'대안' 전고체 배터리, 상용화 아직
기술개발 진행중, 사장될 이유 없어
전기차 기반의 다양한 진화기대…발전가능성 무궁무진
[미디어펜=김태우 기자]테슬라의 전기차 화재사고가 연이어 발생하며 전기차 자체에 대한 소비자들의 불안감이 높아지고 있는 모습이다. 

한번 발생하면 진화가 어렵기 때문에 이에 대한 위험성을 우려하는 목소리가 높아지고 있다. 이에 전기차에 대해 회의적인 시선까지 나오고 있다. 하지만 내연기관에서 볼 수 없는 높은 순간 출력과 정숙성 등 선진기술력이라는 사실에는 변함이 없어보인다. 

   
▲ 테슬라 모델Y/사진=테슬라 홈페이지

24일 관련업계에 따르면 테슬라 전기차가 일주일 사이 주행 도중 사고 이후와 주차된 상태에서 각각 화재가 발생했다.

소방당국에 따르면 지난 9일 오후 10시25분경 세종시 소정면 운당리 국도 1호선을 달리던 테슬라 전기차에서 불이 났다. 당시 테슬라는 중앙선을 넘어 중앙분리대 가드레일을 들이받고 마주 오던 차량과 충돌하면서 불이 붙기 시작했다. 이에 소방당국은 장비 17대, 인원 50명을 투입해 1시간 18분 만에 진화 작업을 완료했다.

지난 7일에는 서울 성동구 테슬라 서비스센터에 주차돼 있던 테슬라 '모델X' 차량에서 불이 났다. 사고 차 주인은 운행 중 이상을 감지하고 서비스센터에 차를 입고했는데, 갑자기 세워둔 차에서 불이 나 소방서에 신고한 것으로 알려졌다.

전문가들은 전기차 화재 비율이 내연기관차보다 오히려 낮다고 설명한다. 

미국의 보험서비스 제공업체 오토인슈어런스EZ가 미국 연방교통안전위원회와 교통통계국 자료를 분석해 발표한 자료를 보면 전기차 10만 대당 화재 건수가 25.1대다. 반면 내연기관차는 10만 대당 1529.9대, 하이브리드차량은 3475.5대로 집계됐다.

문제는 '열폭주' 현상이다. 열폭주는 배터리 내부에 충격이 가해졌을 때 나타나는 발열 반응이다. 현재 전기차는 리튬이온 배터리 내부에 액체전해질을 사용하는데, 분리막에 변형·충격 등으로 훼손되면 액체전해질이 흘러 양극 물질과 만나 기화된다. 

이렇게 되면 배터리 온도가 1000도까지 급격히 상승하고, 이로 인해 주변 리튬이 다시 반응해 다시 열이 생기는 것이 반복된다. 열폭주 현상은 연쇄 반응으로 인해 배터리 온도가 쉽게 떨어지지 않아 진화 작업을 어렵게 만든다.

열폭주를 막을 기술로는 전고체 배터리가 가장 큰 대안으로 손꼽힌다. 전고체 배터리는 기존 액체 전해질을 고체로 대체해 양극 물질과 만나는 것을 예방해 화재와 폭발 위험을 줄일 수 있다. 전고체 배터리는 아직 상용화까지 수년이 걸릴 것으로 전망돼 당장 활용이 어렵다.

최근 현대모비스 내부 아이디어 경진대회에서는 냉각수 분사 방안이 제시됐다. 해당 기술이 적용되면 화재가 발생하는 순간 냉각수를 배터리 내부로 분사해 열폭주가 나타나기 전에 화재를 진압할 수 있다. 

   
▲ 현대차가 준비하고 발전중인 수소전기 하이브리드 시스템 콘셉트카 N Vision 74와 고성능 대표 콘셉트카 RN22e. /사진=현대차 제공

다만, 아직 아이디어 단계라 본격적인 제품 개발까진 시간이 오래 걸릴 전망이다.

