[김필수의 Car톡]
충전 제어 통한 과충전 예방 중요
배터리셀 불량 검사·운전자 교육 必

아파트 지하 주차장의 전기차 화재로 인한 재산상의 피해가 막심하면서 이른바 '전기차 포비아'가 발생하고 있다. 정부에서는 종합대책 등으로 이를 극복하고자 노력하고 있는 실정이다. 그러나 역시 종합대책은 실질적인 현장의 핵심 사항이 없는 상황이다.
역시 가장 핵심은 지하공간에서의 주차와 충전이라는 특성으로 인한 폐쇄공간에서의 한계점이다. 이러한 필연적인 대한민국만의 특성을 극복할 수 있는 방법은 전기차 화재를 근본적으로 줄이는 노력이 필수적이고 혹시라도 지하공간에서 전기차 화재가 발생하면 조속히 진화하는 방법이 가장 중요하다. 중장기적인 조치도 중요하지만 당장 전기차 포비아를 줄이는 방법은 아파트 등 공동주택에서의 막연한 공포감을 줄일 수 있는 실질적인 방법 마련이다.
전기차 화재의 원인은 과충전 및 과방전이라는 특성과 배터리셀의 불량, 그리고 배터리 관리시스템인 BMS의 관리다. '과충전'이라는 용어를 착각하는 것은 100이라는 용량에 150을 넣는 의미를 얘기하는 것이 아니라 지정된 용량을 넘어 계속 전기에너지를 주입한다는 의미다. 무리한 반복된 에너지 공급은 결국 배터리셀의 불량을 초래할 수 있는 융합적인 원인도 된다는 뜻이다.
따라서 과충전 예방 방법은 충전율 제어다. 최대 충전을 하는 것보다는 약간 여유를 두고 80~90% 정도 충전하는 방법으로 낮은 충전율은 에너지 밀도를 낮추고 화염 전이 속도를 낮추며 열폭주를 낮추는 효과가 있다는 점은 전문가 누구나 공감한다. 100%보다 낮추면 좋다는 의미다. 그러나 제작사에서는 주행거리 하락과 홍보 등 여러 면에서 불리하고 충전율 하락이 굳어지는 것을 걱정한다. 제작사의 무리한 홍보와 로비로 인해 심각한 왜곡이 발생하고 있으며 이를 언급하고 있는 전문가들도 몸을 사리고 있다. 심지어 정부도 관련 용어 사용을 회피할 정도며 일부 몰상식한 전기차 사용자들의 무리한 언급은 눈살을 찌푸릴 정도다. 계속 언급하고 있는 필자는 SNS 등에서 심각한 팩폭을 당할 정도다. 손바닥으로 하늘을 가릴 수 있다는 생각을 버리는 것이 중요하다.
예전 태양광 에너지저장장치인 ESS에 연속적으로 화재가 발생하자 충전율을 약 85%로 규제하면서 화재가 없어진 사례와 같이 약 15%의 배터리 낭비가 발생하는 부분을 제작사는 우려한다는 뜻이다. 따라서 충전율 조정은 어디까지나 소유자나 공동주택의 결정권이다. 현재와 같이 지하공간에 대한 충전율 조정은 어디까지나 해당 주최의 결정이라 판단하면 된다. 특히 지금의 전기차 포비아를 극복하는 한시적이고 지하라는 공간적인 역할이라 판단하면 좋을 듯하다.
충전율 조정 방법은 충전기가 할 수 있거나 전기차 자체가 할 수 있다. 그러나 전국 아파트 등 공동주택에 공급된 31만기 모두는 이러한 기능이 전무하다. 올해부터 환경부에서 이 기능을 넣었을 경우 보조금을 더 주는 이유라 하겠다. 이른바 스마트제어 완속 충전기다. 따라서 현재는 전기차 자체가 자제하고 충전율 제어를 할 수밖에 없다. 또한 배터리셀 발란스를 위하여 한 달에 한 번 정도 배터리 충전을 최저에서 최고까지 충전하는 방법을 권장한다. 나도 안심이고 아파트 등도 안심할 수 있는 직접적인 방법이기 때문이다.
두 번째는 배터리셀 불량 문제다. 배터리셀 불량은 두 가지 원인을 생각할 수 있다. 하나는 배터리 제작사에서 배터리셀을 제작하면서 초기에 3D 엑스레이 전수 검사를 하는 방법이다. 검사 방법은 정렬 검사에는 3D CT 검사를, 이물질 검사에는 2D 검사를 통하여 전수검사를 하면 99.9%를 찾는 만큼 최고의 방법이 될 것으로 확신한다. 검사 기술 또한 대한민국이 최고 기술을 보유해 배터리셀 전수 검사 인증제까지 도입하면 글로벌 기준으로까지 주도할 수 있는 계기가 된다. 전기차 화재를 낮추는 효과는 당연하다.
배터리셀 불량의 또 다른 원인은 전기차 운전자가 문제가 될 수 있다. 다년간 무리한 전기차 운전은 배터리팩에 충격을 반복적으로 주어 전기차 화재를 유발할 수도 있기 때문이다. 누구도 이에 대한 교육이나 매뉴얼도 없다는 점은 분명히 바꾸어야 한다. 최근 필자에게 이에 대한 교육 요청이 많아지고 있다. 즉 전기차 운전자는 전 세계에서 가장 많은 과속방지턱에 전기차 바닥을 치면서 지나가면 절대로 안 되고 침수 도로도 내연기관차 대비 바닥이 낮은 만큼 우회도로를 찾는 것이 중요하며, 당연히 젖은 손으로 충전하면 안 된다. 이에 대한 다양한 방법을 교육조차 없다는 것은 당연히 개선이 요구된다.
그다음으로 전기차 화재의 원인이 될 수 있는 BMS의 관리이다. BMS의 일부 정보 공개는 물론 체계적인 업데이트를 통한 관리가 핵심이며 데이터 로그를 통한 추후 증거로도 중요한 의미를 담고 있기 때문이다. 정부나 제작사에서 BMS 관리의 중요성을 언급하는 이유다.
상기한 방법 중 정부는 피부로 느끼기 어려운 BMS 관리만을 언급하고 실질적이고 직접적인 방법은 도외시 한 부분은 더욱 아쉽다.
물론 전기차 화재는 이 외에도 모터 과열은 물론 다른 전기·전자 시스템의 문제로도 발생할 수 있다. 전기차는 내연기관차 대비 완전히 다른 '움직이는 가전제품'으로 다른 이동 수단이라는 것을 확실히 인지해야 한다. 관리 방법이나 운전 방법도 다르다는 것을 인지하고 확실히 체계적인 교육도 필요하다.
특히 보급도 지난 약 10년간이라는 짧은 역사를 지니고 있어서 이러한 과도기는 약 10년간 진행될 것이 확실하다. 현재의 '전기차 캐즘'을 이를 보완하는 숨 고르기 기간으로 활용하고 앞으로 본격적으로 다가올 전기차 시대를 대비했으면 한다. 이러한 부정적인 요소 중 가장 막연하고 공포감을 가질 수 있는 전기차 화재를 확실히 막을 방법 마련과 전기차에 대한 긍정적인 인식이 확신하기를 바란다.
김필수 자동차연구소 소장, 대림대 교수
한국전기자동차협회와 한국자동차튜닝산업협회, 한국수출중고차협회 등 여러 자동차 협회의 회장을 맡고 있다. 세계인명사전(미국) 후즈 후 인 더 월드 (Who's Who in the World)에 2000년부터 2020년까지 21년 연속 등재됐다. 현재 대림대학교 미래자동차학부 교수로 있다.

