KERS — 운동 에너지 회수 시스템

KERS(Kinetic Energy Recovery System)는 운동 에너지를 회수해 일시 저장하고 재사용하는 시스템이다. 2009년 F1에서 시작된 개념으로, 차가 감속할 때 사라지는 운동 에너지를 일부 모아두었다가 가속 시 보태 쓰는 방식이다.

F1에서의 KERS

F1 KERS는 두 가지 타입으로 시도됐다.

• 전기식 — 모터가 발전기로 작동해 전기를 배터리·슈퍼커패시터에 저장. 가속 시 보조 전기 모터로 출력 추가.
• 기계식 (Flywheel) — 회전하는 플라이휠에 운동 에너지를 저장. 가속 시 다시 돌려 사용.

전기식 KERS가 더 보편화됐고, 이 기술이 양산차로 흘러 들어가 회생제동이 됐다.

회생제동과의 관계

현대 EV의 회생제동은 사실상 KERS의 직계 후손이다. 차이는 다음과 같다.

• 저장 매체 — F1 KERS는 작은 배터리 또는 슈퍼커패시터. EV 회생은 메인 구동 배터리에 직접 저장.
• 출력 — F1은 짧은 순간(약 6초)에 큰 출력. EV는 지속적인 일상 회수.
• 활용 — F1은 추월 가속용 부스트. EV는 효율 개선용.

하이브리드 슈퍼카의 KERS

F1 기술이 양산차로 가는 길에서 첫 도착지는 하이브리드 슈퍼카였다. 페라리 라페라리(2013), 맥라렌 P1(2013), 포르쉐 918 스파이더(2013)가 모두 KERS 기반 하이브리드 시스템을 탑재했다. 가속 시 전기 모터가 엔진을 보태 1,000마력 이상의 출력을 내고, 감속 시 회수해 다시 채웠다.

EV가 KERS를 흡수하다

슈퍼카에서 일반 EV로 흘러간 회생제동은 EV의 일상이 됐다. 더 이상 KERS라는 이름을 쓰지 않고 그냥 "회생제동"이라 부른다. 운동 에너지의 대부분을 회수해 즉시 메인 배터리로 보내는 시스템이 표준이다.

다음 단계 — 솔라·진동 회수

운동 에너지 외에 다른 에너지도 회수하려는 시도가 있다. 차체 솔라 패널로 햇빛 회수, 서스펜션의 진동 에너지 회수 등이다. 효율은 아직 미미하지만, 미래 EV에서 누적 효과를 노리는 방향이다.