[기고]전동모빌리티 배터리 충전중 화재·폭발 주의

선병주

발행일 2018-08-01 제22면
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배터리 장시간 충전하지 말고
외출할땐 충전기 코드 뽑아야
반드시 정품 사용 발화위험 예방
사고후 결함 입증 어렵고 시간 소요
인증된 제품 임의 개조해선 안돼


선병주 동두천소방서장
선병주 동두천소방서장
전기자전거, 전동킥보드, 전동휠과 같이 전기에너지를 이용한 친환경 이동 수단이 등장했다. 심플하면서도 세련된 디자인을 뽐내고 있는 이 기기(기機)들은 차세대 이동수단으로 '스마트 모빌리티(Smart Mobility)' 혹은 '퍼스널 모빌리티(Personal Mobility)'라고 불린다. 간단한 기계조작에 휴대성을 더해 아이부터 어른까지 누구나 손쉽게 사용할 수 있고, 최근에는 가까운 거리를 출퇴근하는 직장인들의 이동수단까지 그 영역이 확대되고 있다.

그러나 '친환경', '스마트', '세련됨'으로 포장된 전동 모빌리티들이 최근 잇단 화재로 뉴스에 오르내리고 있다. 지난해 도내에서만 배터리·충전기와 관련된 화재가 총 47건 발생하였고, 해가 갈수록 건수가 점점 증가하고 있는 추세다. 화재는 충전 중 배터리가 위치한 부분에서 발생했고, 배터리의 터짐, 소훼 상태로 보아 화재원인이 리튬이온배터리에 기인한 것으로 추정된다. 원래 리튬이온배터리는 매우 민감해서 발화할 가능성이 언제나 존재한다. 그럼에도 불구하고 리튬이온배터리가 현존하는 2차 전지 중, 가장 높은 작동 전압과 에너지 밀도, 장기 수명 등을 갖고 있기 때문에 지금도 널리 사용되고 있다.

리튬이온배터리의 화재원인을 살펴보면 첫째, 배터리를 과충전하기 때문이다. 과충전은 전류가 표준 종지 전압에 이른 후에도 강하게 흐를 때 발생한다. 안전하지 못한 전압영역에서 높은 전류는 전지 셀 표면에 국부적으로 집중되고, 전기화학반응에 의해 금속리튬이 수지상 결정과 같은 형태로 자라나게 된다. 점점 커진 금속리튬 수지상 결정은 분리막을 관통하게 되고 양극과 음극이 닿아 전류가 흘러, 내부 단락을 일으키는 것이다. 물론 기기 내에도 과충전, 과열을 방지하기 위해 PCM(Protection Circuit Module), CID(Current Interrupt Device), PTC(Positive Temperature Coefficient)와 같은 보호회로가 내장되어 있으나, 화재발생에 문제가 되는 일부 비정상적인 제품에는 보호회로가 누락되거나 변형되어 제작된 경우가 있었다.

둘째, 빨리 충전하고자 하는 사용자의 욕심 때문이다. 이동수단을 위한 전동모빌리티는 사람이 장시간 이동할 수 있을 만큼 고용량의 배터리가 필요하다. 보통 18650(지름 18㎜, 높이 650㎜) 규격의 리튬이온 전지가 다발로 연결된 배터리 팩(Pack)을 사용하게 되는데, 일부 사용자는 배터리를 보다 빨리 충전하기 위해, 충전기를 임의 개조하여 사용한다. 개조는 충전기 내부의 전압을 자유롭게 증폭할 수 있도록 변환되는 방식으로 충전기의 안정성을 전혀 담보하지 못한다.

언론에서 개인 보호구 착용, 속도 조절 등 보이는 안전 문제를 제기하지만, 많은 재산과 인명피해가 발생할 수 있는 배터리 화재에 대해서는 미흡하다.

현재까지 보고된 화재발생보고서를 토대로 배터리 화재 예방 요령을 다음과 같이 제시하고자 한다.

▲장시간 배터리를 충전하지 말자. 비인증품에서 보호회로가 일부 누락되었고, 인증품의 경우에도 외부 충격 등에 의해 보호회로가 파손될 수 있기 때문에 언제든지 배터리가 과충전될 수 있다. 외출하기 전에는 충전기 코드를 뽑는 습관을 들인다.

▲정품 충전기를 사용하자. 보호회로가 설치되지 않은 저가 제품의 구매를 피하고, 반드시 전용 충전기를 사용해 발화 위험을 낮춰야 한다.

▲인증된 충전기를 임의 개조하지 말자. 인증된 제품은 현재 기술 수준에 맞게 설계되었다. 빨리 충전하고 싶은 마음에 고전압으로 과충전하면 반드시 화재로 이어진다.

일단 화재가 발생한 후에는 그 결함을 입증하기 어렵고, 보상으로 이어지기까지 많은 시간이 걸리기 때문에 화재 당사자들에게는 고통이다. 전동 모빌리티를 소비자가 안심하고 사용할 수 있도록 보호회로 설치 의무화, 배터리 제품 인증 강화 등 제도적 장치가 마련되기 전까지 화재 예방을 위해 배터리 사용에 대한 주의를 당부드린다.

/선병주 동두천소방서장

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