시계&자동차
7,464[아롱 테크] 전기차 회생제동 시스템과 자유 낙하 아찔한 놀이 기구 자이로드롭
조회 2,636회 댓글 0건
머니맨
2023-03-06 11:25
[아롱 테크] 전기차 회생제동 시스템과 자유 낙하 아찔한 놀이 기구 자이로드롭
하이브리드차와 전기차 등 전동화 차량(xEV, xElectronic Vehicle)이 대중화됨에 따라 회생제동시스템(Regenerative Break)이 브레이크 시스템이 단순 제동 이상 새로운 역할로 주목받고 있습니다. 전기를 주동력원으로 사용하고 있는 전동화 차량은 내연기관의 유압식 브레이크와 함께 회생제동이라는 혼합 브레이크 시스템을 사용하고 있는데요.
회생제동은 주행 중 액셀러레이터에서 발을 때거나 브레이크 페달을 밟았을 때 버려졌던 열에너지와 운동에너지를 전기 에너지로 변환시켜 고전압 배터리를 충전해 주는 것입니다. 전기차는 이러한 회생제동을 이용해 주행중 감속하거나 타력주행 할 때의 구동력으로 모터-제너레이터를 작동시키면 전기에너지를 생성할 수 있을 뿐 아니라 역기전력(저항)이 발생해 내연기관 엔진 브레이크와 같은 감속효과도 얻을 수 있습니다.
배터리 충전과 제동력이라는 일석이조의 효과를 볼 수 있는 것이지요. 참고로 회생제동으로 부족한 제동력은 전자제어 마스터실린더를 통해 내연기관과 같이 유압으로 제동력을 발생시킵니다. 일반적으로 주행 중에 발생하는 모든 감속상황의 80% 이상이 회생제동구간에서 발생하므로 전기차의 경우 내연기관차보다 브레이크 패드 마모가 훨씬 적은 이유입니다.
전기차 회생제동은 ‘제동(Break)’이라는 단어 때문에 실제 유압 브레이크가 작동하는 것처럼 생각하기 쉽지만 사실은 제동장치가 아니라 전기모터가 작동하는 것입니다. 아시다시피 전기모터와 발전기의 작동원리는 서로 반대 개념으로 전기를 모터 몸체에 있는 구리권선에 공급하면 회전로터가 자기장에 의해 회전하게 되지만 반대로 회전로터를 구동하게 되면 전기가 발생합니다.
전기차는 전기모터와 발전기를 각각 따로 두지않고 하나의 전기모터로 전기 구동모터와 발전기 역할을 병행하고 있습니다. 이것을 ‘모터-제너레이터(Motor-Generator)’라고 부르기도 합니다. 전기차를 움직이는 전기 구동모터의 공급전원을 차단하고 바퀴구동력(운동에너지)으로 전기 구동모터를 회전시키면 모터의 회전을 방해하려는 힘(역기전력)과 함께 전기에너지를 얻을 수 있는 것이지요.
회생제동의 작동원리를 보다 자세히 이해하기 위해서는 플레밍의 오른손 법칙과 렌츠의 힘과 같은 전기이론이 필요하지만 회생제동의 원리를 가장 쉽게 알 수 있는 것은 놀이공원에 있는 자이로드롭과 롤로코스터 등과 같은 각종 놀이기구입니다. 그중에서도 70m 이상의 고공에서 자유낙하하는 자이로드롭이라는 놀이기구는 전기차의 회생제동과 같은 작동원리를 적용하고 있습니다.
자이로드롭은 전 세계 테마파크에서 흔히 찾아볼 수 있는 고공낙하 놀이기구로 1998년 우리나라 놀이공원에 세계 최초로 설치된 바 있습니다. 국내 한 놀이공원에 있는 자이로드롭의 경우 전기모터를 이용해 지상 25층 높이인 70m 상공까지 탑승좌석을 끌어올린 후 2.5초만에 시속 88km의 속도로 지상으로 떨어지는 놀이기구입니다.
이렇게 높은 위치에서 떨어지는 놀이기구가 땅에 직접 떨어지지 않고 안전하게 멈출 수 있는 이유는 영구자석의 자기장(기전력)을 이용하기 때문입니다. 자석의 N극과 S극 사이에 전기가 통하는 도체(금속)를 넣으면 도체에 순간적으로 전류가 발생하면서 자석과 같은 성질을 띠게 됩니다.
이때 원래의 자석(N극과 S극)과 순간적으로 자성을 띠게된 도체 사이에서 발생하는 자기장이 서로 반대로 작용하면서 자석과 도체가 서로 밀어내려는 힘(역기전력)이 발생하는데 이것을 전기용어로 맴돌이 전류라고 합니다. 이러함 맴돌이 전류가 고공에서 떨어지는 놀이기구의 낙하속도를 떨어트려 브레이크 역할을 하는 것이지요. 자리로드롭은 낙하속도에 비례해 맴돌이 전류의 크기도 커지기 때문에 빠른 속도로 놀이기구를 멈출 수 있다고 합니다.
전기차의 회생제동 또한 이러한 자이로드롭처럼 영구자석인 모터와 모터 내부의 회전자(도체) 사이에서 발생하는 맴돌이 전류를 이용합니다. 즉 모터의 회전방향(차량속도)와 반대로 움직이는 회전자(로터)에서 발생하는 맴돌이전류가 커지면서 차량의 주행속도를 감속시켜 엔진브레이크와 같은 역할을 하고 있습니다.