이항구 자동차연구원 연구위원은 "전기차 배터리는 화학소재이기 때문에 자동차 산업 쪽에서 연구하기보다는 배터리 업체 쪽에서 해결책을 내는 게 맞다"면서 "배터리 화재 위험을 줄일 수 있는 방안이 근원적으로 해결되지 않으면, 전기차와 하이브리드 차량에 불이 많이 난다해도 (자동차 제조업체 측면에서는) 뾰족한 해결책이 없다"고 설명했다.

이런 문제들로 인해 소비자들은 전기차에 대한 막연한 두려움이 커지고 있다는 지적이다. 앞서 디젤차의 화재사고로 인해 일부 차종들은 주차장에 진입이 불가능했던 사건도 있었다. 당시에도 소비자들은 해당차종의 구매를 꺼리는 기피현상도 발생한 바 있다. 

그럼에도 지금까지 해당차종을 비롯한 다양한 디젤차종은 도로를 활보하고 있다. 

전기차 역시 마찬가지다. 일부 고객들은 사고 이후 구매를 기피하는 모습도 보였지만 여전히 구매를 기다리는 고객들도 많다. 

특히 전기차의 경우 기존 내연기관 자동차와 달리 정숙성과 출력을 뽑아내는 방식에서 큰 차이를 보이며 퍼포먼스에 목말라 있던 고객들의 갈증을 합리적인 가격으로 해소시켜주는 차로 꼽히며, 인기를 모으고 있다. 

고출력의 전기모터를 통해 빠른 가속이 가능하고 전자제어기술의 발달로 활용도 또한 넓어 다양한 소비자들의 유입이 이어지고 있는 기술이 전기차 기술이다. 이에 중국은 전기차를 통해 새로운 가능성에 도전을 할 수 있도록 하는 규제를 풀고 적극적인 발전을 도모하고 있다. 

자동차의 역사를 뒤흔들 수 있는 유일한 돌파구가 전기차가 될 수 있다는 이유에서다. 나아가 이 기술을 응용해 새로운 모빌리티시대 역시 준비할 수 있기 때문에 미래 핵심기술로도 꼽히고 있을 정도다. 

이에 발전가능성이 무궁무진한 전기차 기술을 개발초기의 과도기부터 견제해서는 안된다는 의견도 있다. 미래모빌리티시장은 전기차를 넘어 자율주행차로 넘어가는 것으로 알려져있다. 

전자제어가 고난이도로 발달해 이를 기반으로 차가 알아서 운전을 할 수 있도록 하는 게 필요하기 때문이다. 이런 기술의 기본기가 되는 것 역시 전기차의 동력원이 될 것이라는 이론이 강하다. 내연기관 보다 제어가 쉽고 빠르게 반응을 할 수 있어서다. 

하지만 완성차 업계가 전현 해보지 못한 분야의 도전이기 때문에 발전속도가 더디게 진행되는 것은 있다. 나아가 기존의 역사와 전동을 자랑하는 업계에서 쉽게 과거를 청산하지 못하고 미래로 나아가지 못하는 것도 발목을 잡는다. 

고용인력부터 연구개발 분야 등 바꿔야 될 것들이 산적해 있기 때문이다. 이에 일부에서는 어려운 전기차 연구개발보다 새로운 바이오 연료에 더 관심을 보이며 환경규제에 대응하는 것을 검토하는 등에 관심을 보이는곳들도 있다. 

완성형에 가까운 내연기관 기술을 활용해 기존의 자동차시장 패권을 유지하기 위한 것이다. 

하지만 이들 역시 해당분야의 연구개발에 관련해 지속적인 노력을 기울이고 있다. 이는 단순히 지나가는 유행이 아닌 대세로 자리 잡아가고 있는 전기차이기 때문이다. 

업계 한 관계자는 "위험성이 있다고는 해도 기술개발이 진행중이기 때문에 사장시킬 기술은 아닐 것이다"며 "전기차의 등장과 함께 다양한 변화가 기대되고 있는 만큼 위험을 통해 공포심을 조성할 이유는 없다"고 전했다. 

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