전기차 배터리 100% 충전해도 안전한데 왜?

전문가가 말하는 EV화재 원인

전기차의 화재가 연일 보도되고 있습니다. 사실상 내연기관 차량의 화재가 있어도 그리 부각되지 않는 요즘 어쩌면 당연한 일이라고 생각됩니다. 소나타 한대가 불탔다는 뉴스보다, 테슬라 한대가 불탔다는 내용이 대중들에게는 더 관심 있는 소재일 테니 말입니다.
그런 이유에서인지 국내 EV 화재 뉴스가 없으니, 해외에서 발생하는 EV화재까지 보도하는 상황이 되었습니다. 포르투갈에서 발생한 테슬라 모델 X의 화재소식을 국내에서 듣게 될 줄은 기대하지 못했습니다.

어찌 되었거나 EV의 화재가 문제라는 점은 거스를 수 없는 사실입니다. 다만 매번 말씀드리지만 요즘은 조금 지나치다 싶을 정도로 전기차의 화재에만 관심을 보이는듯하여 조금 섭섭한 마음이 듭니다.

하지만 이런 생각은 저만 가진 것은 아닌가 봅니다. 국내에서 전기차 화재의 원인으로 배터리만 탓하는 게  불합리했던지 성균관대 배터리 전문가이신 윤원섭교수님께서 한국일보에 한 말씀해 주셔서 옮겨 봅니다.

윤 교수는 전기차 배터리 화재 원인을 과충전으로 단정 짓는 것을 우려했다. 그는 "충전 깊이(충전량)와 화재는 당연히 관련이 있지만 지배적 원인은 아니다"라며 "100% 충전이라는 게 굉장히 상대적 개념이라서"라고 말했다. 윤 교수는 "NCM(니켈·코발트·망간) 배터리 양극의 100% 용량은 (g당) 275mAh(밀리암페어) 가량인데 실제로 사용하는 것은 200∼210mAh 정도이고 이를 100%라고 규정한다"며 "우리가 100%라고 말하는 것은 안전까지 고려한 배터리 수명"이라고 설명했다. 충전 깊이는 학계에서 사용되는 용어인 '방전 깊이'와 반대되는 개념이다. 일반적으로 전지는 표시된 용량만큼 사용한 뒤에도 약간 더 사용할 수 있기 때문에 방전 깊이는 100%를 넘어설 수 있다.

최근 지자체들이 화재 예방을 이유로 '충전율 90%'를 권고하고 있다. 또 아파트 등 공동주택 지하주차장에 충전율 90%를 넘는 전기차는 들어오지 못하게 하겠다고 밝히고 있다.

하지만 윤 교수는 전기차 화재의 원인으로 충전율보단 셀 결함 등을 지목했다. 그는 "지금까지 밝혀진 사실을 감안하면 충전 깊이보다는 셀 내부 결함이나 그 결함을 관리하는 BMS 문제로 화재가 나는 것으로 추정할 수 있다"라고 말했다. 윤 교수는 또 인천에서 일어난 메르세데스-벤츠 EQE의 화재 원인을 "배터리 셀 내부 결함이 가장 합리적 이유로 추정된다"라고 말했다. 그는 "결함이라고 하면 불량처럼 느껴질 수 있는데 그보다는 수억 개의 셀을 만들면서 어쩔 수 없이 나오는 셀의 편차라는 말이 맞다"며 "그 편차 중 가장 밑단에 있는 (성능이 떨어지는) 셀을 계속 쓰면 불안정해질 수 있어 이를 잘 관리했다면 초동 조치를 할 수 있었는데 아쉽다"라고 덧붙였다.

결국 간단히 정리해 보면, 현재 전기차에 적용된 배터리는 이미 안전을 고려한 용량으로 설계되었기 때문에 충전을 100% 하더라도 안전하다는 의미입니다.

다시 말하면 현재 정부에서 충전율 90% 이상 출입금지를 권고하는 것 자체가 난센스라는 얘기입니다. 실제로 순수배터리전기차 (BEV)의 화재를 관리하는 배터리관리시스템(BMS)의 수준차이에 따라 화재의 취약 여부가 결정된다는 말입니다.

이런 내용을 고려한다면 적어도 지금 시점에 EV를 구매할 때는 EV 전용 플랫폼을 사용하고, BMS기술력이 우수한 업체의 차량을 구매해야 합니다. 과거 내연기관 차량을 오랫동안 만들어왔다고 해서 EV도 잘 만든다는 착각(?)에서 벗어나야 할 것 같습니다. 그런데 요즘도 EV 사려는 사람이 있긴 한 건지 궁금해지네요.