• ESG의 최적 실천방법, 공회전제한장치(ISG)가 새롭게 떠오르는 이유는?

  ESG의 최적 실천방법, 공회전제한장치(ISG)가 새롭게 떠오르는 이유는? 김 필 수 (김필수 자동차연구소 소장, 대림대 교수) 지난 2008년 국내에 처음으로 필자가 도입한 '친환경 경제운전(에코드라이브, Eco-drive)'은 대중의 큰 관심을 끌었다. 에코드라이브는 운전자가 친환경 경제운전을 통하여 연료를 절약하고 동시에 이산화탄소를 저감시키며, 한 템포 느린 운전으로 교통사고도 줄이는 1석 3조의 효과가 있었기 때문이다. 당시 글로벌 시장에 에코드라이브가 몰아치면서 국내에서도 환경부와 국토교통부가 나서서 적극적으로 도입하기에 이르렀다. 당시 환경부는 '친환경 운전'으로 국토교통부는 '경제운전'으로 표기하면서 경쟁적으로 활성화에 노력하였다고 하겠다. 당시 필자는 관련 각종 정책연구와 인센티브 정책은 물론 토론회, 저술활동, 정부와 지자체의 에코드라이브 이행 시 주는 각종 인센티브 정책 등을 주관하면서 활성화에 노력하였다고 하겠다. 그 이후 짧은 시간에 효과를 바랬던 정부는 식상해지면서 수년 후 관심의 대상에서 벗어나면서 일반인들의 관심도 크게 벗어나게 되었다고 하겠다. 영국 등 유럽과 일본 등에서 크게 부각되어 상당한 효과를 보았던 반면 우리나라는 빨리 식는 문화로 인하여 에코드라이브 관심조차도 사라지게 되었다고 하겠다. 특히 우리나라는 약 97%의 에너지를 해외에서 수입하고 '빨리 빨리' 문화로 인한 에너지 낭비와 교통사고 및 사망자 급증, 에너지 소모 등 여러 면에서 선진국 대비 가장 최악의 구조를 지니고 있어서 더욱 에코드라이브가 중요하다고 하겠다. 그러나 현재 에코드라이브에 신경을 쓰고 있는 국내 정부나 지자체는 없는 상황이다. 즉 에코드라이브의 효과를 제대로 보지 못하고 있다는 뜻이다. 최근 전기차가 부각되고 있으나 전기차의 가성비가 여러 면에서 떨어지면서 전기차 캐즘도 발생하고 있다. 내연기관차를 선호하는 트럼프 리스크도 부각되면서 전기차보다는 기존 내연기관차와 친환경을 조금이나마 가미한 하이브리드차가 현실적으로 부각되고 있다. 우리나라도 차량 등록대수 약 2,600만대 중 아직도 내연기관차가 2,000만대가 넘는 실정이고 전기차 캐즘과 트럼프 리스크로 인하여 더욱 내연기관차와 하이브리드차가 인기를 끌고 있는 상황이다. 최근 지구온난화 가스인 이산화탄소 배출에 대한 기준도 유럽부터 수년 정도 늦추어지면서 아직은 내연기관차 기반의 보급이 더욱 위력을 발휘한다고 하겠다. 다시 에코드라이브가 더욱 중요해지고 있는 것이다. 특히 이산화탄소 저감에 대한 국제적 의무화와 각 기업의 ESG가 필수적으로 떠오르는 요즘은 더욱 효율적인 실천방법이 중요한 시기라고 하겠다. 내연기관차의 에코드라이브는 운전자가 노력하여 각종 친환경 경제운전을 하는 만큼 운전자의 의미가 중요하지만 장착 장치를 통하여 자연스럽게 에코드라이브를 할 수 있다면 가장 큰 효과를 볼 수 있다고 하겠다. 이 중 가장 부각되는 방법이 바로 공회전 제한장치(ISG ; Idle Stop & Go system)라고 하겠다. 즉 신호등 앞에서 차량이 정지하면 자동적으로 엔진이 정지되어 연료 절약과 이산화탄소 저감을 이루는 중요한 방법이고 출발 시 브레이크 페달에서 발을 떼면 다시 시동이 자연스럽게 걸리는 구조이다. 이 장치는 이미 유럽에서 모든 자동차 제작사가 약속하여 신차에 장착하는 만큼 의무적으로 장착되어 있으며, 운전자가 이 장치를 정지하고 싶으면 출발 시 스위치를 꺼놓으면 동작되지 않는다고 하겠다. 그러나 국내의 경우는 에코드라이브 초기에 장착되는 차량이 여러 가지 있었으나 현재는 거의 없는 상황이다. 