회생제동 시 배터리보다 뛰어난 에너지저장장치는 무엇인가?
2026-02-09
Vinatech
회생제동 시 배터리보다 뛰어난 에너지저장장치는 무엇인가?
0.1초의 급격한 에너지 회수, 에너지효율을 향상시키는 슈퍼커패시터
회생제동(Regenerative Braking)이란 무엇인가?
회생제동은 이동 수단이나 회전체가 감속할 때 발생하는 운동 에너지를 열로 버리지 않고 전기 에너지로 변환하여 회수하는 기술입니다.
2026년 현재, 전기차(EV)를 넘어 로봇(AGV/AMR), 엘리베이터, 중장비 등 에너지를 사용하는 모든 산업군에서 탄소 중립과 효율 극대화를 위해 필수적으로 채택되는 기술입니다.
회생제동의 주요 원리와 필요성
모빌리티 이용 시 감속하면 모터가 발전기(Generator) 역할을 수행하여 역기전력을 발생시키며, 생성된 전류를 에너지저장장치(ESS)로 보내 재사용합니다.
• 주행 거리 향상: 전기차 기준 주행 거리를 늘릴 수 있습니다.
• 비용 절감: 물리적 브레이크의 마모를 줄여 유지보수 비용을 절감합니다.
• 에너지 효율: 버려지는 에너지를 재활용하여 전체 시스템의 전력 소비를 최적화합니다.
• 비용 절감: 물리적 브레이크의 마모를 줄여 유지보수 비용을 절감합니다.
• 에너지 효율: 버려지는 에너지를 재활용하여 전체 시스템의 전력 소비를 최적화합니다.
회생제동 시 에너지 저장 장치의 역할 : '전력 충격 완화'
회생제동이 일어나는 순간은 매우 짧고 강력하므로, 에너지 저장 장치는 '대전류의 급격한 유입'을 받아내는 댐 역할을 합니다.
에너지를 얼마나 빠르게 흡수(Charge)하고, 즉시 방출(Discharge)할 수 있느냐가 시스템의 성패를 좌우합니다.
회생제동 시 리튬이온 배터리의 단점과 한계 : "Power vs Energy"
리튬이온 배터리(LiB)는 대용량 저장에는 유리하지만, 회생제동과 같은 고출력 상황에서는 치명적인 약점이 있습니다.
• 느린 수용 속도 (Low C-Rate): 화학 반응 속도 한계로 대전류를 다 수용하지 못하고 열로 방출합니다.
• 급격한 수명 단축: 잦은 충방전은 배터리 내부의 덴드라이트 형성을 촉진하여 수명을 단축시킵니다.
• 열 관리 이슈: 과도한 전류는 온도 급상승을 유발하여 화재 위험성을 높입니다.
• 급격한 수명 단축: 잦은 충방전은 배터리 내부의 덴드라이트 형성을 촉진하여 수명을 단축시킵니다.
• 열 관리 이슈: 과도한 전류는 온도 급상승을 유발하여 화재 위험성을 높입니다.
회생제동 시 강점 : 고출력 / 장수명 / 고온신뢰성 슈퍼커패시터
슈퍼커패시터는 물리적 전하 흡착 방식을 사용하므로 배터리의 한계를 보완하는 완벽한 에너지저장장치입니다.
• 압도적 출력 밀도: 빠른 충방전 속도로 회생 에너지를 손실 없이 대부분 흡수합니다.
• 뛰어난 수명: 배터리보다 뛰어난 사이클 수명으로 전체 시스템 수명을 향상시킵니다.
• 신뢰성: 극한의 온도 환경에서도 리튬 배터리 대비 높은 성능 신뢰성을 유지합니다.
• 뛰어난 수명: 배터리보다 뛰어난 사이클 수명으로 전체 시스템 수명을 향상시킵니다.
• 신뢰성: 극한의 온도 환경에서도 리튬 배터리 대비 높은 성능 신뢰성을 유지합니다.
어플리케이션 사례 : HSS(배터리 + 슈퍼커패시터)

HSS(Hybrid energy Storage System)는 서로 다른 특성을 가진 저장장치의 장점을 극대화하는 솔루션입니다.
• 철도/트램: 제동 에너지를 저장하여 출발 시 재사용함으로써 에너지를 절감합니다.
• 물류 로봇(AGV/AMR): 잦은 가감속 환경에서 배터리 부하를 분담하여 수명을 늘립니다.
• 항만 크레인: 컨테이너 하강 시 발생하는 에너지를 포획하여 전기요금을 절감합니다.
• 오토바이: 고출력 지원을 통해 배달용 오토바이 등의 효율성을 개선합니다.
• 물류 로봇(AGV/AMR): 잦은 가감속 환경에서 배터리 부하를 분담하여 수명을 늘립니다.
• 항만 크레인: 컨테이너 하강 시 발생하는 에너지를 포획하여 전기요금을 절감합니다.
• 오토바이: 고출력 지원을 통해 배달용 오토바이 등의 효율성을 개선합니다.
