제동 장치(Brake System)는 주행하는 자동차
를 감속 또는 정지시킴과 동시에 차량의 주차
상태를 유지하기 위해 사용하는 중요한 장치
이다. 이러한 제동장치에는 일반적으로 마찰력
을 이용하여 자동차의 운동에너지를 열 에너지
로 바꾼 뒤 열을 대가속으로 방출시켜 제동 작
용을 하는 마찰식 브레이크를 사용하고 있다.
제동장치에는 여러가지 형식이 쓰이고 있으며,
기본적인 구조는 운전자의 조작력을 링크나
  유압을 이용해서 증대 시켜 전달하는 조작기구와 그 힘을 받아 제동력을 발생하는 본체로
되어 있다. 또한 제동장치에는 주행시 주로 사용하는 Foot Brake Type의 주 브레이크
(Service Brake)와 주차시 사용하는 Hand Brake Type의 주차 브레이크
(Parking Brake), 기타 보조 브레이크가 있다.
Foot Brake는 Drum Brake Type와 Disk Brake Type 이 있다.
브레이크장치의 조작 기구는 로드나 와이어를 사용하는 기계식과
유압을 이용하는 유압식이 있으며, 일반적으로 풋 브레이크에는 유압식을
그리고 주차브레이크의 경우는 기계식을 사용하고 있다.

이러한 유압식 브레이크 시스템의 경우에는 파스칼의 원리에 의하여 유압이 배분되어지게
되는데 이는 밀폐된 용기내에 액체를 가득 채우고 그 용기에 힘을 가하면 그 내부의 압력은
용기의 가 면에 수직으로 작용하여 용기내의 어느곳이든지 동일한 압력이 작용한다는 원리
이다. 위의 그림에서 압력계가 설치된 A,B,C,D,E,F 지점에서의 압력은 모두 동일하게 된다.
피스톤의 단면적을 10㎠로 하고 피스톤에 가해지는 힘을 60 kgf의 하중이 전달되어지게 된다.
여기서 압력은 각각의 하중을 단면적으로 나누어 계산되어지게 되며
즉, 60 kgf ÷ 10㎠ = 6 kgf / ㎠ 으로 된다, 기호로 표시하면 다음식과 같다.

P = f ÷ A [P : 압력 (kgf / ㎠) F : 하중 (kgf) A :피스톤의 단면적 (㎠)]

근간에는 자동차가 고속화됨에 따라 드럼식에 비하여 방열과 열 변형에 의한 제동력 저하가
적은 디스크 브레이크가 많이 사용되고 있으며, 특히 전륜의 브레이크는 대부분 디스크
브레이크(부동 캘리퍼형)를 사용하고 있다. 디스크 브레이크의 구조는 단순하다. 휠과 함께
회전하는 브레이크 디스크(원반)를 라이닝을 붙인 브레이크 패드로 양쪽에서 강하게 끼움으로
써 제동시키는 시스템이다. 이 경우 메커니즘이 외부로 노출되어 있으므로 방열에 유리하고
또한 노출된 원반을 패드로 조여주는 시스템이어서 수분이 원심력에 의해서 배출되게 된다.



디스크 브레이크의 주요 부분은 유압 피스톤과 패드가 조립되어 있는 캘리퍼 어셈블리와
디스크 로터로 구성되어 있다. 캘리퍼 어셈블리는 디스크로터에 안장처럼 걸쳐 설치되어
있으며 캘리퍼에는 실린더와 피스톤, 브레이크 패드가 설치되어 있어서 브레이크 페달을
밟으면 브레이크 오일에 유압이 발생하고, 실린더 내부에 있는 피스톤을 밀어내게 된다.
다시 피스톤은 패드로 디스크 로터를 눌러 제동력을 발생시킨다. 브레이크 페달을 떼면 유압이
제로가 되어 피스톤이 제자리로 되돌아 오며 패드는 자동적으로 디스크에서 떨어지게 된다.
디스크 브레이크의 방열 효과를 높이기 위해 알루미늄 재질을 이용하거나
제동 배력 장치의 수를 증가 시키는 등의 성능 개선을 위한 여러가지 방법이 시도되고 있다.
로터는 구조상으로 두 개의 타입으로 나누어진다.

하나는 솔리드 디스크로 그냥 디스크라고 불리우며, 벤틸레이티드 디스크는 솔리드 디스크의
내부에 빈공간을 만들어 디스크의 열을 적극적으로 방출하도록 되어있다. 브레이킹시 패드가
로터에 압착되어지면 마찰력이 생기고, 그것이 제동력이 되어지며 이러한 마찰이 발생할때
열이 발생하게 된다. 여기서 로터는 발열체의 역할을 담당하게 되며 패드는 마모가 된다.
이들의 조화가 없다면 제동력은 발생하지 않게 되는 것이다. 따라서 로터는 열에대한 변형과
파손에 강한 특성을 지녀야 하며, 쉽게 마모되는 구조로 되어있어서도 안된다. 이러한
성격은 로터의 구조나 제조과정에서 정해지지만 패드와의 매칭 또한 중요하다고 할 수 있다.
로터는 패드와 깊은 관계가 있다. 고성능 로터에 요구되어지는 조건은 여러가지가 있지만
그 중에서 첫번째가 패드와의 매칭이다. 물론 패드는 작은 양이지만 로터를 마모시키게 되며
이것은 패드의 종류에 따라서 차이가 생긴다. 이러한 조합에 잘못이 생기면 패드의 성능이
충분히 발휘되지 않는다. 또한 선능이 좋은 패드를 선택하더라도 제동력이 개선되어지지
않는 경우가 종종 있는데 이러한것은 로터의 특성에 패드가 적합하지 않은 것이 원인인
경우가 많다. 그러므로 완전하게 다른 타입의 패드로 교환할 때에는 로터의 표면을 연마하는
등의 작업이 필요한 경우도 있고, 로터를 모두 교환하느 튜닝도 있다.
보다 확실한 효과를 얻으려면 로터의 크기를 증가시키는 방법이 있다.
그러나 패드와의 매칭 측면에서 로터의 교환은 캘리퍼까지 영향을 미치게 된다.