열 폭주 현상 위협 전기차 리튬배터리 양날의 칼

타버릴 때까지 물속에서도 발화하는 열 폭주현상

옮겨붙는 불쏘시개 되면서 지하 주차장 아수라장

80% 안전 충전 비율 크게 화제가 날 우려가 없다

물속에서 타오르는 불빛이 마치 전기용접기 불빛처럼 보이는 열 폭주 현상은 경악스럽다

전기자동차 에너지원인 배터리 화재 발생 장소가 지하 주차장이라면 소방차의 진입이 어려울 뿐만 아니라 리툼 배터리 특성상 물만 퍼붓는다고 바로 꺼지지 않고 다 타버릴 때까지 물속에서도 발화하는 열 폭주 현상에 대응할 수 없다.

국토부 산하 자동차안전연구원에서는 이러한 실험을 많이 하고 있다. 홍보용으로 만든 영상을 보면 물속에서 타오르는 불빛이 마치 전기용접기 불빛처럼 보인다.

따라서 지하 주차장에서 주차된 자동차에서 발생하면 그 옆의 일반 경유 차나 휘발유 자동차에 옮겨붙는 불쏘시개가 되면서 지하 주차장이 아수라장이 돼 버릴 수 있다. 아파트 단지에서는 화재로 인해 전기가 차단되면 엘리베이터에 갇힌 사람도 나오지 못해 위험해질 수 있다.

게다가 덕트 등의 통로로 빠져나오는 화마가 지상의 건물로 옮겨붙으면 그것도 피해를 줄 뿐만아니라 고층 건물은 이런 화재에서는 대피가 쉽지 않다. 연기 때문에 옥상으로 대피하기 어렵고 수도와 전기 공급이 끊겨버리면 복구하는데도 시간이 걸리고 냉장고의 음식들이 변해버리는 등 부수적으로도 많은 피해를 감수해야 한다.

인천 아파트 지하 전기차 화재 사건의 경우 소방차가 지하 주차장에 진입하지 못해 소방관들이 직접 호스를 들고 현장으로 진입하여 진압에만 무려 5시간 이상 소요되었고 주차되어 있던 차량 중 140여 대 이상이 전소되거나 그을리는 등의 피해를 입었다.

넓은 지하 주차장 천장에 설치된 배선 오물 배관 시설 등이 열 변형이 일어나 주저앉았거나 전기 회로가 녹아 내리면서 단수 및 단전으로 이어진다.

무더운 폭염이 지속되는 여름철에는 주민들이 인근 다른 곳이나 또는 복지관, 학교등 임시 대피소로 몸을 피한다고 해도 취침과 간이생활에 필요한 생필품 등 복합적인 예산이 들어가고 정신적 불편도 감수하여야 되는 일이 생긴다.

이러한 위험을 감수하고 전기차에 리튬 배터리가 사용된 이유는 납산보다 동급 무게가 1/3 정도로 가볍고 급솓 충전 시간이 1시간 이내로 8시간인 납산 배터리에 비해 짧은 장점이 있을 뿐만 아니라 초소형 제작이 가능하기 때문에 스마트폰에 100% 사용하고 있다. 특히 전기차 배터리로서는 사용 시간도 납산 배터리보다 오래 사용할 수 있는 장점이 많다.

전기차 화재 발생은 온도에 민감한 찐득한 화학물질 리튬 배터리

요즘 전기자동차에 탑재되는 배터리는 리튬폴리머 소재의 배터리로 충격을 가하거나 과열이 되면 자체 쇼트로 인해 불이 붙는다. 일반 자동차의 납산 배터리는 플러스 마이너스를 직접 쇼트를 시키지 않는 한 불이 날수가 없다. 그러나 리튬배터리는 쉽게 말해 온도에 민감한 찐득한 화학물질이 들어가 있어 충격에 약하다.

