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전기차 배터리, 1,100℃ 불길 속 3시간 동안 화재 없어야 '안전' 통과

  • 기사입력 2023.11.27 08:21
  • 최종수정 2023.11.27 08:23
  • 기자명 이상원 기자
화재시험챔버에서 배터리 화재시험이 진행되고 있다.
화재시험챔버에서 배터리 화재시험이 진행되고 있다.

[M 투데이 이상원기자] 배터리로 구동하는 전기차는 엔진차와 달리 충돌 등 사고 발생시 배터리 안전이 가장 중요하다.

전기차용 배터리는 최고 1100℃의 불길에 배터리를 노출시켜 연소 후 3시간 동안 화재가 없어야 안전성을 인정받는다.

한국교통안전공단 자동차안전연구원은 전기차 보급 확대로 늘어나는 배터리 사고에 대응하고급증하는 제작사의 인증 수요 및 사후관리를 위해 광주에 친환경 자동차.부품인증센터를 구축했다.

이 센터는 국토교통부가 주관한 공모사업에 광주광역시가 최종 선정, 393억 원(국비 194억, 지방비 199억)을 들여 빛그린국가산업단지 내 2만9,916㎥ 부지에 건설됐다.

이 곳에는 배터리시험동, 충돌시험동, 충격시험동 및 화재시험챔버 총 4개의 시험동이 친환경자동차 배터리 안전성 평가장비 6종, 충돌 안전성 평가장비 11종, 충격 안전성 평가장비 6종 및 화재재현장비와 법적 부대장비 3종 등 총 26종의 첨단 장비를 갖추고 각종 배터리 충격시험 등 각종 테스를 진행한다.

이 가운데 배터리시험동은 8개 시험실 중 4개 시험실이 배터리 화재·폭발에 대비한 방폭구조로 갖춰져 있다.

친환경자동차부품인증센터 내 시험용 배터리 보관 장소
친환경자동차부품인증센터 내 시험용 배터리 보관 장소

진동시험기와 충격시험기, 배터리 침수 시 안전성을 평가하는 침수 및 압착시험기, 그리고 전기버스 실화재 시험이 가능한 대형 화재시험챔버도 갖춰 전기버스의 화재 테스트도 가능해졌다.

배터리 안전 테스트는 국제기준이 요구하는 수준 이상의 기준으로 진행된다. 국제기준에서 정하고 있는 배터리 안성정 평가 항목 10개로 지정돼 있다.

자동차안전연구원 부품인증센터는 국제기준에 2개 항목을 추가, 낙하와 침수, 연소 등 12개 항목에 걸쳐 배터리 안전성을 테스트한다.

침수테스트 등 12개 항목의 배터리 안전성 평가 시험은 극한 환경에서의 폭발과 화재 여부 등을 검증하는 것으로, 전기차 배터리 사고에서 화재가 가장 큰 피해를 유발하는 점이 고려됐다.

이 때문에 8개의 배터리 시험동 가운데 위험성이 높은 4개 시험실은 화재와 폭발에 견딜 수 있는 방폭구조로 만들어졌다.

배터리 충격시험은 고정된 배터리에 시속 60㎞로 달리는 차량이 들이받는 것과 같은 힘이 가해지는 쇠망치로 충격을 가하고 10톤 무게의 압착기로 눌러 충돌시 접촉 하중에도 무리가 없는지를 테스트한다.

또, 최고 100℃의 열화속에서도 배터리에 손상이 없는지도 체크하며, 배터리를 영상 60℃에서 6시간, 영하 40℃에서 6시간씩 총 5번씩 노풀, 급격한 온도 변화에도 정상 작동하는지를 확인하는 절차를 거친다.

배터리 침수 테스트는 해수 평균염도인 3.5%의 염수에 1시간 동안 완전 침수시켜 발화나 폭발이 없는지를 체크한다.

화재시험챔버에서는 배터리를 최고 1100℃의 불길에 배터리를 노출시켜 연소 후 3시간 동안 화재가 있는지 여부를 테스트한다. 이 조건을 견뎌야만 안전 기준을 충족시킬 수 있다.

자동차안전연구원은 지난 2021년 7월, 국제기준에 맞춘 새로운 국내 배터리 안전성평가 시험방법이 개정됨에 따라 2022년 2월부터 배터리시험동을 운영해 왔으며. 배터리 충격시험 등 국제기준(10개 항목)보다 강화된 12개 항목의 평가시험을 통해 제작사 기술지원 및 전기차 결함 분석을 수행하고 있다.

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