“전기차 화재, 피해 최소화 위해 열폭주·열전이 제어 기술 필요”

21일 광주 김대중컨벤션센터에서 열린 한국자동차기자협회 심포지엄에서 이광범 법무법인 세종 고문이 '전기차 화재 사고 사례 및 대응 방안'을 주제로 발표하고 있다./제공=한국자동차기자협회

전기차 배터리 화재 피해를 최소화하기 위해 열폭주·열전이를 차단시키는 기술이 필요하다는 주장이 나왔다. 배터리 성능 기술력은 세계 최고 수준이지만 사용된 배터리, 파손된 배터리 등 사후 관리를 위한 기술 투자는 부족하다는 비판이다. 이를 위한 대안으로 BMS(배터리 관리 시스템) 기능을 현재보다 강화하고 의무화해야 한다는 주장이다.

이광범 법부법인 세종 고문은 21일 광주광역시 김대중컨벤션센터에서 '전기차, 왜 자꾸 불이 날까?'를 주제로 열린 한국자동차기자협회 심포지엄에서 "리튬 이온은 한 번 불이 붙으면 끄기 어려운 열폭주 현상과 배터리 묶음으로 불이 번지는 열전이 현상이 발생하면 화재 진압이 더욱 어렵다"며 "인명 구조를 위한 골든 타임을 확보하고 피해를 최소화하기 위해 열폭주, 열전이 상태에서의 시험 평가가 필요하다"고 말했다. 이어 "현재 기술로 열폭주를 근본적으로 해결하기는 어려운 상황이므로 피해를 최소화할 수 있도록 열폭주를 제어하는 기술 개발이 필요하다"고 말했다.

전기차에 널리 쓰이는 리튬이온 배터리는 열이 빠르게 축적되는 특징이 있어, 열로 인해 휘발성 유기성용매인 전해액에 화재가 발생할 가능성이 있다. 또한 이 열로 가스가 발생해 내부에 축적되면 다시 화재로 이어질 가능성이 있다.

김용원 한국자동차산업협회 상무는 "전기차 배터리 관련 화재는 배터리 내부의 음극과 양극을 분리하는 분리막이 손상되면서 순식간에 800∼1000℃ 이상 올라가는 엄청난 온도에 배터리 내부가 팽창하면서 폭발하는 것이 대부분의 사례"이라며 "이러한 배터리 관련 화재의 원인은 배터리 제조과정의 불량, 사용하는 과정에서의 과충전, 교통사고 등 강력한 외부 충격 등이 발생되면 화재로 이어질 수 있다"고 말했다. 법무법인 세종에 따르면 지난해 국내에서 발생한 자동차 화재는 총 4530건으로 전체 등록된 차량 가운데 0.02% 수준이다. 전기차의 경우 23건으로 전체의 0.01%에 달한다. 올해에는 5월말 기준 14건이 발생했다.

특히 배터리 성능 개선에 대한 투자는 세계 최고 수준이지만, 사용되고 있는 혹은 사용 후 관리를 위한 기술 연구는 부족하다는 지적이다. 이 고문은 "전기차 배터리는 제조뿐만 아니라 정비, 사고, 폐차 등 다양한 분야에서 취급되는데, 현장에서는 납 배터리처럼 취급하는 경향이 있다"며 "국내외 사례를 살펴보면, 화재 진압 후나 충돌 후 폐차장 재발화 등의 화재 문제가 계속 발생되고 있다"고 말했다.

이를 해결하기 위해 열폭주 및 열전이 지연 기술 개발 뿐만 아니라 BMS 기능을 강화하고 의무화해 안전을 확보해야 한다는 주장이다. 송지현 한국교통안전공단 자동차안전연구원 중대사고조사처장은 "(BMS에) 본래 목적인 배터리 관리 기능 이외에도 배터리 이상 감지 범위 및 경고 기능 확대, 화재 발생시 대피·신고 기능을 추가하고, 열폭주 전이 지연 성능 등을 갖춰야 한다"며 "이러한 안전과 관련된 기능은 꼭 의무화(법규화)가 필요하다. 더 나아가 배터리 화재(고장)시 분석에 필요한 데이터 항목을 추가하고, 저장·동기화 기능, 화재시 배터리 냉각, 비상 호출, 열폭주 전이 지연 성능에 대해서도 지속적인 평가가 필요하다"고 강조했다.

국토교통부는 전기차 등 미래차의 안전 확보와 사전 대응을 위해 안전관리 체계를 고도화한다는 계획이다. 또 전기차의 배터리 재사용, 재활용 등의 신산업 지원 기반도 마련할 전망이다. 박균성 국토교통부 자동차정책과 자동차안전팀장은 "전기차 배터리 등 핵심 장치에 대한 안전기준을 보강하고 화재에 대응할 수 있는 배터리 관리 시스템과 화재 확산방지 기술 개발 등 안전에 대한 투자를 확대할 예정"이라며 "배터리 핵심 장치에 한해서 정부가 사전에 안전성을 인증하는 체계로 개편하고 인증 사항 준수 여부를 지속 관리할 계획"이라고 말했다.

이어 "제작결함 조사 방식과 절차를 합리화·효율화해 신속한 조사를 통해 제작 결함을 시정토록 할 계획"이라며 "전기차 검사 역량 강화를 위해 배터리 검사 기술과 장비 개발·보급을 추진하고, 배터리 안전·성능 검사 이력을 데이터 베이스(DB)화해 사용 후 배터리 산업을 지원할 계획"이라고 설명했다.