전기차 100% 충전하면 화재 난다?…"검증 안된 주장"

윤원섭 성균관대 에너지과학과 교수 인터뷰

"배터리 충전 깊이·속도 지배적 화재 요인 아냐"

"안전 담보한 충전 설계…실제 100% 충전과 달라"

"BMS 통해 과충전 차단 가능…전기차 화재 감소세"

[서울=뉴시스] 윤원섭 성균관대 에너지과학과 교수가 16일 수원 성균관대 자연과학캠퍼스에서 뉴시스와 인터뷰하고 있다. (사진=뉴시스) 2024.08.18 [email protected] *재판매 및 DB 금지
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[서울=뉴시스]이창훈 기자 = 최근 전기차 화재 우려가 확산되는 가운데, 검증되지 않은 주장들이 난무하며 소비자 불안을 키우고 있다.

'100% 충전하면 화재 가능성이 높아진다'는 식의 주장들이 쏟아지며 전기차 공포를 조장하는 것이다. 충전 깊이나 속도 등이 전기차 화재 원인 중 하나일 수 있지만, 이들 요인이 화재를 직접적으로 유발하는 '지배 요인'은 아니라는 진단도 제기된다.

지난 16일 수원 성균관대 자연과학캠퍼스에서 만난 윤원섭 성균관대 에너지과학과 교수는 "검증되지 않은 정보들을 바로잡을 필요가 있다"고 밝혔다. 윤 교수는 배터리 분야의 국내 권위자로 꼽힌다.

윤 교수는 '배터리를 100% 충전하면 화재 위험이 커지는 것이냐'는 기자의 질문에 "NCM(니켈·코발트·망간) 양극의 100%는 (g당) 275㎃h(밀리암페어시)지만, 실제 쓰는 양은 200~210㎃h 정도"라며 "안전 문제를 고려한 배터리 수명이지 그냥 수명은 아니다"고 말했다.

이어 "제품 설계 당시부터 배터리 회사와 자동차 회사가 같이 설계·검증하고 그 다음에 (배터리를) 만드는 것"이라며 "충전 100%는 상대적인 개념"이라고 했다. 100% 충전은 실제 배터리를 100%까지 충전한 상태가 아니라, 안전 문제가 발생하지 않는 수준의 '100%'란 의미다.

윤 교수는 "충전 깊이가 화재와 관련이 있지만, 우리가 말하는 이 범위(안전을 담보한 100% 충전) 내에서 지배적인 원인은 아니다"고 지적했다.

그는 급속 충전 문제도 100% 충전과 크게 다르지 않다는 설명했다.

윤 교수는 "충전의 속도가 (화재와) 연관성은 있지만, 지금 속도는 제대로 검증한 설계에서 나온 속도"라고 했다. 충전 깊이와 마찬가지로 급속 충전도 안전한 범위 내에서 설정한 속도라는 것이다.

[서울=뉴시스] 윤원섭 성균관대 에너지과학과 교수가 16일 수원 성균관대 자연과학캠퍼스에서 뉴시스와 인터뷰하고 있다. (사진=뉴시스) 2024.08.18 [email protected] *재판매 및 DB 금지 *재판매 및 DB 금지

"BMS 등 과충전 차단 기술 적용 중" 

윤 교수는 배터리 과충전 문제를 막는 기술도 이미 적용하고 있다고 밝혔다.

그는 "(배터리) 셀 만드는 회사는 다양한 과충전을 막는 기술을 갖고 있다"며 "자동차 회사는 소프트웨어적으로 BMS(배터리관리시스템)이라는 제어장치가 있다"고 설명했다. 안전한 범위의 100% 충전을 넘어서는 과충전이 발생하면, 이들 기술을 통해 과충전을 막을 수 있다는 것이다.

실제 현대차·기아의 경우 BMS를 통해 3단계에 걸쳐 배터리 과충전을 차단한다. 현재까지 현대차·기아 전기차 중에 과충전으로 화재가 발생한 사례는 단 한 건도 없다.

오히려 배터리 회사나 자동차 회사들이 축적된 데이터를 바탕으로 안전 강화에 나서면서 전기차 화재는 갈수록 줄고 있다. 그는 "통계적으로 봐도 (전기차 화재가) 굉장히 많이 줄었다"며 "특히 현대차의 경우 'E-GMP'라는 전기차 전용 플랫폼을 활용해서 더 진보된 기술을 적용했고, 이후 (충돌이 아닌 화재는) 한 건 정도밖에 화재가 없는 걸로 안다"고 했다.

