전기를 주동력원으로 사용하고 있는 전동화차량(xEV)은 내연기관의 유압식 브레이크(마찰제동)와 함께 회생제동이라는 혼합 브레이크 시스템을 사용하고 있는 것이 특징입니다.
회생제동(Regenerative Break)이란 차량주행 중 액셀러레이터에서 발을 때거나 브레이크 페달을 밟았을 때 버려졌던 열에너지와 운동에너지를 전기에너지로 변환시켜 고전압배터리를 충전해 주는 것으로 전기차나 하이브리드차에 흔히 적용되고 있는 기술입니다.
전기차는 주행중 브레이크를 밟아 감속하거나 액셀러레이터 페달에서 발을 떼고 주행관성으로만 주행(타력주행) 할 때 이러한 회생제동을 이용해 엔진브레이크와 같은 감속효과는 물론 전기에너지를 생성해 배터리를 충전함으로써 주행거리를 늘릴 수가 있습니다. 배터리충전과 제동력이라는 일석이조의 효과를 볼 수 있는 것이지요.
이 때문에 전기차는 일상적인 주행상황에서는 거의 대부분 유압으로 브레이크를 작동시키지 않고 회생제동을 사용합니다. 물론 회생제동을 사용하지 않고 유압을 이용해 직접 브레이크를 작동시키는 마찰제동만 사용할 수도 있습니다.
그러나 대부분의 주행상황에서는 회생제동만 사용하거나 회생제동과 마찰제동이 적절하게 분배되며 주행하는 혼합제동이 이뤄집니다. 특히 일반적으로 주행중에 발생하는 모든 감속상황의 80% 이상이 회생제동만으로 제어가 가능하다는 것이 자동차 업계의 설명입니다.
회생제동을 이용해 브레이크 페달을 밟지 않고 액셀러레이터 페달 조작만으로 가속과 제동을 동시에 할 수 있는 원페달드라이브(One Pedal Drive)가 가능한 것도 전기차만의 특징이라 할 수 있지요
하지만 일부 운전자들은 전방에 주행중인 전기차를 뒤따라가는 경우 제동등(브레이크램프)이 지나치게 자주 점등되거나 주행속도가 급격히 감속하는데도 제동등이 켜지지 않아 갑작스럽게 급제동해야 하는 등 운전스트레스가 이만저만이 아니라고 호소하기도 합니다.
이 때문에 전기차 뒤에서 주행하는 것을 기피하는 운전자들이 늘어나고 있기도 합니다. 브레이크 페달을 밟으면 반드시 제동등이 켜지는 내연기관차와 달리 전기차의 경우 회생제동과 마찰제동을 동시에 사용하는 혼합제동을 사용하기 때문에 반드시 감가속도에 따라 제동등이 점등되기도 하고 경우에 따라선 켜지지 않을 수도 있습니다.
전기차의 회생제동은 ‘제동(Break)’이라는 단어 때문에 실제 유압 브레이크가 작동하는 것처럼 생각하기 쉽지만 사실은 제동장치가 아니라 전기모터로 작동하기 때문입니다. 사실 이러한 전기차의 제동등 점등조건은 법으로 제정된 안전기준을 따르고 있습니다.
현행 자동차관리법의 ‘자동차 및 자동차부품의 성능과 기준에 관한 규칙(약칭 자동차규칙)’에 따르면 모든 자동차의 제동등은 제동력이 해제될까지지 점등상태가 유지되어야 하지만, 보조제동장치에 의한 제동의 경우 감가속도에 따라 점등되거나 점등되지 않을 수도 있다고 정의하고 있습니다.
좀더 세부적으로는 내연기관차의 경우 운전자가 직접 브레이크를 밟거나 첨단운전자보조시스템(ADAS)와 같이 운전상황에 따라 자동차가 스스로 브레이크를 자동으로 작동시키는 경우 제동등이 점등되어야 하지만 감속도가 0.7m/s2 미만일 경우에는 점등되지 않을 수 있도록 규정하고 있습니다.
반면 전기차의 경우에는 액셀러레이터 페달에서 발을 뗐을 때 제동력이 발생되는 회생제동구간에서 제동등의 점등요건을 좀 더 구체적으로 정의하고 있는 것이 특징입니다. 즉, 자동차의 감속도에 따라 회생제동이 발생하더라도 제동등이 켜질 수도 있고 점등되지 않을 수도 있지요.
국토교통부 ‘자동차규칙’에서는 전기차가 주행중 회생제동이 발생할 경우 감속도가 0.7m/s2 이하인 경우 제동등이 점등되지 않아야 합니다. 또한 감속도가 0.7m/s2를 초과하고 1.3m/s2 이하인 경우 점등이 가능하지만 의무사항이 아니므로 점등되지 않아도 법적으로 문제가 되지 않습니다.
그러나 감속도가 1.3m/s2를 넘는 경우에는 반드시 제동등이 점등되어야 합니다. 또한 제동등이 점등되는 구간이더라도 감속도가 0.7m/s2 미만으로 떨어지기 전에 제동등이 소등되도록 규정하고 있습니다.
전기차는 차종에 따라 다르지만 일반적으로 감속도가 0.2m/s2에서 2.5m/s2 정도일 때 회생제동이 동작합니다. 일반적인 주행 때보다 강한 회생제동을 이용해 주행하는 정차까지 가능한 원페달 드라이브 모드에서는 2.0m/s2 이상의 제동력이 발생하는 것으로 알려지고 있습니다.
이 때문에 원페달 드라이브 모드에서는 대부분 주행중에 액셀러레이터 페달에서 발을 떼면 제동등이 점등하지만 일반적인 주행중에 회생제동이 발생하더라도 전기차 제조사의 설계요구에 따라 제동등이 켜질 수도 있고 안 켜질 수도 있습니다.
최근에는 이러한 회생제동의 크기를 단계적으로 조절할 수 있는 전기차 모델들이 선보이고 있기도 합니다. 도로에는 전기차뿐만 아니라 수많은 자동차가 함께 합니다. 서로 약속을 지켜야 안전한 도로에서 과도하거나 현실에 맞지 않는 기준때문에 다른 운전자에게 스트레스를 주거나 위협의 요소가 되고 있다면 고쳐야 하지 않을까요.