'청라 전기차 화재 원인' 끝내 미궁 속
'BMS' 불 타 데이터 추출 불가
국과수 감정 결과 '원인 미상'
'전기차 포비아'를 불러일으킨 인천 전기차 화재 원인이 미궁에 빠질 가능성이 커졌다.
화재 원인을 규명할 유일한 단서인 벤츠 전기차의 '배터리 관리 시스템(BMS)'이 불에 녹아버려 당시 배터리 충전 상태와 온도, 용량 등을 파악할 방법이 없기 때문이다.
22일 인천경찰청 과학수사대에 따르면 경찰은 지난 19일 국립과학수사연구원으로부터 “차량 하부 배터리 팩에서 발화됐을 가능성이 있다”는 정밀감정 결과를 통보받았다.
국과수는 화재 원인에 대해 “차량 밑면의 '외부 충격'으로 배터리 팩 내부 셀이 손상돼 절연 파괴되면서 발화했을 개연성을 배제할 수 없다”고 설명했다.
실제 불이 난 벤츠 전기차의 배터리 팩을 덮고 있던 하우징(기계 부품을 보호하기 위한 철제 덮개) 바닥면이 일부 함몰된 것으로 확인됐다.
경찰은 화재 당시 전기차가 충전 중인 상태가 아니었고 주차한 지 약 59시간 뒤에 불이 난 점을 미뤄 '배터리 결함'에 무게를 두고 수사에 나섰으나 국과수의 정밀감정에서 새로운 화재 원인이 제기된 것이다.
문제는 경찰과 국과수가 온전한 BMS를 확보하지 못한 탓에 이번 화재가 정확한 원인을 밝히지 못한 채 '원인 미상'으로 결론 날 가능성이 높다는 점이다.
최적 조건에서 배터리를 유지·사용할 수 있도록 제어하는 시스템인 BMS는 배터리 팩 전압·전류·온도 등 각종 데이터를 기록하고 있어 화재 원인을 규명할 핵심 물증으로 꼽혀왔다.
경찰 관계자는 “BMS가 불에 타버려 배터리 관련 데이터를 추출하지 못해 정확한 화재 원인을 밝히기는 어렵게 됐다”라며 “배터리 팩 하우징이 약간 함몰돼 있어 과속 방지턱이나 연석 등 외부 충격 누적으로 인한 화재 가능성도 제기된 것”이라고 밝혔다.
전문가들도 BMS에서 데이터를 추출하지 못한다면 정확한 화재 원인을 밝히는 데 한계가 있을 것이란 의견을 내놓고 있다.
전기차가 내연기관차와 비교할 때 바닥이 낮아 상대적으로 외부 충격이나 침수에 취약한 것이 사실이지만 이를 화재 원인으로 단정할 수 없다.
배터리 셀이나 BMS 자체가 불량이었거나 복합적으로 작용했을 가능성도 있는데 BMS가 불에 탔다면 원인 파악 자체가 어려울 것이다.
충전 불편에 화재까지 택시 전기차 성장세 뚝
2022~2023년 1만여대씩 늘었지만
LPG 가격 하락하며 업계 외면
‘뒷좌석 승차감 별로’ 평가도 이유
최근 2년간 고속 성장하던 전기차 시장이 택시 업계에서도 외면을 받고 있다. 올해 들어 지난 7월까지 신규 등록한 전기차 택시 수는 2000대 수준이다. 지난해까지 2년 연속 연간 1만대 이상 늘었던 것과 비교하면 증가세가 크게 꺾였다. 지난달 인천 청라국제도시에서 발생한 벤츠 전기차 화재 이후 확산된 ‘전기차 포비아’도 악재다. 택시업계에서도 당분간 전기차 캐즘(일시적 수요 정체)을 피할 수 없을 것이란 전망이 많다.
전기차 택시는 지난 7월 기준 3만4908대가 등록돼 있다. 전국의 전체 택시가 약 22만1000대인 점을 고려하면 전체의 15.8% 정도가 전기차다. 2021년까지만 해도 1만대에 못 미치던 전기차 택시는 수년 사이 급속도로 늘었다. 2022년과 지난해 신규 등록한 전기차 택시는 각각 1만5134대, 1만601대로 집계됐다. 전기차 택시는 충전 인프라와 수요가 발달해 있는 도심 지역을 중심으로 급증했다. 지역별로 보면 지난 7월 누적 기준 서울이 7110대로 가장 많고 이어 경기(4999대) 부산(3652대) 순이다.
하지만 최근 신규 전기차 택시는 급격히 줄었다. 지난 1~7월 신규 등록한 전기차 택시는 2001대다. 증가세가 꺾인 것은 여러 요인이 복합적으로 작용한 결과다. 우선 가성비가 꼽힌다. 최근 2년간 이어지던 고유가 상황이 일정 부분 해소되면서 택시업계에서 주로 쓰는 연료인 액화석유가스(LPG) 가격도 하락했다. 굳이 전기차를 택할 필요가 없는 것이다.
전기차 특성상 뒷좌석 승차감이 좋지 않다는 불만도 택시 기사의 선택을 망설이게 하는 이유가 되고 있다. 한 개인택시 운전자는 “전기차 택시를 타고 멀미를 호소하는 손님도 있다”고 전했다.
