무조건 열폭주?...'오해'로 가득한 전기차 화재 '상식'으로 해소해야

[오토헤럴드 김흥식 기자] 인천 아파트 지하 주차장에서 발생한 벤츠 화재 이후 전기차에 대한 공포감이 확산하고 있다. 내연기관을 포함한 모든 자동차가 화재 발생 가능성이 있는 데도 유독 전기차 화재를 두려워하는 데에는 전문가를 자처하는 이들로부터 나오는 잘못된 정보의 탓도 있다.

정부가 자동차 및 배터리 제조사도 배터리 정보 공개를 핵심으로 하는 화재 방지 대책을 발표하고 완성차들로 배터리 관리 시스템(BMS)을 통한 안전성을 알리고 있지만 전기차 공포심이 가시지 않는 이유다. 일부 잘못된 정보와 막연한 오해가 전기차에 대한 불안감 확산을 부추기고 있어 명확한 사실관계를 통해 오해를 바로잡을 필요가 있다. 

전기차 화재 내연기관차보다 적고 배터리 직접 원인은 소수

전기차 화재가 발생할 때마다 언론이 집중적으로 다루면서 ‘전기차는 화재가 잦다’는 인상을 주고 있지만 이는 사실과 다르다. 소방청 통계에 따르면 자동차 화재는 비전기차와 전기차 합계 매년 4500건 이상, 작년에는 4800건에 달했다. 하루 평균 약 13건 이상 화재가 발생한다. 

연도별 자동차 누적 등록 대수를 기준으로 산출한 1만 대당 화재 건수는 지난해 기준 비전기차가 1.86건, 전기차는 1.32건으로 30% 정도 낮다. 배터리에서 직접 화재가 발생한 사례도 많지 않다. 소방청 화재 통계는 충돌 사고, 외부 요인, 전장 부품 소손 등에 따른 화재를 모두 포함한다.

여기에 초소형 전기차, 초소형 전기화물차, 전기 삼륜차까지 함께 집계되고 있어 일반적인 승용 전기차에서 고전압 배터리로 인한 화재 사례는 많지 않다. 전기차가 더 화재가 자주 일어난다는 생각은 오해이며 사실과 다르다는 것이다. 

전기차 화재는 무조건 열폭주? 진압 시간도 점차 단축

전기차 화재가 날 때마다 '열폭주'와 연관을 짓고 있지만 이는 사실과 다르다. 대부분 열폭주 때문에 화재 진압이 어렵고, 차량이 전소되어야 불이 꺼진다’는 주장도 있지만 일부는 맞고 일부는 틀렸다.

전기차 화재는 내연기관차와 마찬가지로 여러 요인으로 인해 발생한다. 그러나 대부분 전기차 화재는 배터리 열폭주를 수반하지 않는다. 배터리팩은 고도의 내화성, 내열성을 갖춰 배터리 이외 요인으로 화재 발생 시 불이 쉽게 옮겨붙지 않는다.

배터리 화재도 열폭주 전이를 지연시키는 기술이 탑재돼 조기 진압하면 확산을 막을 수 있다. 지난해 7월 경기도소방재난본부가 실시한 ‘전기차 화재 진압 시연회’에서 조선호 경기소방재난본부장도 “전기차 화재의 초진이나 확산 차단이 내연기관 차량보다 더 어려운 것은 아니다”라고 했다. 

화재 완전 진압까지 걸리는 시간이 전기차가 내연기관차보다 더 오래 걸려 피해가 크다는 것은 오해에서 나온 것이다. 전기차 화재의 특성 파악 및 소방 기술의 발전에 따라 내연기관차 화재 진압 시간 보다 짧은 10분 내외로 단축할 수 있는 기술 등 여러 화재 진압 해법도 등장했다. 

확산 속도 빠르고 온도가 더 높다는 주장도 사실과 달라

전기차 화재는 배터리의 열폭주를 동반해 온도가 1000도 이상으로 치솟기 때문에 내연기관차 화재보다 위험하고 피해가 크다는 주장도 사실과는 다른 면이 있다. 기본적으로 배터리 1kWh의 열량은 3.6메가줄(MJ)로 가솔린 1리터의 열량 32.4메가줄 대비 크게 낮다.

같은 용량이라면 열량이 높은 연료를 싣고 있는 내연기관차의 화재 확산 속도가 더 빠르고 차량 외부 온도도 더 높아진다. 중형급 승용의 경우 가솔린차는 약 50L급 연료탱크, 전기차는 약 80kWh급 배터리가 탑재된다.

연료가 100% 채워진 상태에서의 열량은 각각 1620메가줄, 288메가줄로 환산하면 같은 차급이더라도 가솔린차가 지닌 에너지양이 전기차에 비해 월등히 높다. 실제로 구형 레이 가솔린차와 전기차를 사용한 실험에서 가솔린차의 화재 확산이 더 빠르고, 외부 온도도 훨씬 높게 올라간다는 사실이 확인됐다.

두 차량 모두 실내 온도는 1300도 수준을 기록한 반면, 외부 온도는 가솔린차가 최고 935도, 전기차는 최고 631도로 큰 차이를 보였다. 가솔린차와 전기차 모두 높은 온도여서 불이 날 경우 환경에 따라 인접 차량에 피해를 줄 수 있지만, 전기차 화재가 유독 높은 온도로 인해 주변에 더 큰 피해를 준다는 것은 잘못된 정보다. 