윤 교수는 "(배터리 회사 입장에서) 미세 결함 검출 기술을 개발하면 좋겠다는 생각이 든다"며 "자동차 회사는 안전 부분을 더 제어하고 모니터링할 수 있는 기술을 강화하면 좋을 것"이라고 말했다. 이어 "기술이 계속 좋아지는 것은 굉장히 희망적"이라고 했다.

[서울=뉴시스] 윤원섭 성균관대 에너지과학과 교수가 16일 수원 성균관대 자연과학캠퍼스에서 뉴시스와 인터뷰하고 있다. (사진=뉴시스) 2024.08.18 [email protected] *재판매 및 DB 금지 *재판매 및 DB 금지

"벤츠 화재 원인은 셀 내부 결함 추정"

윤 교수는 지난 1일 인천 청라동 아파트 지하주차장에서 불이 난 메르세데스-벤츠(이하 벤츠) 전기차 화재 원인은 셀 내부 결함으로 추정된다고 밝혔다.

윤 교수는 "(차량이) 전소됐기 때문에 원인을 알기 어려운 부분이 있지만, 셀의 내부 결함이 가장 합리적으로 추정할 수 있는 화재 원인"이라고 말했다. 그는 "벤츠 화재 사고는 충전 깊이 때문이 아니라는 것을 반증하는 얘기도 된다"고 덧붙였다. 이번 벤츠 전기차 화재가 충전 중이 아니라 주차된 상태에서 발생했기 때문이다.

윤 교수는 "결국 단락(합선)이 되면 충전이 깊든 낮든 커런트가 흐른다"며 "커런트가 얼마나 빨리 많이 흐르느냐가 화재의 요인"이라고 말했다.

이어 "결국은 그 커런트가 흐르면 열이 나는 거고 그 열 때문에 불이 나는 것"이라고 덧붙였다. 충전 깊이가 화재 가능성에 일부 영향을 미칠 수 있지만, 직접적이고 지배적인 원인은 아니라는 진단이다.

그는 이번 벤츠 전기차 화재처럼 차량이 완전히 전소돼도 BMS 기록 등으로 원인은 찾을 수 있다고 본다. 윤 교수는 "(이번 벤츠 전기차에도) BMS가 다 기록되어 있을 것"이라며 "충돌이 아닌 이상 분명히 (화재에 관한) 시그널들이 있다"고 말했다.

[인천=뉴시스] 김동영 기자 = 8일 오전 인천 서구 당하동 자동차 공업소에서 아파트 지하주차장에서 화재가 발생한 벤츠 전기차가 옮겨지고 있다. 이날 경찰과 국립과학수사연구원, 소방, 벤츠 등 관계기관이 참여해 2차 합동감식을 진행했다. 2024.08.08. [email protected]

"축적된 경험 중요…국내 배터리 경쟁력 있어"

윤 교수는 국내 배터리 회사들이 기술적으로 우위를 점하고 있다는 언급도 했다.

그는 "에너지 밀도, 파워, 가격, 수명, 안전 등 모든 게 다 중요한 성능"이라며 "이 성능이 기본적으로 골고루 잘 돼 있는 경우가 우리 배터리 3사(LG에너지솔루션, 삼성SDI, SK온)인 것 같다"고 말했다. 그는 "안전 부분에 대해서도 (배터리 3사에) 분명히 많은 기술과 노하우가 축적돼 있어 셀 메이커들 중에서 경쟁력이 있다고 할 수 있다"고 했다.

정부의 전기차 대책과 관련해선 검증된 대책을 마련해야 한다고 지적했다. 윤 교수는 "전문가들이 같이 모여서 대책에 대해서 조금 심도 있게 토의를 하고 검증을 한 다음에 대책을 세우는 게 중요하지 않을까 생각한다"고 말했다. 

윤 교수는 "우리나라 (전기차) 산업이 얼만큼 경쟁력을 계속 가질 수 있느냐 하는 것이 굉장히 중요한 부분"이라며 "과도한 우려를 갖고 모든 것을 제한한다면, 캐즘(대중화 직전 수요 침체) 같은 부분에 크게 영향을 받을 수 있다"고 했다. 그는 전기차에 대한 무분별한 규제는 전기차 캐즘 상황에서 산업이 성장하는데 악영향을 미칠 수 있다고 강조했다.


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