[김필수의 시선] 전기차 화재, 확실한 대책이 요구된다
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[김필수의 시선] 전기차 화재, 확실한 대책이 요구된다
  • 김필수 대림대학교 교수 autoculture@naver.com
  • 기사출고 2021년 09월 06일 08시 35분
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김필수 대림대학교 교수

전기차가 늘면서 상대적으로 어두운 부분이 늘어나고 있다. 전기차 급발진 사고도 늘고 있고 전기차 화재는 물론 앞으로 침수지역에서의 감전 위험이나 비오는 날 충전으로 인한 감전사고 등도 예상할 수 있다. 이 중 가장 걱정이 되는 부분이 바로 전기차 화재다.

문제는 전기차를 이루는 핵심 부품인 배터리 화재가 모두라는 것이다. 전기차 가격의 약 40%를 차지하는 고부가가치 부품으로 배터리의 가격 하락과 안전성이 전기차 자체를 결정지을 정도다. 그 만큼 전기차 배터리는 핵심이라고 할 수 있어서 발전 방향에 전기차의 미래가 달려있다고 해도 과언이 아니다.

배터리의 미래 중 가장 어두운 부분이 바로 배터리 안정성이다. 현실적으로 가장 진보된 배터리는 리튬이온 배터리다. 타 배터리 대비 에너지밀도가 가장 높고 부피와 무게도 가장 적으며, 상당한 발전을 거듭하고 있다. 그러나 상대적으로 어두운 부분이 바로 리튬이온 배터리의 화재다. 작년 발생했던 현대차 코나 전기차나 최근의 GM의 볼트 전기차 화재로 인한 대량 리콜이 유사 사례라 할 수 있다.

미국에서는 최근 테슬라 전기차에 화재가 발생해 이를 진화하는데 약 8시간 동안 7명의 소방대원이 약 11만리터의 물을 소진했다고 언급할 정도이다. 이 물의 양은 미국 가정에서 약 2년간 사용하는 물의 양이다. 내연기관차의 경우 진화시간은 약 50분~1시간 정도로 사용되는 물의 양은 약 1000~1100리터 정도이다. 즉 내연기관차 소화보다 전기차 소화에 100배 이상의 물을 사용하는 셈이다. 

재작년 애플사가 미래 모빌리티 수단으로 오는 2024년에 미래 애플카를 만들겠다고 선언하여 세계적 관심사가 됐다. 이 발표에서 자율주행 전기차를 만들면서 탑재되는 배터리로 에너지 밀도는 떨어지나 화재 등 열에 상대적으로 강한 리튬인산철을 사용하겠다고 언급할 정도다.

애플은 불안하지 않게 아예 열에 강한 리튬 인산철을 사용하고 떨어지는 에너지 밀도를 높이기 위해 모노셀 형태로 직접 배터리 설계를 하겠다고 선언했다. 물론 미·중간의 경제 갈등으로 중국산 리튬인산철 배터리 사용은 물을 건너가면서 리튬이온 배터리로 다시 돌아온 듯하다. 앞으로 모두가 전기차 화재에 대한 문제를 해결하지 못한다면 더욱 근본적인 문제점에 봉착할 가능성도 있다는 뜻이다.

앞으로 미래의 배터리라고 하는 전고체 배터리가 나오기에는 많은 시간이 요구될 것이다. 결국 리튬이온 배터리를 얼마나 안전하고 효율적으로 사용하는 가가 관건이다. 물론 하이니켈 배터리 개발 등 다양한 방법을 강구하고 있으나 배터리사와 전기차 제작사는 고민이 늘어난다. 여러 문제 중 전기차 화재가 가장 골치 아프고 해결과제 중 가장 큰 난제이기 때문이다.

앞으로 배터리 셀 내부 등에 최근 연구되고 있는 마이크로 캡슐을 이용한 근본적인 소화방법 등은 물론 다양한 화재 예방책이 요구된다. 국내에서 최근 이를 활용한 국내 원천기술 확보에 성공한 스타트업이 있는 만큼 다양한 연구로 근본적인 해결책이 등장하기를 바란다.

전기차 및 수소전기차의 구난·구조방법 등에 대한 국내 소방 매뉴얼을 감수한 필자로서는 앞으로 이 과제 해결이 전기차 보급에 있어서 중대한 역할을 할 것으로 예상하고 있다. 근본적인 화재 예방책은 물론 안전한 소화로 누구나 안심하고 활용할 수 있는 전기차 보급에 더욱 힘을 쏟을 때다. / 김필수 대림대학교 교수


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