예전에 시범적으로 버스 등에 애프터마켓용으로 공회전 제한장치를 장착하여 연료절약과 이산화탄소 저감을 이루고 효과가 큰 운전자에게 각종 인센티브를 주기도 하였으나 현재 이 장치를 장착한 버스회사는 전무한 상황이다. 관심도와 지자체의 의지 등도 중요하지만 이 장치를 통하여 계속 시동과 정비를 하면서 배터리와 시동모터 수명에 영향을 주었기 때문이다. 이러한 부정적인 요소가 크게 부각되면서 당시에 정부와 자차체, 회사 등 모두가 외면하였다고 하겠다. 그러나 현 시점에서 전기차 등 무공해차의 보급도 늦어지고 있고 당장 연료절약과 이산화탄소 저감 등을 실현하고자 하고 있으나 마땅한 방법이 없었다고 하겠다. 이 상황에서 다시 공회전 제한장치가 부각되고 있는 것이다. 10여년 전 당시 앞서 언급한 각종 부작용도 배터리 용량 강화와 시동모터 강성구조로 인하여 현재 이에 대한 수명 단축 등 부작용은 없는 상황이다. 물론 장치의 첨단화도 한몫하고 있다. 다시 이 장치의 효과가 크게 부각되고 있는 것이다. 올해 초 부터 서울시와 공회전제한장치 보급 기업이 MOU를 하고 시범사업 중이다. 해당 기업은 지난 거의 20년간을 해당 장치와 업그레이드에 노력하여 간단한 탈부착과 저렴한 비용은 물론 실시간적으로 무선을 통하여 사무실 등에서 절약되는 연료량과 이산화탄소 저감량을 실시간적으로 보면서 검증을 확인하는 유일한 기업으로 부각되고 있다. 특히 배터리 등의 수명감축 등 단점을 보완한 장치로 더욱 인기를 끌고 있다. MOU를 통하여 서울시 법인택시 약 5대를 우선 장착하여 최근 약 2개월의 시험결과 공회전 시간은 전체 운영시간의 약 30%에 이를 정도로 낭비성이 크다는 것이었고 공회전 제한장치 장착을 통하여 약 20% 시행하는 것이 확인되었으며, 이에 따른 결과는 생각 이상으로 매우 크다는 것이 검증되었다. 약 1개월 진행 시의 효과는 법인택시 1대당 하루 평균 약 1리터의 절감과 이산화탄소 2.6Kg이 덜 배출되는 것으로 판명되었다. 특히 개인택시와 달리 법인택시는 공회전 제한장치에 대한 선호도가 낮은 상황에서 이와 같은 뚜렷한 효과가 입증된 것은 더욱 의미가 크다고 하겠다. 만약 서울시 택시 1대를 공회전 제한장치 약 70%를 이행하면 일년 간의 연료절약은 1,447리터가 되어 연료값 159만원이 절약되며, 이산화탄소 저감은 약 3,9톤으로 대단하며, 유럽과 같이 곧 이산화탄소 거래로 인한 비용 부가까지 추가한다면 그 가치는 더욱 엄청나다고 할 수 있다. 서울시 택시 50,000만대에 모두 장착되어 시행하면 연료 절감은 약 795억원, 이산화탄소는 194,000톤이 감소하는 것이다. 어떤 장치와 비용을 투입해도 이와 같은 효과를 낼 수 있는 방법은 전무하다고 하겠다. 그래서 더욱 이 장치가 중요하다고 하겠다. 최근 해당기업으로 각 지자체와 물류를 크게 가진 기업이 협력을 요청하면서 즐거운 비명을 지르고 있는 상황이다. 이미 서울시를 비롯한 지차체와 각 기업이 이에 대한 관심이 어느 때보다 커지는 형국이다. 최근 국제 사회에서 기업에 대한 의무요소인 ESG가 부각되면서 더욱 내연기관차 중심의 물류 분야에서 공회전 제한장치가 부각되고 있다. 탄소 거래가 더욱 활성화되면서 ESG 실천의 최고 방법으로 부각되고 있는 것이다. 앞으로 정부와 지자체의 보조금 지급기준을 만들고 활성화하여 본격적으로 떠오른 공회전 제한장치를 주목하기 바란다. 현재 국내 약 2,000만대의 내연기관차의 친환경 이행방법은 오직 공회전 제한장치만이 답이라 확신한다. 물론 운전자가 적극적으로 실천하는 에코드라이브도 중요한 몫을 담당할 수 있을 것이다.

