면서 스티어링 휠이 움직이지 않아 차를 통제할 수 없게 되는데요. ABS는 이런 상황에서 타이어 잠김 현상을 방지하고 스티어링 휠을 조작할 수 있도록 해주는 브레이크 시스템입니다.

 

 

 

 

 

ABS의 중요성

 

운전자는 갑작스러운 상황에서 급정거를 하게 됩니다. 그런데 브레이크의 제동력이 커지면서 타이어가 회전하지 않는 '잠김 현상'이 발생하면 이로 인해 자동차의 방향과 제동을 통제할 수 없게 됩니다. 그 상태에서 자동차는 관성에 의해 미끄러지게 되는데요. ABS는 초당 수 십번의 브레이크를 작동하며 바퀴의 잠김 현상을 막아주고 방향성을 잃고 미끄러지는 것을 막아줍니다.

 

 

ABS의 원리

 

일반적으로 브레이크 페달을 이용하는 경우, 운전자가 페달에서 발을 떼기 전까지는 브레이크가 작동하게 됩니다. 그런데 ABS의 경우에는 운전자가 브레이크 페달을 밟고 있는 상태에서도 타이어가 회전하도록 만들어 줍니다. 급제동으로 인해 타이어가 회전을 멈추고 잠기면 이를 휠 속도 센서가 감지하게 되죠. 그럼 이 상태를 컴퓨터에 전달하고, 컴퓨터는 브레이크를 해제시키게 되어 바퀴가 잠기지 않고 회전하도록 만드는 것입니다.

 

 

 

타이어가 회전을 이어가면 휠 속도 센서를 통해 컴퓨터가 인식하게 되는데요. 그 순간에도 운전자는 브레이크를 계속 밟고 있기 때문에 그 제동력의 영향으로 타이어는 정지하게 됩니다. 이렇게 회전과 정지를 반복하며 타이어가 잠기는 위험한 상황을 막아주는 것이죠.

 

타이어가 회전하고 정지하는 것을 반복할 때 '최대 정지마찰력'이 작용하는데요. 정지하고 있는 물체가 움직이기 시작하는 순간 마찰력이 가장 커지고, 이를 '최대 정지마찰력'이라고 합니다. 자동차의 움직임을 생각해 본다면, 막 출발하는 시점에서 최대 정지마찰력이 작용한다고 할 수 있죠.

 

ABS는 최대 정지마찰력이 작용하는 순간을 반복시키는 원리를 통해 초당 수십 회의 브레이크 작동으로 마찰력을 극대화합니다. 즉 초당 수 십번을 가다 서다를 반복하는 것이죠.

 

 

 

 

 

ABS의 종류

 

ABS는 제어채널이나 센서의 개수에 따라 3채널과 4채널 방식으로 나뉩니다. 3채널 방식은 앞바퀴는 개별적으로 제어하고, 뒷바퀴는 하나의 유닛으로 제어하는 것입니다. 3채널 방식의 경우 뒷바퀴 중 하나의 타이어라도 잠김 현상이 발생하면 뒷바퀴 2개 모두 브레이크 압력이 감소하게 됩니다. 3채널 방식의 경우 구조가 단순해 가격이 낮지만 안정성과 조향력 컨트롤에 있어 부족하다는 단점이 있습니다.

 

4채널 방식은 모든 바퀴가 휠 센서에 의해 개별로 속도를 측정하게 되고, 브레이크 제어 또한 바퀴마다 적용됩니다. 즉, 4개의 바퀴가 잠김 현상에 대해 개별적으로 대응할 수 있다는 것입니다. 안정성과 조향력 컨트롤에 유리해 현재는 대부분 4채널 방식을 사용합니다.

 

 

 

 

 

급박한 상황에서 사람도 자동차도 패닉 상황에 빠질 수 있습니다. ABS는 긴급한 상황에서도 자동차의 성능을 잃지 않고, 운전자가 통제할 수 있도록 만들어 줍니다. 하지만 무엇보다 가장 중요한 것은 ABS를 사용하는 일이 일어나지 않도록 안전하게 운전하는 습관이 아닐까요?