지하 주차장 더 위험하다는 것도 오해, 스프링클러 작동이 중요

지하 주차장 등 실내에서 자동차 화재가 발생한 경우 전기차, 내연기관차 등의 차량 종류와 무관하게 스프링클러의 역할이 가장 중요하다. 한국화재소방학회가 지난 4월 발행한 ‘지하 주차장 내 전기자동차 화재의 소방시설 적응성 분석을 위한 실 규모 소화 실험’ 논문에 따르면 스프링클러 작동만으로도 인접 차량으로의 화재 전이를 차단할 수 있는 것으로 입증됐다.

여기에 더해 전기차 화재에 특화된 하부 스프링클러까지 설치된다면 배터리 열폭주 가능성이 절반으로 줄어든다는 점도 확인됐다. 실제로 지난 5월 전북 군산의 한 아파트 지하 주차장에서 발생한 전기차 화재는 스프링클러가 정상 작동해 45분 만에 진화됐다.

스프링클러가 작동하지 않으면 내연기관차 화재도 대형 피해로 이어진다. 지난 2022년 대전의 한 아울렛 지하 주차장에서 발생한 1톤 트럭 화재로 7명이 사망하고 수백억 원의 영업손실을 낸 적이 있다. 2014년 용인시의 한 아파트 지하 주차장에서도 120여 대의 차량 피해를 낸 내연기관차 화재가 있었다. 두 사고 모두 스프링클러가 작동하지 않아 피해를 키웠다. 

따라서 지하 주차장 등 실내에서 화재가 발생한 경우 화재 양상과 피해 규모는 발화 요인이 아니라 스프링클러의 정상 작동 여부에 따라 좌우된다는 것을 알 수 있다.

배터리 마진 존재, 100% 충전도 안전…충전량 제한 근본 대책 아냐

최근 일부 지자체가 배터리 충전량(SoC, State of Charge) 90% 이하의 전기차만 공동주택 지하 주차장 출입을 허가하는 방안을 검토하고 있다. 그러나 배터리 충전량은 화재 발생과 연관성이 미미해 ‘충전량 제한’이 근본적인 대책이 될 수 없다는 것이 전문가들의 지적이다.

현대차·기아 등 자동차 제조사들은 전기차 배터리를 100% 완전히 충전해도 충분한 안전범위 내에서 관리되도록 설계했다는 점을 강조한다. 시스템에 표시되는 충전량 100%가 실제로는 더 낮은 것이며 만에 하나 문제가 발생하더라도 BMS가 과충전을 차단하고 제어하는 기술도 전기차에 적용돼 있다.

배터리 제조사와 자동차 제조사는 배터리의 내구 수명을 확보하기 위해 일정 수준의 내구 성능 마진을 두고 있으며, BMS(배터리 관리시스템)가 사용할 수 있는 배터리 용량을 재산정하는 리밸런싱(Rebalancing)을 통해서도 추가적인 마진을 확보한다.

일반적으로 배터리 충전량은 총열량과 비례하기 때문에 화재의 규모나 지속성에는 영향을 줄 수 있지만, 배터리 화재의 원인은 셀 자체의 제조 불량 또는 외부 충격 등에 의한 내부적 단락이 대부분이다. 현대차·기아는 과충전에 의한 전기차 화재는 지금까지 단 한 건도 없다는 점을 강조하고 있다. 

국내 대표 배터리 전문가인 윤원섭 성균관대 에너지과학과 교수도 최근 언론사 인터뷰에서 “우리가 100%라고 말하는 것은 안전까지 고려한 수명”이라며 “배터리를 100% 충전하면 위험하다는 것은 일반인이 주로 오해하는 부분”이라고 지적했다.

전기차 공포증, 오정보 확산 막고 올바른 해법으로 풀어야

전기차는 기후 위기 시대 탄소 감축을 위해 필수 불가결인 선택이다. 우리나라도 캐즘을 극복하고 전기차 시대에 발맞춰 합류하기 위해선 오정보의 확산을 막고 올바른 해법을 추구하려는 제조사 및 정부, 사회 각계의 노력이 필요하다.

자동차 업계는 고객의 불안감을 덜어주기 위해 전기차 안심 점검 서비스, 배터리 기본 점검 강화, 전기차 생애주기 통합지원 프로그램(현대차 EV 에브리 케어 / 기아 e-라이프 패키지), BMS 순간 및 미세 단락 감지 기술 적용, 배터리 이상 징후 문자메시지 전송 등 다양한 방안을 시행하고 있다.

업계에서는 이번 기회로 전기차 및 전기차 화재에 대한 사실관계를 명확히 해 일반 시민들이 잘못 알고 있는 정보로 인한 전기차 공포심을 줄이고, 사회 전반이 일관성 있고 건설적인 준비를 통해 전기차 시대를 올바르게 맞을 수 있는 계기가 되길 희망하고 있다.

현대차·기아 관계자는 “배터리 셀 제조사와 함께 품질을 철저히 관리하고, BMS를 통한 사전 진단으로 더 큰 사고를 예방하는 것이 가장 중요하다”며, “배터리 이상징후 통보 시스템의 사각지대를 최소화하기 위한 대비도 강화할 것”이라고 강조했다. 

한편 소방청은 오는 11월 20일까지 3개월간 스프링클러 설비가 갖춰진 전국 아파트 지하 주차장 중 10%를 대상으로 화재 안전 조사를 시행할 예정이며, 전기차 화재 진압 전용 장비 확충을 검토하고 있다. 

김흥식 기자/[email protected]