• 전기차 화재의 골든타임은 열감지가 아니라 연기감지가 좌우한다.

  전기차 화재의 골든타임은 열감지가 아니라 연기감지가 좌우한다. 김 필 수 (김필수 자동차연구소 소장, 대림대 교수) 전기차 캐즘으로 인한 전기차 확산이 주춤하고 있다. 물론 내연기관차 대비 가성비가 떨어지기 때문이다. 이러한 가성비에는 전기차의 가격이 내연기관차 대비 약 2배가 높고 충전인프라는 부족하며, 겨울철 배터리 기능하락 등 여러 단점이 융합적으로 가미되어 있다고 하겠다. 여기에 전기차 화재 등의 부정적인 요소도 큰 역할을 한다고 하겠다. 전 세계적으로 전기차 보급이 늘면서 이에 따른 부작용도 각 분야에서 나타나고 있으며, 이 중 전기차 화재는 더욱 문제가 되고 있는 상황이다. 발생 비율도 점차 늘고 있으며, 원인도 여러 가지로 나타나고 있는 상황이다. 물론 예방 차원에서 전기차 화재를 미리부터 방지하는 방법이 가장 좋지만 역시 발생 이후 얼마나 빠르게 조치하여 인사상, 재산상의 피해를 최소화하는 것이 가장 중요하다고 하겠다. 전 세계적으로 전기차 보급이 늘면서 상대적인 부작용도 늘고 있는 이유는 역시 아직은 전기차의 완성도가 약하며, 더욱 노력하여 단점을 얼마나 최소화하는 것이 관건이라 하겠다. 우리나라는 다른 국가 대비 전기차 보급에서 가장 치명적인 약점을 지니고 있다. 지상에서 전기차 화재가 발생하면 시간이나 진압이 어려워도 주변으로 번지지 않게 최대한 노력하면 문제를 최소화할 수 있으나 우리나라와 같이 지하공간에서 전기차 화재가 발생하면 지상과는 완전히 다른 폐쇄공간에서의 한계점이 부각된다고 하겠다. 즉 우리나라는 도심지의 경우 약 70% 이상이 아파트 같은 집단거주지 특성이 강하여 결국 부족한 지상공간을 대신하여 지하주차장과 지하 충전소를 이용할 수밖에 없다고 하겠다. 이 상황에서 폐쇄공간에서 전기차 화재가 발생하면 유독가스의 확산과 실내 공간에서의 질식과 시야확보 불가능, 폐쇄공간에서의 자동차 화재 확산과 인사상, 재산상의 피해의 극대화, 소방장비의 지하공간 전입 지체 등 지상과는 완전히 다른 양상이 펼쳐진다는 것이다. 작년 여름 지하주차장에서의 대규모 전기차 화재도 같은 양상으로 번진 사례이다. 이후 정부의 각종 종합대책이 발표되었으나 아직은 매우 미흡하고 개선해야 하는 부분이 많은 형국이다 특히 올해부터 정부와 지자체의 전기차 화재 예방과 조치를 위한 각종 설비 등이 보강되고 있으나 아파트 일선 등에서는 잘못되고 한정된 정보로 인한 문제점도 노출되고 있는 실정이다. 전기차 화재가 발생하는 이유는 여러 가지가 있지만 초기 화재 발생 시 우선적으로 바닥에 있는 배터리팩에서 유독가스가 발생하고 이후 일정 시간 이후 어느 시점에 불꽃이 일면서 열폭주로 이어지는 순서라 하겠다. 즉 초기의 전기차 화재 증상은 전기차 하단에서 주변으로 유독성 연기가 자욱하게 발생하면서 일정시간이 지난 후 불꽃으로 인한 확산이 진행되는 단계라는 것이다. 이러한 진행 시간은 빠르면 수분, 늦으면 10여분으로 다르다고 할 수 있다. 