전기차를 처음 운전하면 낯선 순간을 만날 수 있습니다.
가속 페달에서 발을 뗐을 뿐인데, 브레이크를 밟은 것처럼 속도가 줄어드는 것입니다.
특히 회생 제동이 강하게 설정된 차량에서는 몸이 앞으로 쏠리는 듯한 느낌을 받기도 합니다.
이때 자동차 안에서는 감속과 함께 에너지를 회수하는 일이 일어납니다.
바로 회생 제동입니다.
다만 감속하는 정도와 완전히 정지하는지는 차종과 주행 설정에 따라 다릅니다.
회생 제동은 어떻게 자동차를 느리게 만들면서 배터리까지 충전할까요?
목차
회생 제동이란 무엇일까?
회생 제동은 자동차가 움직일 때 가진 운동에너지의 일부를 전기에너지로 바꿔 배터리에 저장하는 기술입니다.
달리는 자동차를 감속하려면 운동에너지를 줄여야 합니다.
일반적인 마찰 제동에서는 브레이크 패드와 디스크 등의 마찰로 이 에너지가 열로 바뀝니다.
회생 제동은 그중 일부를 전기로 회수합니다.
감속하면서 얻은 전기를 배터리에 저장해 이후 주행에 다시 활용하는 것입니다. 출처: 미국 에너지부
이 기술은 순수 전기차뿐 아니라 하이브리드 자동차에도 사용됩니다. 출처: 미국 에너지부 대체연료정보센터
바퀴를 돌리던 모터가 발전기 역할을 한다
회생 제동의 핵심은 구동 모터입니다.
가속할 때는 배터리의 전기를 사용해 모터가 바퀴를 돌립니다.
회생 제동 중에는 반대로 바퀴 쪽에서 전달되는 힘으로 모터가 발전기 역할을 합니다.
에너지의 흐름을 비교하면 이해하기 쉽습니다.
| 주행 상태 | 에너지 흐름 |
|---|---|
| 가속할 때 | 배터리 → 모터 → 바퀴 |
| 회생 제동할 때 | 바퀴 → 모터의 발전 작용 → 배터리 |
모터가 발전하는 과정에서는 회전을 방해하는 방향으로 힘이 작용합니다.
이 힘이 자동차의 속도를 줄이는 데 사용됩니다.
모터가 물리적으로 다른 장치로 바뀌거나 반대 방향으로 돌아야 하는 것은 아닙니다.
같은 장치가 전기로 움직이는 역할과 전기를 만드는 역할을 수행하는 것입니다. 출처: 호주 정부 전기차 기술 안내
가속 페달에서 발을 떼면 왜 감속할까?
일부 전기차는 가속 페달을 놓는 동작에 회생 제동을 연결해 두었습니다.
운전자가 페달을 덜 밟거나 놓으면 차량이 회생 제동을 적용해 속도를 줄입니다.
회생 제동이 강할수록 가속 페달을 놓았을 때 감속이 뚜렷하게 느껴질 수 있습니다.
처음 운전할 때 익숙한 차와 다르게 느껴지는 이유입니다.
하지만 회생 제동과 원페달 드라이빙은 같은 뜻이 아닙니다.
회생 제동은 에너지를 회수하는 기술이고, 원페달 드라이빙은 가속 페달 조작으로
가속과 감속을 폭넓게 제어하는 운전 기능입니다.
브레이크 페달을 밟을 때 회생 제동을 함께 사용하는 차량도 있습니다.
따라서 발을 뗐을 때 감속이 약하다고 해서 회생 제동 기능이 없는 것은 아닙니다.
회생 제동이 있으면 브레이크는 필요 없을까?
전기차에도 마찰 브레이크가 있습니다.
회생 제동만으로 모든 감속 상황을 처리할 수는 없기 때문입니다.
필요한 제동력이 크거나 회생 제동이 제한되는 상황에서는 마찰 브레이크가 함께 작동할 수 있습니다.
두 방식의 사용 비율은 차량의 제어 방식과 주행 상황에 따라 달라집니다.
또한 가속 페달에서 발을 떼면 항상 완전히 정지한다고 생각해서는 안 됩니다.
정지와 정지 상태 유지는 차량의 기능과 설정에 따라 다르며, 마찰 브레이크가 개입할 수도 있습니다.
앞차와의 거리가 빠르게 줄어들거나 급하게 멈춰야 할 때는 브레이크 페달로 필요한 제동을 해야 합니다.
회생 제동의 감속만 기다리는 것은 적절하지 않습니다. 참고: 테슬라 제동·정지 사용설명서
배터리 상태에 따라 감속 느낌이 달라질 수 있다
회생 제동은 회수한 전기를 배터리가 받아들일 수 있어야 합니다.
배터리가 거의 가득 찼거나 차가운 상태에서는 충전 가능한 전력이 제한돼 회생 제동이 줄어들 수 있습니다.
일부 차량은 이때 마찰 브레이크를 보완적으로 사용하지만, 적용 여부와 작동 방식은 차종에 따라 다릅니다.
같은 차량에서도 배터리 상태에 따라 감속 느낌이 달라질 수 있는 이유입니다. 참고: 테슬라 회생 제동 안내
처음 타는 전기차라면 회생 제동 설정과 계기판의 제한 표시를 확인하고
차량 사용설명서에서 정지 방식도 살펴보는 것이 좋습니다.
회생 제동을 강하게 쓰면 주행거리가 늘어날까?
회생 제동은 감속할 때 에너지의 일부를 회수하므로 주행 효율을 높이는 데 도움이 됩니다.
하지만 회생 제동을 강하게, 자주 사용한다고 무조건 유리한 것은 아닙니다.
에너지를 전기로 바꾸고 배터리에 저장하는 과정에도 손실이 있기 때문입니다.
불필요하게 가속한 뒤 다시 감속하면 사용한 에너지를 전부 되찾을 수 없습니다.
회생 제동을 더 많이 하기 위해 가속과 감속을 반복할 이유는 없습니다.
앞의 흐름을 보며 불필요한 가속과 감속을 줄이고, 감속이 필요할 때 에너지를 회수하는 것이 핵심입니다.
실제 회수량과 주행거리 개선 효과는 도로 환경, 속도, 배터리 상태와 차량의 제어 방식에 따라 달라집니다.
속도를 줄이는 순간에도 에너지를 아끼는 기술
전기차에서 가속 페달을 놓았을 때 느껴지는 감속에는 에너지를 다시 활용하려는 기술이 담겨 있습니다.
바퀴를 돌리던 모터가 발전기 역할을 하고, 자동차의 운동에너지 일부가 배터리로 돌아갑니다.
회생 제동은 브레이크를 없애는 기능이 아닙니다.
필요한 감속 과정에서 버려질 에너지를 조금이라도 되찾는 기술입니다.
이 원리를 알고 나면 전기차 특유의 감속도 조금 다르게 느껴질 것입니다.
속도가 줄어드는 순간, 자동차는 다음 주행에 사용할 에너지를 회수하고 있는 셈입니다.
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