[칼럼] 전기차화재 여러 원인 있지만, 최대 충전율 낮춰 화재 예방해야

손영욱 한국자동차연구원 본부장

최근 인천 청라의 한 아파트 지하 주차장에 서 있던 전기차에서 시작된 대형 화재로 전기차 공포증에 대한 우려가 커지고 있다. 아직 정확한 화재 원인이 밝혀지지 않은 가운데 일부 아파트에서는 전기차의 지하 주차장 진입을 아예 금지하자는 목소리도 나오면서 입주민 간 갈등 양상으로까지 번지는 모습이다.

소방청에 따르면 지난 4년간(2020~2023년) 전기차 화재는 매해 약 2배씩 증가해오고 있는 것으로 나타났다.

전기차 화재라는 것이 발생하고 나면 열폭주로 인해 대부분 차량 전체로 불이 번져 전소되기 때문에 정확한 원인을 찾아내기가 쉽지 않다.

여기서 중요한 점은 전기차는 외부 충격 없이도 화재가 발생할 수 있다는 것이다. 주차 중 일어나는 전기차 화재는 배터리 결함과 과충전이 원인인 것으로 추정되고 있다. 충전이 어느 정도 됐음에도 전기차에 충전기를 계속 꽂아둬 100%까지 충전하는 경우가 배터리 내부 온도 상승으로 이어져 전기차 화재의 원인이 될 수 있는 것이다.

열폭주는 다양한 요인에 의해 촉발될 수 있다. 가장 일반적인 원인 중 하나는 과충전이다. 배터리 셀이 과도한 전압으로 충전될 경우 내부의 전해질이 불안정해지고, 그로 인해 열이 발생하게 된다. 이 열이 축적되면 셀 내부의 온도가 급격히 상승하게 되는데 이 과정에서 배터리 내부의 물질이 발화점을 넘어서면서 화재가 발생할 수 있다. 또한, 과방전도 열폭주의 원인이 될 수 있다. 과방전은 배터리 셀이 너무 낮은 전압까지 방전될 때 발생하며, 내부 저항이 증가해 발열이 발생할 수 있다.

지난 9일 서울시는 전기차 배터리 충전율이 90%를 넘어서면 아파트 등 공동주택 지하주차장 출입을 막는 등 과충전을 방지하는 대책을 추진한다고 밝히기도 했다. 또한 과방전을 방지하기 위하여 전기자동차의 내구성능 안전마진을 10% 상향 설정하는 권고안을 낸 조치 등은 과충전·과방전에 대한 배터리의 안전성을 높임으로써 시민 불안 해소를 위한 시기적절한 조치로 보인다. 충전을 제한하는 것이 전기차 화재 예방에 얼마나 효과가 있는지에 대해서는 논란이 있지만 90%까지 충전 제한시 배터리 과열을 방지하여 전기차 화재 발생률을 일부 낮추고 배터리를 보다 오래 사용하는 내구성 증가에는 효과가 있다고 볼 수 있다.

전기차 최대 충전율을 설정하는 방법은 두 가지가 있다. 첫 번째는 차량 소유주가 설정하는 방법이 있고, 두 번째는 충전기에서 설정하는 방법이 있다. 차량 소유주가 설정하는 방법은 자유롭게 설정하면 된다. 다만, 충전기에서 설정하는 방법은 급속 충전기에서 충전율 설정이 가능하지만, 완속 충전기에는 설정하는 것이 현재는 어렵다.

그 이유는 급속 충전기에서는 차량 BMS에서 배터리 정보를 받아 충전율 설정이 가능한 반면 완속 충전기인 경우 차량에서 배터리 정보를 받지 못해 충전기에서 설정을 할 수 없기 때문이다. 그래서 환경부에서는 통신모뎀이 장착된 화재예방형 충전기를 보급하려 하고 있는 것이다.

요즘과 같이 연일 계속되는 폭염 속에 지상에서 주차나 충전을 할 경우 화재에 더 노출될 수 있어 하루라도 빨리 전기차 화재 문제를 해결할 수 있는 궁극적인 해결책을 마련해야 한다. 관련 전문가들이 제시하고 있는 궁극적인 해결책 중의 하나가 배터리 데이터 공유이며, 현재까지 지속되고 있는 전기차 배터리 화재로 인하여 배터리 데이터 공유에 대한 필요성이 높아지고 있다. 자동차 제조사에서도 적극적으로 참여의사를 내비치고 있는 것은 매우 고무적이다. 배터리 데이터 공유는 화재를 미연에 방지할 수 있는 대안으로 제시되고 있으며, 하루 빨리 기술개발을 통하여 전기차 화재에 대한 예방을 해야할 것이다.