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MTB 제작기술의 발달과 함께 라이더의 수준 또한 점차 높아져 더 험하고 난이도 높은 코스를 빠른 속도로 달리게 되었다. 전통적인 림 브레이크의 개량만으로는 만족할 만한 제동력을 얻기 어려웠기 때문에 더 높고 안정적인 제동력을 얻기 위해 모터사이클의 디스크 브레이크를 MTB에 이식하는 시도가 있었다. 이후 발전 가능성이 충분하다고 판단되어 MTB용 디스크 브레이크의 개발이 본격화되었다.
디스크 브레이크는 모터사이클용 디스크 브레이크 시스템의 크기를 줄인 유압식 디스크 브레이크와 브레이크 패드를 림 브레이크처럼 케이블을 당겨 접촉시키는 기계식 디스크 브레이크의 2가지로 나뉜다.
디스크 브레이크는 림 브레이크와 달리 진흙이나 비, 눈과 같은 외부 요인에 영향을 거의 받지 않고 제어하기 쉬운 장점을 갖는다. 디스크 브레이크를 쓰면 타이어에 진흙이 붙고 그 위에 낙엽이 묻어 림 브레이크 주위가 진흙으로 뒤덮여 무거워지고 림의 마모가 빨라지며 제동력이 떨어지는 현상이 없다. 악조건일수록 디스크 브레이크의 능력이 빛을 발하는 것이다. 유압식 디스크 브레이크의 경우 장시간의 제동시 손의 피로를 덜어주는 것도 큰 장점이다.
유압식 디스크 브레이크(Hydraulic Disc Brake)
유압식 디스크 브레이크는 밀폐된 액체의 일부에 압력을 가하면 그 압력이 액체 내의 모든 부분에 같은 크기로 전달된다는 ‘파스칼의 원리(Pascal's principle)’를 이용한 것이다. 브레이크 레버를 움직여 브레이크 레버에 연결된 피스톤을 밀면 브레이크 호스 안의 브레이크 액이 압력을 전달해 캘리퍼 안에 있는 피스톤을 밀게 되고 피스톤과 연결된 브레이크 패드가 디스크 로터와 마찰을 일으켜 제동력을 얻게 되는 구조다.
캘리퍼안의 피스톤의 수에 따라 싱글 피스톤이나 2 피스톤, 4피스톤, 6 피스톤으로 구분하며 2 피스톤부터는 피스톤의 수가 짝수로 증가한다. 일반적으로 피스톤의 수가 많아질수록 더 큰 브레이크 패드를 사용할 수 있고, 브레이크 패드를 고루 눌러줄 수 있어 제동력이 강해진다. 피스톤이 적은 제품은 피스톤의 크기를 키워 패드와의 접촉면을 늘려 제동력을 높이는 방법을 사용한다.
캘리퍼가 하나의 덩어리로 되어 있는 것을 원피스 (모노 바디 또는 모노 블록으로도 불린다) 캘리퍼라고 부르는데 2개의 부품을 볼트로 결합한 투피스 캘리퍼보다 가볍고 강하며 마무리가 깔끔해 고급스러운 대신 값이 비싸다.
유압식 디스크 브레이크는 브레이크 레버와 캘리퍼, 호스, 디스크 로터가 세트로 판매된다. 브레이크 호스가 브레이크 레버와 캘리퍼에 결합되어 브레이크 액을 채워 놓아 장착만 하면 바로 사용이 가능한 완성형과 캘리퍼와 호스, 브레이크 레버가 분리된 조립형이 있다.
기계식 디스크 브레이크(Mechanical Disc Brake)
기계식 디스크 브레이크는 값이 비싼 유압식 디스크 브레이크의 대용품으로 사용된다. 유압식 디스크 브레이크와의 가장 큰 차이점은 캘리퍼의 안의 피스톤을 유압이 아닌 케이블을 당겨 작동시킨다는 것. 때문에 호스나 브레이크 레버를 사용하지 않아 기존에 사용하던 림 브레이크용 브레이크 레버를 그대로 사용할 수 있어 경제적이다. 관리도 간단한 편이어서 림 브레이크와 같이 케이블을 깨끗하게 사용하고 브레이크 패드가 마모되었을 때 교체해 주기만 하면 된다. 유압식 디스크 브레이크와의 차이점은 자동으로 브레이크의 패드 간격이 조절되지 않아 손으로 직접 캘리퍼에 달린 조절 다이얼을 돌려 간격을 맞춰 주어야 하는 것과 장시간 제동시 유압식 디스크 브레이크에 비해 손에 오는 피로가 크다는 점 그리고, 피스톤이 한쪽만 움직이기 때문에 제동시 미세하게 로터가 휜다는 단점이 있다. 기계식 디스크 브레이크는 로터와 좌우 패드의 간격을 같게 세팅하는 유압식 디스크 브레이크와는 달리 고정된 패드를 로터와 조금 더 가깝게 세팅하는 것이 포인트다.
IS와 포스트 마운트
포크나 프레임에 캘리퍼를 달 수 있는 마운트가 2가지 있는데 서스펜션 포크 제조회사인 앤써 마니또의 포스트 방식과 락샥, 마조키, 폭스 등 대다수의 서스펜션 업체가 사용하는 IS(International Standard, 국제 표준 규격)가 있다. 포스트 마운트는 서스펜션 포크의 레그에 달린 디스크 브레이크 마운트의 구멍이 뒤로 뚫린 형태이고 IS는 옆으로 뚫려있다. 제조업체에 따라 포스트 마운트나 IS 마운트로 생산하거나 두 가지 마운트 모두 생산하기도 한다. 따라서 서스펜션 포크의 종류나 디스크 로터의 크기에 따라 캘리퍼에 맞는 어댑터를 설치해야만 정확한 세팅을 할 수 있다. 프레임은 대부분 IS 마운트로 생산된다.
디스크 로터
디스크 브레이크에 사용하는 디스크 로터는 흔히 6인치와 8인치로 구분한다. 디스크 로터의 크기는 직경으로 표기하는데 6인치는 152.4mm이고 8인치는 203.2mm인데 실제로 사용되는 디스크 로터는 사이즈와는 약간 다르다. 간단하게 6인치라고 표현되는 로터는 실제로 160mm이고, 8인치 로터는 200mm와 203mm, 205mm 등으로 제조사에 따라 약간씩 다르다.
무게를 중요시하는 XC는 대부분 160mm 전후의 로터를 사용하고 강력한 제동력이 필요한 다운힐이나 프리라이드는 200mm부터 180mm 정도의 큰 로터를 사용한다. 앞뒤가 같거나 앞에 더 큰 로터를 사용하는 것이 보통인데, 반대로 뒤에 더 큰 로터를 사용한다면 뒷바퀴가 쉽게 잠겨 균형을 잃기 쉽워 효율이 떨어지게 된다.
디스크 로터에 구멍을 뚫은 것은 무게를 줄이고 표면적을 넓혀 냉각효율을 높이기 위해서다. 또 디스크의 바깥쪽이 파여 있거나 물결무늬로 되어 있는 것은 브레이크의 패드의 분진이나 외부의 이물질을 빨리 배출시켜 디스크 로터와 패드를 깨끗하게 유지하기 위한 것이다.
디스크 로터의 장착 방식도 6볼트, 센터락방식, 구형 4볼트 방식등이 있다.
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