차량 부품 공급업체 ZF는 감속 시 유압이 아닌 전기 모터를 사용하는 전자기계식 브레이크 시스템을 자동차 업계에 제시했다. 이러한 기술은 에너지 절약과 항속거리 증가는 물론 마모를 줄여 비용 절감에도 도움이 된다.

ZF가 제시한 제동 시스템은 동 기업이 성명에서 설명하는 바와 같이 유압 시스템이나 브레이크 오일 없이 전기 모터의 각 휠에서 제동력이 발생한다. 지금도 여전히 사용되는 디스크 브레이크 또는 마찰 브레이크의 경우 유압에 의해 브레이크 패드와 디스크 사이 공간이 압축되어 감속에 필요한 마찰력이 발생한다. 

즉, 유압을 사용하지 않는 ‘건식’(dry) 전자 브레이크 시스템(brake-by-wire system)은 내연기관과 여러 하이브리드 차량에도 사용될 수 있으며 배터리나 연료전지를 이용하는 전기차에만 국한되지 않는다. 그러나 ZF는 이러한 제동 시스템이 “특히 소프트웨어 정의 및 전기 구동 차량”에 장점을 보유하며 “새로운 설계 및 개발 자유도”의 가능성을 열었다고 말한다. ZF는 시스템에 요구되는 부품이 줄어들기 때문에 차량 생산에서 “조립 및 물류 비용이 크게 감소한다”고 주장한다. 언론에 공개된 사진에 따르면 ZF는 BYD 《Han》에서 이 시스템을 테스트했다.

ZF에 따르면 새로운 전자 브레이크 시스템은 이미 도입된 일체형 브레이크 제어(Integrated Brake Control, IBC)와 같이 제동 거리가 짧아지고, 제동 에너지 회수 효과가 높아지며 기존 브레이크 시스템 대비 유지관리비도 낮아진다.

구체적인 예시로 설명하면, 100km/h 주행 중 자동 긴급 제동을 수행한 경우 제동 거리가 기존 브레이크 시스템보다 최대 9미터 짧아질 수 있다. 또한 브레이크 에너지 회수가 개선되면 전기차의 항속거리가 최대 17퍼센트 연장된다.

이러한 장점은 한 가지 특성으로 실현된다. 기존 브레이크 시스템의 경우 주행 중 브레이크 디스크에 브레이크 패드가 부착된 부분이 최소화되어 잔류 드래그 토크(drag torque), 즉 구동 배터리의 추가 에너지로 극복해야 하는 주행 저항이 발생한다. 게다가 브레이크 패드가 조금씩 마모되면서 미세먼지 배출을 유발한다. ZF는 건식 전자 브레이크 시스템을 도입하면 잔류 연삭 토크를 “거의 없는 수준으로 낮출 수 있다”고 말한다.

그 결과 미세먼지 배출은 물론 마모도 감소하여 유지관리비가 낮아진다. ZF는 유지관리비와 관련하여 전자기계식 시스템이 브레이크 오일을 사용하지 않으므로 차량 수명 기간 동안 브레이크 오일을 교체하지 않아도 된다고 말한다. 

그렇지만 제동감 및 안전성은 유압식 브레이크와 일치해야 한다. ZF에 따르면 항공 분야의 전자식 시스템과 같이 모든 연결과 시스템을 이중으로 구성하여 데이터 전송 및 처리 안전성과 전기 모터의 전력 공급을 보장한다.

ZF Group CEO Holger Klein 박사는 “순수 전기 제어 제동 시스템은 네트워크 당사의 샤시 시스템 포트폴리오에 추가된 또 하나의 중요한 제품”이라며 “이러한 전기 시스템을 통해 차량 제어의 새로운 시대를 열게 되었다”고 말했다. Klein 박사는 소프트웨어 정의 및 전기 구동 차량에서는 이를 더욱 체감할 수 있는데, 해당 차량에서 이러한 제동 시스템 유형이 더 많은 장점을 보유하고 설계 및 개발 자유도가 높아지기 때문이라고 덧붙였다.