차량의 구동 장치가 멈추면, 앞으로 이동할 수 없습니다. 불편한 일이기는 하지만, 위험하지는 않습니다. 반면에 브레이크는 차량에서 가장 중요한 부품이라고 할 수 있기에, 고장이 발생하면 즉시 모든 경고 신호가 울려야합니다. 특히 수백 명의 승객을 태울 수 있는 기차의 경우 더욱 중요합니다.
수동 브레이크에서 최신 제동 기술까지
19세기 초, 최초의 철도에서는 각 차량이 수동으로 제동을 걸었습니다. 시간이 지나면서, 중앙 제어 시스템이 도입되어 기차 전체의 걸쳐 작동되었습니다. 그 당시에는 진공 브레이크가 일반적이었지만 최근에는 주로 압축 공기가 사용됩니다.두 제동 방식은 바퀴 축에 있는 브레이크 피스톤이 브레이크 실린더에 의해 작동하는 방식으로 기본 구조가 매우 유사합니다. 브레이크 실린더는 제어 장치와 연결되어 있으며, 이 연결선은 견인 장치에서 기차의 마지막 차량까지 이어집니다. 기관사는 제동하기 위해 벨브를 작동시킵니다. 압축 공기식 브레이크의 경우, 컴프레서에서 발생한 과압이 브레이크 라인으로 공급되면서 제동에 필요한 에너지가 공급됩니다. 진공 브레이크 또는 흡기식 브레이크의 경우, 밸브를 통해 기존 음압을 낮춥니다. 이로인해 이동 중에 브레이크 피스톤이 축에 닿지 않도록 유지합니다. 밸브가 작동되면 외부의 대기압이 유입되어 압력을 가하고 제동이 시작됩니다.
진공 브레이크의 장점
압축 공기식 브레이크는 설계 측면에서 단점이 하나 있습니다. 제동을 위해 주변 공기를 압축해야 한다는 점입니다. 추운 날씨에서는 공기 중의 수분이 응축될 수 있습니다. 이로 인해 압력이 떨어지고, 그 결과 제동 성능이 떨어지게 됩니다. 날씨가 매우 추운 경우, 응축된 수분이 얼어 브레이크 라인이 막힐 수 있습니다.진공 브레이크에서는 이러한 위험이 없습니다. 진공 브레이크 작동을 위해 제어장치를 켠 후 진공펌프가 브레이크 라인에 진공을 형성합니다. 이로 인해 외부의 수분이 브레이크 시스템으로 유입되는 것을 방지할 수 있습니다. 브레이크 시스템과 대기압의 약 690mbar의 압력 차이로 브레이크는 해제 상태를 유지합니다. 기관사가 밸브를 열면 제동이 작동됩니다. 시스템에 이상이 생길 경우에도 자동으로 제동됩니다.
이로 인해 영하의 날씨뿐만 아니라 다양한 환경에서도 안전한 운전을 보장합니다. 또한, 이 진공 제동 시스템은 쉽게 조절이 가능합니다. 진공 브레이크는 빠른 연속 동작 후에도 완전한 효율성을 유지하며, 긴 내리막길 구간에서 조작할 때 큰 장점이 됩니다. 따라서 진공 제동 시스템은 협궤열차나 소형 열차, 선로 이동 작업이나 터널 공사용 디젤 기관차, 스위스와 오스트리아의 산악 열차, 그리고 남아프리카와 인도 철도망의 열차 등 오늘날까지도 여전히 사용되고 있습니다.