전기차 택시 수요 하락은 상당 기간 이어질 가능성이 크다. 위의 이유에다 지난달 화재 발생으로 사회적으로 전기차 구매를 꺼리는 분위기가 형성됐기 때문이다. 택시는 전기차 지원금에 더해 국비로 250만원을 추가 지원하지만 이것만으로 수요를 다시 끌어올리기엔 역부족이란 평가가 나온다.
전기차 전고체 배터리 개발에 목숨 걸었다
한일중 사활 건 전고체 개발 경쟁
소형 전고체 배터리 개발로 자극
전기차 게임체인저로 주목
이온전도성 높은 황화물계 전해질
기술 난이도·원가 경쟁력 확보 허들
한국 배터리 업체들도 집중 투자
삼성전기의 소형 전고체 배터리 개발 성공은 상용화까지 수년 이상의 기간이 더 걸릴 것으로 전망되는 전기차용 전고체 배터리와 대비되는 성과다. 이번 웨어러블 기기용 전고체 배터리 개발로 향후 전기차용 전고체 배터리 개발에도 탄력이 붙을지 관심이 쏠린다.
‘꿈의 배터리’로 불리는 전고체 배터리는 배터리 안전성이 뛰어나고 에너지 밀도가 높은 특징을 갖고 있다. 이는 액체 전해질 대신 상대적으로 안정성이 높은 고체 전해질을 이용하기 때문이다. 다만 배터리 소재 개발과 제조 공정의 난이도 등 이유로 상용화까지는 많은 난관을 돌파해야 한다.
기존 리튬이온 배터리와 달리 전해질이 고체로 바뀌면서 이질적인 소재로 인한 계면 저항 변화, 전극과 전해질 사이의 이온 전도도 차이를 기술적으로 해결해야 하는 과제가 남아 있다. 배터리 셀 제조과정에서 기존보다 훨씬 높은 압력과 온도가 필요한 만큼 이러한 제조 환경을 구축하는 것부터가 난관이다.
또 음극재까지 리튬메탈로 변경하는 등 전고체 배터리 생산을 위한 설비를 사실상 새롭게 구축해야 한다. 즉 대량 생산을 위한 양산 시스템 구축은 고난이도 기술 확보뿐 아니라 대규모 투자가 수반될 수 밖에 없다는 뜻이다. 생산 원가 측면에서도 고체 전해질 가격이 현재의 액체 전해질보다 훨씬 높아 대량생산 이전까지는 수지타산이 맞지 않다.
산화물계 고체 전해질을 사용하는 소형 전고체 배터리와 달리 황화물계 고체 전해질이 주로 사용되는 전기차용 대형 전고체 배터리의 특성 차이도 개발 속도를 달리하는 주요 요인이다.
이번 삼성전기의 소형 전고체 배터리에 쓰인 산화물계 고체 전해질은 이온 전도성이 황화물계보다 낮지만 화학적 안정성이 높고 상대적으로 생산 난이도가 낮다. 특히 웨어러블 기기용인 만큼 소형 전고체 배터리는 출력보다는 안정성이 높은 산화물계를 선호하게 된다. 반면 이온 전도도가 배터리 성능의 핵심지표인 전기차용 전고체 배터리는 이온 전도도가 높은 황화물계 전고체 배터리 개발에 집중할 수 밖에 없다.
배터리업계 관계자는 “전기차용 전고체 배터리의 경우 이온 전도도가 높아야 할 뿐 아니라 안전성도 담보해야 하는 등 까다로운 조건을 만족시켜야 한다”며 “특히 황 성분이 수분과 반응하면 독성물질인 황화수소를 발생시켜 이를 방지하기 위한 연구·개발의 난이도가 높고 그만큼 상용화까지 시간이 더 걸린다”고 설명했다.
이런 가운데 현재 전기차용 전고체 배터리 개발을 위해 한국·일본·중국 등이 기술 개발과 선행 연구에 경쟁적으로 나서고 있다.
삼성SDI는 전고체 배터리 생산을 위한 파일럿 라인을 구축했고 샘플을 고객사에 공급하고 있다. 이르면 2027년부터 전고체 배터리 양산을 목표로 개발을 진행 중이다. LG에너지솔루션과 SK온은 2030년까지 황화물계 전고체 배터리 생산을 위해 속도를 내고 있다.
일본 완성차 업체인 도요타는 2027년 전고체 배터리를 출시하려는 야심을 드러냈고, 중국계 글로벌 배터리 업체인 CATL도 2027년에 전고체 배터리를 생산 개시하겠다는 목표다.
중국 정부는 CATL 등 6개 회사가 참여하는 전고체 배터리 개발 프로젝트에 한화로 1조원이 넘는 60억위안을 투자할 방침이다. 전고체 배터리는 개별 민간기업이 막대한 설비투자와 연구개발 비용을 감당하기 힘들다는 지적이 나온다.
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Негізгі бет 20240923 청라 전기차 차주 결국 독박파산 화재 원인 몰라 차주가 전부 피해 보상 해야 할 판...
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