리튬 배터리의 이런 특성은 과충전이나 폭염에 노출되면 부피가 늘어나 배터리가 뽈록 배가 튀어나온다. 불이 붙기 좋은 조건이 자연스럽게 만들어지는 수순이다. 배터리 제조사나 자동차 제작사에서는 나름대로 쿨링 장치를 탑재해 주행 중은 물론 배터리 충전 중에도 배터리를 식힌다. 이것이 배터리 보호장치(BMS: Battery Management System)이다.

또한 우리나라가 리튬 배터리 제조 강국이면서 배터리 보호장치 기술도 강국이다. 대부분 화재가 난 전기차는 전문가들이 파라시스가 제조한 배터리의 결함이 원인일 가능성을 높게 보고 있다.

요즈음 리튬 배터리 화재 공포의 잔상을 이어가고 있는 전기 퀵보드, 전기이륜차, 전기삼륜차에도 리튬 배터리가 장착되어 보급되고 있어서 이 또한 무시할 수가 없다. 그래서 국내에 수입되는 이륜이나 삼륜은 국내 배터리를 사용하는 업체가 늘고 있다.

미국의 엘런 머스크가 출시하는 테슬라 전기차가 전량이 미국 제조가 아닌 중국산이다. 스마트폰 애플도 전량 중국에서 만들고 있다. 중국산 제품이 모두 나쁜 것만은 아니지만 기술력이 약한 부분은 선진국 기술로 하루빨리 보강해야 한다

지하 주차장의 전기차 화재 예방 대책

가. 스프링클러 정기적 작동 테스트 필요

뉴스 결과를 종합해 보면 만약 스프링클러가 제대로 작동했다면 지하에 주차된 140여 대가 전소될 정도로 화재가 커지지 않았을 수 있었다는 점이 매우 안타까운 부분이다. 우리나라 전기차가 50만 대가 넘었지만 전체 차량 등록 대수 2,560만 대에 비하면 보유 비율이 많은 편은 아닌 데도 빈번해지는 전기자동차 화재 사건을 보면 그냥 두고 볼 수만은 아니다. 지구온난화로 인해 지금은 가을로 접어들어 다행이지만 내년 여름에는 걱정이 많아질 수밖에 없다. 여름에는 에어컨을 틀고 다녀야 하는데 특히 폭염에는 과부하로 인해 전기차가 위험해질 수밖에 없기 때문이다.

나. 전기자동차는 외부에 주차

국내 생산은 물론 수입도 많이 되는 전기자동차 리튬 배터리 특성상 고온에 노출되면 위험하기 때문에 지하에는 다른 차에 피해를 줄 수 있다. 가급적 외부에 주차하는 것이 좋다. 화재 시 1차 적 책임은 자동차 제작사에 있지만 운전자도 자동차의 정기 점검 등을 잘 지켜야 한다. 온도가 내려가는 동절기 화재 사고가 적다는 점도 이를 반증하는 셈이다.

다. 배터리 과충전 방지

배터리 충전을 100%를 하는 것보다는 짧은 거리를 주행한다면 40%까지는 특별히 문제가 없다. 30% 이하로 떨어지거나 10% 이하로 되면 좋지 않고 충전율 0%는 배터리 수명 복원이 되지 않고 전체 배터리를 교체하여야 하는데 이때의 비용은 만만치 않다.

전기자동차에서 배터리값이 전체 자동차 값의 60% 이상이기 때문이다.

리튬 원소가 희귀 물질이기 때문에 각국에서 자원개발에 박차를 가하고 있다. 충전도 안전하게 80%만 하면 크게 화제가 날 우려가 없다. 스마트폰도 충전기에 늘 꽂아 놓고 있는 습관도 버려야 한다. 요즘 나오는 보조 배터리를 가지고 다니다가 바로 연결하면 되는 만큼, 전기자동차를 비롯한 모든 리튬 배터리 충전 비율은 최대 90% 선을 넘기지 않아야 한다.