이 상황에서 전기차 화재 초기에 얼마나 빠르게 주변에 알리고 소방서 등으로의 진행이 골든타임 내에 진행되는 시간적 다툼이 중요하다고 하겠다. 즉 정확한 정보를 실시간으로 진행하면서 골든타임이 매우 적은 전기차 화재의 확산을 빠르게 조치하는 것이 무엇보다도 중요하다는 뜻이다. 앞서 언급한 바와 같이 정부의 전기차 화재 조치에 대한 지원 등으로 올해는 가장 전기차 화재에 대비하여 각종 장비로 제대로 조치하는 선제적 조치가 가장 중요하다는 것이다. 이 중 가장 중요한 요소는 전기차 화재 증상의 제대로 된 인식이다. 앞서 언급한 바와 같이 전기차 화재의 발생은 바닥에 있는 배터리팩에서의 시작이다. 이 때 우선적으로 유독 가스가 발생하지만 상당한 시간이 지난 다음 불꽃으로 인한 열폭주가 발생하는 특성이 있다. 그러나 현재 대부분의 전기차 화재 예방 조치는 주로 열화상 카메라를 통한 각종 설비가 주로 설치되고 있는 상황이다. 가장 잘못된 정보는 불꽃으로 인하여 열폭주가 발생하는 단계가 되면 이미 배터리팩을 넘어서 차량 외부로 불꽃이 크게 발생하는 상황이고 골든타임이 크게 지난 상황이라는 점이다. 이 시간은 생각 이상으로 길며, 이 시간을 얼마나 빨리 인식하고 조치하는 가가 관건이라 하겠다. 가장 중요한 골든타임이라는 뜻이다. 특히 열화상 카메라의 경우 가격도 고가이지만 실질적으로 차량 외부에서 온도가 크게 올라가지 않으면 카메라를 통한 전기차 화재 인지는 크게 늦어지는 한계가 있다고 하겠다. 즉 전기차 화재의 가장 중요한 초기 인지는 연기라는 점이다. 실제로 각종 전기차 화재를 보면 연기가 크게 지속적으로 발생하고 불꽃으로 확대되는 시간적인 차이가 커서 상당 시간의 골든타임을 낭비하여 실질적인 조치를 못한다는 점이다. 따라서 감지 센서는 열감지보다는 연기감지가 가장 핵심이고 이를 통하여 선제적 조치를 진행하는 것이 가장 중요하다고 하겠다. 따라서 열감지를 통한 화재 인식보다는 연기감지를 통한 인식제고가 우선되어야 하며, 이후 각종 정보를 실시간으로 어떻게 전달하는 가가 관건이라는 점이다. 최근 연기감지 방법을 통하여 선제적으로 조치하고 특히 최근 가장 부각되고 있는 인공지능 카메라를 통하여 더욱 정확하고 신뢰성 높은 방법을 활용하는 장치들도 등장하고 있다. 이른바 '불꽃연기 감지형 인공지능 카메라'라고 하겠다. 인공지능 카메라는 자체 내장 메모리를 활용하여 수시로 각종 정보를 업데이트하여 풍부한 화재정보를 활용하고 더욱 높은 신뢰성과 정확성으로 연기감지 등을 최적으로 확인하는 역할을 한다는 측면에서 미래형 장치라 하겠다. 여기에 각종 앱과 소방서 자동연결 통보 등 다양한 토탈 솔루션을 통한 전기차 화재 발생 시의 후속조치를 더욱 완벽하게 조치하는 융합장치로 부각되기 시작했다. 국내에서도 이미 이러한 종합 기능을 갖춘 스타트업이 등장하여 전국적으로 설치를 활성화하고 있어서 더욱 글로벌 첨단기술을 갖춘 우리 기업이 주도하는 계기가 된다고 할 수 있다. 이번 기회를 통하여 지하주차장에서 전기차 화재를 초기에 근본적으로 차단할 수 있는 최적의 시작점이 되기를 바란다.

• 스마트제어 충전기의 충전제어 기능은 지하주차장 화재예방에 확실히 기여한다.

