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테슬라 모델S·쉐보레 볼트 등 전기차 화재 증가…배터리 화재에 대한 근본 대책은?

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테슬라 모델S·쉐보레 볼트 등 전기차 화재 증가…배터리 화재에 대한 근본 대책은?

미국 캘리포니아주 랜초 코도바 야적장에 주차된 테슬라 모델S에서 갑자기 불길이 타올라 화염 온도가 화씨 3000도 이상 치솟았다. 사진=미국 새크라멘토이미지 확대보기
미국 캘리포니아주 랜초 코도바 야적장에 주차된 테슬라 모델S에서 갑자기 불길이 타올라 화염 온도가 화씨 3000도 이상 치솟았다. 사진=미국 새크라멘토
미국 캘리포니아주 랜초 코도바 야적장에 주차된 흰색 테슬라 모델S에서 갑자기 불길이 타올라 화염 온도가 화씨 3000도 이상 치솟았다. 이 차량은 3주 전 충돌 사고로 광범위하게 파손돼 이 야적장으로 이송된 것으로 전해졌다.

22일(현지시간) 현지 외신에 따르면 새크라멘토 메트로폴리탄 소방당국은 인스타그램 게시물을 통해 "자동차 배터리 부속품이 잠시 꺼질 때마다 다시 불이 붙었다"고 주장했다.

소방당국이 결국 한 시간 동안 4500갤런의 물을 뿌린 후에야 불길을 잡을 수 있었다고 한다. 소방당국이 테슬라 차량의 화재에 출동한 것은 처음이 아니다.

노트북 컴퓨터와 마찬가지로, 많은 전기차는 크기에 비해 높은 에너지 밀도를 갖는 리튬 이온 배터리에 의해 구동된다. 그러나 설계 결함, 조립 품질 불량, 소프트웨어 결함 또는 화씨 130도 이상의 온도로 인해 폭발할 수 있다. 온도가 화씨 32도 이하로 떨어지면 배터리도 손상될 수 있다.

일단 손상되면, 리튬 전지는 열을 방출하여, 전지 내 근처의 셀들을 손상시키면 폭발할 수도 있다. 리튬 이온 배터리 셀 전극은 서로 가까이 배치되어 있기 때문에 합선의 위험이 증가하여 화재가 발생할 수도 있다.

배터리 전기차는 발화 가능성이 0.03%에 불과한 데 비해 내연기관 차량은 1.5% 확률로 발화 가능성이 높다는 게 오토보험(AutoinsuranceEZ)의 연구 결과다. 이들의 연구에 따르면 내연기관과 고전압 배터리를 모두 내장한 하이브리드 전기자동차에서 자동차 화재가 발생할 확률은 3.4%다.

하지만, 전기차가 화염에 휩싸일 때, 리튬 이온 배터리의 화염 온도는 더 높고 더 빨리 타며 불을 끄기 위해 훨씬 더 많은 물을 필요로 한다.

테슬라는 화재가 문제가 될 수 있다는 것을 인식하고 있다. 화재 대응을 위한 테슬라의 모델S 매뉴얼에 따르면, 배터리 화재를 끄는 데 최대 24시간이 걸릴 수 있으며 8000 갤런의 물이 필요하다고 한다.

지난 3월, 자동차 운송업체 펠리시티 에이스는 화물선 내의 3956대의 폭스바겐 차량 화재가 발생한 지 2주 만에 대서양에서 침몰했다.

2021년 말, 제너럴모터스(GM)는 쉐보레 볼트EV와 볼트EUV의 생산을 잠정 중단하고 이미 판매된 차량을 회수했다. 그들의 배터리 팩은 연소 가능성이 낮은 것으로 여겨지는 새로운 것으로 교체됐다. GM은 신형 배터리를 사용하여 쉐보레 볼트의 생산을 재개했다.

최근 전기차 화재가 너무 많이 발생하자 미국 도로교통안전국은 지난 4월 GM, 현대, 메르세데스-벤츠, 스텔란티스, 폭스바겐이 제작한 14만 대 가까운 차량에 대한 리콜을 통해 배터리 화재에 대한 조사에 착수했다.

자동차 제조업체들에게 해결책은 '전고체 배터리' 인 것으로 전해졌다.

전고체 배터리는 리튬 이온 기술과 실질적으로 동일한 화학 제품을 사용하지만 화학 슬러리보다는 세라믹과 같은 발포체나 고체로 형성될 수 있는 기판에 의존한다. 이것은 본질적으로 화재의 가능성을 낮추는 것으로 알려졌다.


정대민 글로벌이코노믹 기자 dmjeong@g-enews.com