김아롱 칼럼니스트/[email protected]
머니맨
회원 먹튀사이트 최신글
-
GM 한국사업장, 10월 총 50,021대 판매
[0] 2024-11-01 17:25 -
르노코리아, 2024년 10월 총 1만2456대 판매
[0] 2024-11-01 17:25 -
[영상] 수소전기차를 넘어 수소 사회를 위한 현대차의 미래 비전
[0] 2024-11-01 17:25 -
KGM, 10월 9,245대 판매 전년대비 44% 증가
[0] 2024-11-01 17:25 -
[영상] 로터스가 얻은 새로운 생명, 로터스 엘레트라 S 시승기
[0] 2024-11-01 17:25 -
2024년 11월 국산차 판매조건/출고대기 정리
[0] 2024-11-01 16:25 -
토요타, 2024년 상반기 글로벌 생산량 7% 감소…4년 만에 첫 하락
[0] 2024-11-01 11:25 -
트라톤그룹, 미국 자율주행 스타트업 플러스와 레벨4 트럭 테스트 실시
[0] 2024-11-01 11:25 -
토요타, 내년에 스즈키와 공동 개발한 전기차 출시 예정
[0] 2024-11-01 11:25 -
[영상] 2024 파리 모터쇼, 중국 저가 전기차의 공세 시작
[0] 2024-11-01 11:25
남자들의 로망
시계&자동차 관련된 정보공유를 할수 있는 게시판입니다.
-
르노코리아자동차, 2월 내수 2,218대, 수출 4,932대
-
쌍용자동차, 2월 내수 수출 포함 총 10431대 판매
-
GM 한국사업장, 2023년 2월 총 26,191 판매
-
기아, 2023년 2월 25만 4,027대 판매
-
'퀘스트' 추가한 르노코리아 뉴 QM6 출시… 가격 보고 사양 보면 대체 불가 가성비
-
[기자 수첩] 남한 면적 98배, 미국 전기차 주행 거리도 닛산 리프 정도면 충분
-
'품격 높인 가성비 대형 SUV' 폭스바겐 신형 투아렉 고객 인도 돌입
-
2월 국내 완성차 5개사 총 판매 전년비 10.1% 상승 '르노코리아 유일 마이너스 성적표'
-
경차 부활 신병기 'EV9 닮은 LED 램프' 기아 3세대 모닝 두 번째 부분변경 대기 중
-
일론 머스크 테슬라 CEO, 차세대 모델 비용 현재 절반으로 낮출 것...모델 2는?
-
[오토포토] 포드의 간판급 픽업 '신형 레인저' 한국 사양 특징은?
-
기아 또 현대차 추월 '선의의 경쟁'에 현대차그룹 미국 시장 역사상 최고의 2월
-
BMW 뉴 740d xDrive 국내 공식 출시 '정지상태에서시속100km 단,5.8초'
-
'EV트렌드 코리아2023' 현대차와 기아 등 100개사 참가...15일 서울 코엑스 개막
-
[EV 트렌드] 여전히 공급망 문제, 뜻 대로 안되는 리비안...올해 목표 5만 대로 낮춰
-
'별' 스러운 기아 EV9 티저 공개, 강렬한 조명과 반듯한 선으로 확실한 존재감 예고
-
불붙은 수입 픽업트럭 경쟁, '포드 레인저'국내 공식 출시...랩터 기준 7990만 원
-
'영국 아닌 독일에서 생산되는 최초의 미니' 신형 컨트리맨 올해 말 양산 돌입
-
[아롱 테크] 순수전기차와 수소연료전기차 고전압 배터리 '같은 듯 다른' 쓰임새
-
정의선 현대차그룹 회장, 아프리카 · 카리브국가 대상 부산엑스포 지지 요청
- [유머] 당근 거울치료 레전드
- [유머] 한국에서는 왜 GTA 같은 게임이 나올 수 없을까?
- [유머] 자살 예방 포스터
- [유머] 무단횡단 레전드
- [유머] 곤장 20대 맞게 된 일본인
- [유머] 중도주의자 조니 소말리
- [유머] 첫사랑이 본인 기숙사에서 바람 폈다는 여가수.jpg
- [뉴스] 머스크 찬사 받더니... '사격' 김예지, '국내 최초' 테슬라 앰배서더 발탁
- [뉴스] 차은우, 문체부 장관 표창 받았다... '전세계에 한국 문화 알릴 것'
- [뉴스] '딸뻘' 여성 소위 '성폭행' 시도한 공군 대령... 알고보니 '공군을 빛낸 인물' 선정자
- [뉴스] '전우 시신 밑에 숨어 살아남았다'... '러시아 파병' 북한군 추정 인물의 충격 인터뷰
- [뉴스] '억까짤 퍼다 샬라샬라·권력 오남용'... 신곡서 마약 루머 풍자한 '국힙원탑' 지드래곤
- [뉴스] '돌싱글즈2' 윤남기, 대치동 금수저 맞았다... '타워팰리스 사는 언론사 사장 아들'
- [뉴스] 윤 대통령 지지율 '역대 최저' 19% ... 취임 후 첫 10%대 진입