  스마트제어 충전기의 충전제어 기능은 지하주차장 화재예방에 확실히 기여한다. 김 필 수 (김필수 자동차연구소 소장 , 대림대 교수) 작년 여름 발생한 아파트 지하충전소에서의 대형 전기차 화재로 인한 정부의 종합대책이 나왔으나 일선에서 피부로 느끼는 대책은 아직은 미흡한 상황이다. 다양한 대책이 진행되고 있으나 무엇보다도 지하 충전소에 설치된 모든 완속 충전기가 충전제어 기능이 없어서 지속적으로 과충전을 진행하여 전기차 화재의 원인 중의 하나가 되고 있다는 것이다. 현재 전국 모든 완속 충전기는 충전제어 기능이 없는 상황이나 아파트마다 지하주차장 입구에 80~90% 충전을 권장하는 경고문구가 상당수 붙어있는 상황이다. 그러나 어느 한 충전기도 이러한 기능은 없는 상황이다. 전기차 소유주에게 차량 자체에서 진행하기를 권장하고 있는 것이다. 이에 따라 환경부에서는 충전제어 기능이 있는 완속 충전기에 통신기능을 활용하여 충전제어가 가능한 '스마트제어 충전기'를 보급한다고 하여 기대감이 커지고 있는 상황이다. 이 상황에서 환경부가 전기차 화재예방에 기여할 목적으로 2024년 8월 이후 설치를 시작한 스마트제어 충전기가 충전제어 기능이 최종 검증이 아직은 취약한 상황에서 설치되는 것으로 나타났다. 스마트제어 충전기의 두 가지 기능 중 배터리 정보 수집을 위한 통신기능 검증에만 치우쳐서 실질적인 충전제어(SoC제어) 기능 확인에는 소홀하였던 만큼 앞으로 이에 대한 검증이 중요한 잣대로 등장하였다고 하겠다. 이에 따라 환경부는 스마트제어 충전기가 설치된 현장에 나가서 사업자들이 설치한 스마트제어 충전기에서 화재예방 효과성이 있는지 직접 확인해 보고, 문제점을 파악하기 시작하였고 최근의 보조금 지침에서도 관련 중요성을 충전사업자에게 공지한 것으로 나타났다. 상당히 고무적이라 하겠다. 지금 많은 아파트나 빌딩에서는 전기차 충전기 설치를 꺼리고 있고, 기 설치된 충전기에 대해서도 화재예방 또는 방재 대책에 골몰하고 있어서 충전시설 설치 부작용이 계속되고 있다고 해도 과언이 아닌 상황이다. 따라서 필자는 충전제어 기능을 확실하게 탑재하여 지하주차장 충전소가 자율적으로 80~99% 범위에서 충전률(SoC)를 설정해 관리하도록 해야 한다고 주장해 왔던 것이다. 환경부 완속충전기 보조금 지침에는 “SoC가 100%일 때는 충전을 종료해야 하며 충전이 종료된 후에는 자동으로 재충전되지 않도록 재충전 방지 기능이 있어야 함” 이라고 되어 있듯이필요에 따라 충전기 충전율을 80~90% 내에서 지정하여 할 수 있다는 뜻도 내포되어 있다고 하겠다. 필요하면 아파트 입대위 등에서 자신의 아파트 지하주차장에 전기차 충전율을 80~90% 정도로 충전률을 세팅하여 일률적으로 활용이 가능하다는 뜻이다. 현재 일선에서는 각종 통신기능에 대한 검증과 방법 등이 혼동을 일으키는 경우도 있고 충전제어가 용이하지 않은 충전기도 보급되고 있는 상황이다. 따라서 최근 환경부 회의에서 공지한 바와 같이 복잡한 기술적인 검증보다는 단순하게 규정만 구축하면 된다고 하겠다. 이미 70%의 보조금을 준 기업을 포함하여 앞으로 모든 충전기 관련 기업은 "모든 스마트제어 충전기는 충전기에 충전제어 디스플레이가 있어야 하고 현장에서 전기차 충전 시 충전율 제어 등을 검증"만 하면 된다는 것이다. 즉 수시로 특정모델이 아닌 임의의 전기차를 활용하여 현장 검사를 통하여 80~99% 충전이 실제로 제어되는 가를 확인하면 된다고 하겠다. 즉 실제로 수행되는 지만을 확인하면 된다는 것이다. 그리고 기술적인 검증방법이나 구체적인 방법은 산하 인증기관에 맡기고 개발방법은 해당 충전기업체에 맡기면 된다고 하겠다. 충전제어가 가능한 스마트제어 충전기는 현장에서 충전율을 제어하여 과충전을 바로 방지하는 효과가 있을 것이고 아파트 일선에서의 불안감도 상당히 감소할 수 있을 것이다. 특히 이미 전국 아파트 지하충전소에는 이러한 충전제어 기능이 없는 완속 충전기가 모두인 만큼 보조금을 새롭게 부여하는 스마트제어 충전기를 기존 충전기 대제용으로 활용하면 가장 값진 효과가 나타난다는 것이다. 이미 여러 지자체나 아파트 입주민들은 일부 비용을 직접 부담할 용의가 있으니 환경부에서 대체 스마트제어 충전기 설치에 제한 없이 적용할 수 있기를 바라고 있다. 고가의 급속충전기 비용과 달리 스마트제어 충전기는 교체비용으로 단 100만원 정도면 충분한 만큼 일부 보조금만 주어도 지자체나 아파트 등에서 비용 보존을 통한 교체가 활성화될 것으로 확신한다. 물론 스마트제어 충전기에서의 배터리정보 수집 기능 도입은 효과성이 발생할 때까지 3년 이상 꾸준한 노력과 호환성 문제 극복기간이 필요할 것으로 예상된다. 이러한 과정을 거쳐서 전기차 배터리 정보수집과 분석을 위한 빅데이터 플랫폼을 추후에 완성할 수 있을 것이다. 이 부분은 일선에서 느끼는 전기차 화재 예방보다는 보이지 않은 추후의 보완 자료라 할 수 있을 것이다. 환경부는 스마트제어 충전기가 화재예방에 기여해야 한다는 원래 취지에 맞도록 충전제어 기능을 보완하여 현장에서 혼란 없이 화재예방에 기여하는 충전시설이 계속 확충되어 갈 수 있도록 하는 것이 가장 중요하다고 하겠다. 특히 전국의 기존 아파트 지하 주차장에 있는 모든 완속 충전기를 충전제어 기능이 있는 스마트제어 충전기로 교체하는 작업이 우선적으로 진행된다면 금상첨화가 될 것이다. 앞으로 환경부의 활약을 적극 기대한다

• 전기차 화재를 근본적으로 해결하는 '머풀러 있는 전기차'를 아시는지요?

