베이퍼록 현상이 발생되는 원인은?

Question

자동차 브레이크의 베이퍼록에 대한 질문인데요. 인터넷의 자료를 봤는데요. 브레이크액이 수분을 흡수하여 생기는 현상이다. 어떤자료는 수분을 흡수하여 공기가 생기는 현상이다. 그런데요. 1.수분을 흡수하여 수분 자체로 인해 베이퍼록이 발생된다. 2.브레이크액의 비등점이 낮아져 기화되어 유증기로 인해 베이퍼록이 발생된다. 3.수분이 증발하여 공기가 발생되어 베이퍼록이 발생된다. 저는 이 3개가 각각, 모두 원인이라는 생각이 들어서요. 그리고 유증기는 기름의 기체입자인데, 브레이크액이 기화되어 공기가 발생된 것이 원인이라고 하는데 이것은 뭔 소리인가요?

Answer 1

안녕하세요. 서종현 전문가입니다.

정확한 원리르 명확하게 설명해드리겠습니다.

베이퍼록 현상의 핵심 원인은 브레이크액이 과도한 열로 인해 끓어 기포(증기)를 발생시키는 것입니다.

• 수분을 흡수하여 비등점이 낮아지는 것이 가장 중요합니다. 브레이크액은 흡습성(수분 흡수)이 강합니다. 운행중 주변의 수분을 흡수하면서 브레이크액의 순수한 끓는점(건식 끓는점)이 점차 낮아져 습식 끓는점 상태가 됩니다. 즉, 수분 자체가 베이퍼록을 일으키기 보다는, 수분 흡수로 인해 브레이크액의 끓는점이 낮아지는것이 문제의 시작입니다.

• 낮아진 비등점에서 브레이크액이 기화되어 증기(vapor)가 발생합니다. 잦은 브레이크 사용으로 브레이크 시스템(브레이크 패드,디스크)에 많은 열이 발생하고, 이 열이 브레이크액으로 전달됩니다. 이때 브레이크액의 끓는점이 낮아져 있으면 비교적 낮은 온도에서도 브레이크액이 쉽게 끓게 됩니다. 끓으면 액체가 기체 상태인 증기로 변하는데 이 증기가 바로 베이퍼록의 주범인 기포입니다. 브레이크액에서 발생한 증기이므로 유증기라고 표현하기도 합니다. 공기가 발생하는것이 아니라, 액체가 기체 상태로 변하는 것입니다.

• 이 증기기포가 압력을 전달하지 못해 베이퍼록이 발생합니다. 액체는 압축되지 않지만, 기체(증기기포)는 압축됩니다. 브레이크 페달을 밟아 유압을 전달하려 해도 이 기포들이 압력을 흡수하며 먼저 압축되기 때문에 브레이크 패드가 디스크를 제대로 잡아주지 못하게 됩니다. 결과적으로 페달이 스펀지처럼 푹 들어가거나 제동력이 현저히 약해지는 현상이 나타나는것입니다.

요약하자면, 3가지 1번(수분 흡수로 인한 끓는점 저하)과 2번(끓는점 저하로 인한 브레이크액의 기화 및 증기 발생)이 합쳐져 베이퍼록이 발생하는 정확한 원리입니다. 3번에서 말하는 수분이 증발하여 공기가 발생된다는 표현은 적절하지 않습니다. 수분 자체는 증발하여 수증기가 될뿐, 공기가 생기는 것이 아니며 주된 원인은 브레이크액 성분 자체의 기화입니다.

Answer 2

안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.

베이퍼록 현상은 유압식 브레이크에서 발생하는 이상 현상 중 하나입니다.

이 현상은 간단하게 브레이크 액 내에 기포가 생기는 현상입니다. 주 원인은 패드나 슈의 과열로 인해 브레이크액이 기화되며 그 과정에서 유압계통 내에 공기 기포가 차게 되어, 브레이크 회로 내에 공기가 유입되어 브레이크가 듣지 않는 것 같은 상태가 되는 것입니다.

그리고 아마 공기 및 물이 생기는 것에 대한 의문이 있으신 듯 한데, 액체상태에서 기화상태가 되면 물질의 형태가 변하며 그 과정에서 부산물로 생성되는 것입니다.

Answer 3

안녕하세요. 박준희 과학전문가입니다.

브레이크액이 끓어오르면 브레이크액 또는 브레이크 호스에 외부 공기가 스며들거나 기포가 형성되기때문에

베이퍼 록현상이 발생됩니다.

감사합니다.