회생제동의 단위 g는 무엇인가

 

[전기차이론]회생제동 원리

 

일반적으로 전기차를 공부하다 보면 회생제동 전기차의 특징이라고 말하곤 한다. 이 시스템은 전기차의 효율성을 높이는 중요한 기술이지만, 원래 철도에서 쓰이던 기술을 적용한 것으로 이러한 회생제동 성능을 표현할 때 흔히 사용하는 단위인 'g'를 사용한다.

 고등학교 과학을 배웠다면 들어봤을 중력 가속도(gravitational acceleration)의 약자로, 여기서 1g는 지구 중력 가속도인 9.81 m/s² 를 의미한다. 사실 그렇다고 해도 모든 회사에서 외 g를 사용해요라고 물어보면 SEA(자동차 공학회)에서 정해진 규칙을 따르는 정도로 이해하자.

 

뭐 테슬라는 0.3g의 세기로 회생제동을 해요 이런 글들을 봤을 텐데 실제로 회생제동이 0.3g로 설정된 경우 어느 정도로 감속하는 걸까?

 

물체의 운동에너지를 이해하고 있다면 간단한데, 물리학적으로 설명하면 차량이 중력 가속도의 0.3배, 즉 약 2.94 m/s²의 감속도로 감속하는 것이다.

 

그렇다면 100 km/h로 달리는 차량을 순수하게 회생제동으로 멈추게 하는 데는 얼마나 걸릴까? 100km/s를 초단위로 바꾸면 초기 속도는 27.78 m/s 고되고, 감속도는 0.3g (2.943 m/s²)로 가정하여 계산해 본다면

 

차량이 멈추는 데는 대략 9초 정도 걸리고

 

차량의 이동거리는 대략 131미터 정도를 가서야 멈추게 된다.

 

 

물론 이는 관성이나 노면의 저항 차의 구름저항등을 무시한 수치로 대충 계산하기 쉬운 상황을 가정한 것이므로 정확한 것은 아니지만 생각보다는 회생제동의 세기가 생각보다 약하구나라고 생각하겠지만 이 또한 단순한 문제는 아니다. 주요 모델들의 회생제동 세기를 보게 된다면 아래와 같은데

테슬라 모델 Y와 모델 3   0.3g

현대 아이오닉 5 N  0.4g

아우디 e-트론 0.3g

 

 

회생제동의 성능을 제한하는 데는 이유가 생각보다 다양하다. 가장 큰 이유로는 차량 안정성과 승차감의 문제로 급격한 감속과 회생제동으로 인한 진동이 전기차멀미의 가장 큰 원인이라는 것은 사실상 정설인 데다 모터와 BMS시스템의 제어난이도 증가와 열관리 문제로 기반이 해결되는 것이 아니라면 아직은 조금 더 성숙도가 올라와야 하는 기술이다.