  전기차 화재를 근본적으로 해결하는 '머풀러 있는 전기차'를 아시는지요? 김 필 수 (김필수 자동차연구소 소장, 대림대 교수) 전기차 캐즘에 트럼프 리스크가 겹치면서 전기차 보급에 큰 차질을 빗고 있다. 이러한 전기차 보급이 지체되는 현상은 적어도 3~4년은 갈 가능성이 큰 상황이다. 전기차 캐즘은 전기차의 가성비가 내연기관차 대비 적기 때문이다. 특히 배터리를 겸비한 하이브리드차는 연비와 가격은 물론 안정도 등 여러 면에서 가장 인기를 끌고 있는 차종이라 하겠다. 상대적으로 전기차는 내연기관차 대비 가격은 약 두 배이고 충전인프라는 아직은 매우 부족한 상황이며, 겨울철 배터리 가능하락으로 인한 주행거리 하락 등 여러 면에서 단점이 큰 상황이다. 이러한 요소를 극복하는데 최소한 수년 이상은 소요되기 때문이다. 이 상황에서 전기차의 단점으로 더욱 크게 부각되는 부분이 바로 전기차 화재라고 하겠다. 해외도 이러한 문제는 크게 부각되고 있으나 주로 지상에서의 전기차 화재인 만큼 큰 화재라 하여도 사상자 발생을 최소화하고 재산상의 손실이 확대되지 않게 하면 크게 부각되지 않는다고 하겠다. 물론 내연기관차 대비 진압시간이나 소요되는 소방수 등 낭비되는 요소가 심각하고 골든타임이 짧아서 인명상의 손실이 크게 발생하는 만큼 분명히 해결해야 하는 과제라고 하겠다, 특히 우리나라가 가장 심각한 부분은 전기차의 충전과 주차를 주로 지하주차장에서 진행하고 있다는 점이다. 도심지의 약 70% 이상이 아파트 지하충전소와 주차장인 관계로 필연적으로 이를 활용해야 한다는 점이다. 좁은 땅덩어리에 70%가 산악이고 결국 아파트 같은 집단거주지 특성이 매우 큰 상황에서 지상공간은 없고 결국 지하로 내려갈 수밖에 없다는 한계점이다. 이 상황에서 작년 여름 지하주차장에서 대규모 전기차 화재로 인한 피해가 심각하게 발생하였고 정부에서 종합대책을 발표하였으나 매우 미흡하여 아파트 입주자들의 불만과 불안감은 전혀 해소된 상황이 아니라는 점이다. 아직도 각 아파트마다 지하주차장에 대한 전기차 진입금지와 충전제어 권고 등 다양한 방법이 진행 중이나 해결된 상황은 아니라는 점이다. 동시에 전기차 화재를 예방하는 것은 물론 근본적으로 빠르게 진화하는 방법도 개발되고 있다. 가장 기본적인 질식 소화포와 이동식 수조, 상향 직수장치는 물론 배터리 상태의 실시간적인 데이터 확보 등도 있고 전기차 화재가 발생하면 하단에 있는 배터리팩에 구멍을 내어 소화액을 주입하는 방법도 개발되어 있다. 물론 이러한 다양한 방법이 전기차 화재를 줄이고 진압하는데 기여를 할 수 있다고 할 수 있으나 근본적으로 전기차 화재를 없앨 수는 없다는 점이다. 전기차 충전 후 주차장에서 자연 발화되는 화재도 적지 않지만 도로에서 충돌 등 사고로 발생하는 전기차 화재는 더욱 어쩔 수 없는 한계점이 있다고 하겠다. 현재 전기차 화재를 제어하는 각종 방법이 개발되는 상황에서 다른 선진국 대비 가장 앞서있는 기법이 진행되고 있는 국가가 바로 대한민국이라 하겠다. 기본적으로 전기차 화재의 특성은 하단에 있는 대규모의 배터리셀의 단락 등으로 인한 불꽃이 발생하여 확대되면 열폭주가 발생하여 진압하기가 매우 어렵게 된다는 특성이 있다. 이 경우 탑승객 등의 피할 수 있는 골든타임조차 확보되지 않아서 전기차 화재 발생 시 무조건 밖으로 피해야 인명피해를 줄일 수 있는 한계점도 크다고 하겠다. 