철도 브레이크

1. 본문

철도 브레이크는 열차의 속도를 줄이거나 멈추게 하고, 주차 시 움직이지 않도록 하는 장치입니다. 기본 원리는 일반 자동차와 유사하지만, 열차의 크기와 무게 때문에 더 강력하고 복잡한 시스템이 필요합니다.
철도 브레이크의 종류철도 브레이크는 작동 방식, 사용 목적, 마찰 부위 등에 따라 다양하게 분류됩니다.

• 작동 방식에 따른 분류
• 공기 브레이크 (Air Brake): 압축 공기를 이용하여 제동력을 발생시키는 방식으로, 대형 차량이나 열차에 널리 사용됩니다. 1800년대 중반에 개발되었으며, 조지 웨스팅하우스가 설립한 웨스팅하우스 에어 브레이크 컴퍼니에서 더욱 안전하고 개선된 시스템을 개발했습니다.
• 직통 브레이크: 압축 공기를 직접 브레이크 실린더에 공급하여 제동하는 방식입니다.
• 자동 브레이크: 브레이크 파이프의 압력 변화를 이용하여 제동하는 방식으로, 파이프가 파손될 경우 자동으로 제동이 걸리는 안전 장치가 있습니다.
• 전기지령식 브레이크: 전기 신호를 통해 공기 브레이크를 제어하는 방식으로, 정밀한 제어가 가능하고 응답 속도가 빠릅니다.
• 유압 브레이크: 유압을 사용하여 제동력을 발생시키는 방식입니다.
• 전기 브레이크: 전기의 힘을 이용하여 제동력을 발생시키는 방식입니다.
• 발전 제동: 전동기를 발전기로 전환하여 운동 에너지를 전기 에너지로 변환하고, 이 에너지를 저항기를 통해 열로 소산시켜 제동하는 방식입니다.
• 회생 제동: 발전 제동과 유사하지만, 발생된 전기 에너지를 배터리에 저장하여 재사용하는 방식입니다.
• 와전류 제동: 전자석과 회전하는 금속 디스크 사이에 발생하는 와전류를 이용하여 제동하는 방식입니다.
• 기계식 브레이크: 수동으로 작동하는 브레이크로, 주로 주차 브레이크로 사용됩니다.

• 용도에 따른 분류
• 상용 브레이크: 열차의 속도를 조절하거나 정지시킬 때 사용되는 일반적인 브레이크입니다.
• 비상 브레이크: 긴급 상황에서 열차를 최대한 빨리 정지시키기 위해 사용되는 브레이크입니다.
• 주차 브레이크: 열차가 정차해 있을 때 움직이지 않도록 고정하는 브레이크입니다.

• 마찰 부위에 따른 분류
• 답면 브레이크: 브레이크 슈를 차륜 답면에 압착시켜 제동하는 방식입니다.
• 디스크 브레이크: 차축에 장착된 디스크에 브레이크 패드를 압착시켜 제동하는 방식입니다.

• 제동 제어기: 기관사가 제동을 조작하는 장치입니다.
• 제동통 (브레이크 실린더): 공기압 또는 유압에 의해 피스톤을 움직여 제동력을 발생시키는 장치입니다.
• 제륜자 (브레이크 슈 또는 패드): 차륜이나 디스크에 마찰을 일으켜 제동력을 발생시키는 부품입니다.
• 공기 압축기: 공기 브레이크에 필요한 압축 공기를 생성하는 장치입니다.
• 제동관 (Brake Pipe): 압축 공기를 각 차량에 전달하는 관입니다.

• 한국 고속철도차량(KTX)은 답면 제동, 전기 제동, 디스크 제동을 함께 사용합니다.
• 과거에는 나무 부품을 브레이크 슈로 사용했으나, 현재는 금속이나 복합 재료를 사용합니다.
• 철도 브레이크는 안전과 직결되는 매우 중요한 장치이므로, 정기적인 점검과 유지보수가 필수적입니다.