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전기자동차(EV)는 미국 뉴욕시에서 가장 심각한 화재 및 폭발 위험 중 하나가 되고 있다. 그 이유 중 하나는 중국산 부유식배터리(floating batteries)로 추정된다.
FDNY는 7월 7일 기준으로 2021년 전체 사례 수에 해당하는 104건의 리튬이온 배터리 화재를 보고했다. 그러나, 이 기관은 위의 모든 사례가 전기 차량에 있는 배터리에서 비롯되었는지 여부를 명확히 밝히지 않았다.
◇화재의 원인
리튬 이온 배터리에 불이 붙으면 즉시 주변 환경과 화학 반응을 일으킨다. 이런 화재는 다른 일반 화재처럼 진압할 수 없기 때문에 처리가 어렵다.
전기 자동차의 대형 배터리 팩에는 최대 90개의 셀(배터리)이 있다. 1개 셀이 가열되자마자 연쇄 반응이 나머지 89개의 셀로 빠르게 퍼진다. 리튬 이온 배터리는 엄청난 양의 열을 방출할 뿐만 아니라 유독 가스를 생성하며 특히 밀폐된 공간에서 위험하다.
전문가들에 따르면, 전기 자동차로 가장 많이 이동하는 뉴욕의 6만5000명 이상의 배달 직원은 종종 중국산 저렴한 자동차와 배터리를 사용한다. 값싼 배터리는 LG에너지솔루션, 삼성SDI, 파나소닉과 같은 유명 브랜드에서 인증한 배터리보다 폭발 위험이 더 높다. 또 배터리를 스스로 분해하거나 부적절하게 충전하거나 배터리를 손상시키는 것도 위험 요소이다.
전기 자동차 컨설턴트인 마이크 프리츠(Mike Fritz)가 분리기에 대해 의문을 제기했다. 이것은 충전 및 방전 중에 이온이 양극에서 음극으로 또는 그 반대로 이동하도록 하는 구성요소이다. 마이크 프리츠에 따르면 제조 시설의 위생 관리가 엄격하지 않으면 분리기의 불순물이 시간이 지남에 따라 성능이 저하될 수 있다. 결국에는 단락이 발생하여 발열 및 화재가 발생한다.
또 다른 잠재적인 문제는 배터리 관리 시스템(battery manage ment system, BMS)이다. BMS는 배터리의 작은 칩에서 실행되므로 전류가 너무 빠르거나 너무 느리거나 과충전되지 않도록 한다. 이것들은 모두 발열 요인이다.
◇예방 솔루션
7년 경험을 가진 전기 자동차 정비사인 매니 라미레즈(Manny Ramirez)에 따르면 모든 위험은 가난한 수리공이 배터리를 손상시키거나 부적절한 충전으로 인해 발생한다. 합선 화재는 소방서에 의해 배터리 화재로 분류되지만 이러한 배터리가 항상 점화되는 것은 아니다.
라미레즈는 사용자가 자동차 배터리를 절대 만지지 말 것을 권장한다. 배터리가 충격이나 배터리 병으로 인해 손상되면 약 100달러의 매력적인 가격으로 배터리를 수리하도록 제안되는 경우가 많다. 그러나 배터리, 모터 및 충전기는 상호 연결된 시스템이므로 한 부분을 수정하면 전체 안전에 영향을 미친다.
더 위험한 것은 수리된 배터리가 심각한 오류가 발생하기 전에 짧은 시간 동안 ‘작동’할 수 있다는 것이다. 이쯤 되면 시한폭탄과 다를 바 없다.
전기자전거 화재를 줄이기 위한 노력의 일환으로 일부에서는 인증되지 않은 리튬 이온 배터리의 보관 또는 판매를 금지하는 규정을 시에서 제정할 것을 제안하고 있다. 또한 ‘공평한 통근 프로젝트(Equitable Commute Project, ECB)’는 저소득 뉴욕 주민들에게 5000대의 고품질 전기 자전거를 제공할 것을 약속한다.
ECB는 대중교통 사각지대에 처한 뉴욕시의 도시 근로자들의통근을 지원하고 교통 정의를 발전시키며 뉴욕시를 다시 움직이게 하는 마이크로 모빌리티 파일럿 프로그램이다.
앞으로 호주 시드니에 본사를 두고 있는 전기자전거 스타트업주모(Zoomo)와 같은 회사는 배터리 교체 및 수리 비용을 지원하는 전기 자전거를 임대할 가능성이 높다. 또한, 리튬이온 전지와 같이 가연성 전해질이 없는 전고체 전지의 개발도 본격화될 전망이다.
김세업 글로벌이코노믹 기자