전기차 화재 발생은 대부분 배터리 내부에서 발생하여 시작되는 만큼 근본적으로 배터리 내부에서 불꽃이 시작되는 시점에 확실히 내부에서 진압할 수 있다면 근본적으로 최고의 효과를 볼 수 있다고 하겠다. 그러나 지금까지 어느 누구도 이와 관련된 근본적인 해결책을 제시하지 못했다고 하였다. 이 상황에서 국내 한 중소벤처기업이 전기차 내부에서 근본적으로 초기에 화재를 진압하는 방법이 개발되어 관심의 대상이 되고 있다. 전기차용 배터리에 초기에 화재가 발생하면 배터리셀 내부에서 강력한 가스가 분출되고 불꽃이 가미되면서 열폭주로 진행되는 단계가 있다고 하겠다. 이 기술은 이 초기단계에서 개입하여 초기 불꽃을 내부에서 완벽히 진압하는 방법이다. 즉 전기차용 배터리팩 내부의 배터리셀에서 단락 등이 발생하여 열이 발생하면 바로 모듈 내부에 있는 열감지센서가 작동하여 해당 배터리모듈의 통로가 열리면서 외부로 발생한 가스를 우선적으로 배출시키는 방법이다. 일반적으로 배터리모듈에 화재가 발생하면 초기에 가스를 외부로 배출시키는 방법이 유효하다는 것이 입증된 상황이다. 따라서 이 기술은 발생한 가스를 배터리팩 외부 밴트플러그를 이용하여 일종의 머풀러로 배출시킨다는 것이다. 즉 배출 머풀러는 통상적인 경우에는 보이지 않다가 화재 등이 발생하면 자동적으로 차량 외부로 머풀러가 돌출되면서 가스 배출용으로 활용되는 것이다. 이른바 '머풀러 있는 전기차'가 된다고 하겠다. 이후 배터리와 모터에 냉각용으로 항상 돌고 있는 냉각수 자체를 이용하여 펌프가 작동하여 해당 배터리모듈의 통로가 열리면서 배터리셀 화재부위를 냉각수로 담그는 방법이다. 화재 요인이 있는 배터리모듈에만 냉각수가 완전히 유입되어 초기에 불꽃을 진압하는 만큼 소요시간은 수분을 넘기지 않는다. 추후 해당 모듈만 버리고 나머지 배터리모듈은 그대로 사용하면 된다고 하겠다. 특히 배출되는 가스에도 불꽃이 번지면서 머풀러로 화염이 배출될 수 있는 만큼 이 기술에서는 배출되는 가스가 외부로 나오기 전 단계에서 미리 태우는 방법까지 개발되어 있다. 실제로 다양한 실험을 수십 번 하면서 2~3분 내로 모든 전기차 화재가 진입되는 모습을 확인하여 기술적 우위를 입증하였다고 하겠다. 최근에는 방재시험연구원에서 같은 실험을 진행하여 인증절차를 받으면서 신뢰성까지 확인하였고 특허 등 다양한 조치를 진행 중에 있다고 하겠다. 최소한의 손실은 물론 탑승객의 확실한 안전보장, 전기차 화재를 배터리 내부에서 초기에 진입하는 획기적인 방법으로 세계에서 유일한 방법으로 자리매김할 것으로 예상된다. 이미 글로벌 시장에서 이 방법의 유효성을 확인하면서 각종 러브콜을 받고 있는 상황이다. 물론 이 기술을 확대하여 배터리사와 전기차 제작사가 연계하여 체계적인 시스템 확보가 추후 진행하여야 하고 안정화 작업이 진행될 것으로 판단된다. 전기차 화재 문제는 전기차 캐즘을 키우는 가장 큰 난제이고 글로벌 시장에서 분명히 해결해야 할 과제이었다고 하겠다. 본 국내 기술을 양산형으로 조속히 적용하여 전기차 캐즘을 줄이고 전기차에 대한 신뢰성과 긍정적인 인식을 확산시키는데 크게 기여하는 글로벌 최고의 기술이 될 것으로 확신한다. 동시에 전기차의 안전도가 크게 높아지면서 전기차 보급에도 큰 기여를 할 것으로 확산한다. 관련 기술에 대한 산학연관의 관심이 증폭되는 시기이다.

• ESG의 최적 실천방법, 공회전제한장치(ISG)가 새롭게 떠오르는 이유는?

  ESG의 최적 실천방법, 공회전제한장치(ISG)가 새롭게 떠오르는 이유는? 김 필 수 (김필수 자동차연구소 소장, 대림대 교수) 지난 2008년 국내에 처음으로 필자가 도입한 '친환경 경제운전(에코드라이브, Eco-drive)'은 대중의 큰 관심을 끌었다. 에코드라이브는 운전자가 친환경 경제운전을 통하여 연료를 절약하고 동시에 이산화탄소를 저감시키며, 한 템포 느린 운전으로 교통사고도 줄이는 1석 3조의 효과가 있었기 때문이다. 당시 글로벌 시장에 에코드라이브가 몰아치면서 국내에서도 환경부와 국토교통부가 나서서 적극적으로 도입하기에 이르렀다. 당시 환경부는 '친환경 운전'으로 국토교통부는 '경제운전'으로 표기하면서 경쟁적으로 활성화에 노력하였다고 하겠다. 당시 필자는 관련 각종 정책연구와 인센티브 정책은 물론 토론회, 저술활동, 정부와 지자체의 에코드라이브 이행 시 주는 각종 인센티브 정책 등을 주관하면서 활성화에 노력하였다고 하겠다. 그 이후 짧은 시간에 효과를 바랬던 정부는 식상해지면서 수년 후 관심의 대상에서 벗어나면서 일반인들의 관심도 크게 벗어나게 되었다고 하겠다. 영국 등 유럽과 일본 등에서 크게 부각되어 상당한 효과를 보았던 반면 우리나라는 빨리 식는 문화로 인하여 에코드라이브 관심조차도 사라지게 되었다고 하겠다. 특히 우리나라는 약 97%의 에너지를 해외에서 수입하고 '빨리 빨리' 문화로 인한 에너지 낭비와 교통사고 및 사망자 급증, 에너지 소모 등 여러 면에서 선진국 대비 가장 최악의 구조를 지니고 있어서 더욱 에코드라이브가 중요하다고 하겠다. 그러나 현재 에코드라이브에 신경을 쓰고 있는 국내 정부나 지자체는 없는 상황이다. 즉 에코드라이브의 효과를 제대로 보지 못하고 있다는 뜻이다. 최근 전기차가 부각되고 있으나 전기차의 가성비가 여러 면에서 떨어지면서 전기차 캐즘도 발생하고 있다. 내연기관차를 선호하는 트럼프 리스크도 부각되면서 전기차보다는 기존 내연기관차와 친환경을 조금이나마 가미한 하이브리드차가 현실적으로 부각되고 있다. 우리나라도 차량 등록대수 약 2,600만대 중 아직도 내연기관차가 2,000만대가 넘는 실정이고 전기차 캐즘과 트럼프 리스크로 인하여 더욱 내연기관차와 하이브리드차가 인기를 끌고 있는 상황이다. 최근 지구온난화 가스인 이산화탄소 배출에 대한 기준도 유럽부터 수년 정도 늦추어지면서 아직은 내연기관차 기반의 보급이 더욱 위력을 발휘한다고 하겠다. 다시 에코드라이브가 더욱 중요해지고 있는 것이다. 특히 이산화탄소 저감에 대한 국제적 의무화와 각 기업의 ESG가 필수적으로 떠오르는 요즘은 더욱 효율적인 실천방법이 중요한 시기라고 하겠다. 내연기관차의 에코드라이브는 운전자가 노력하여 각종 친환경 경제운전을 하는 만큼 운전자의 의미가 중요하지만 장착 장치를 통하여 자연스럽게 에코드라이브를 할 수 있다면 가장 큰 효과를 볼 수 있다고 하겠다. 이 중 가장 부각되는 방법이 바로 공회전 제한장치(ISG ; Idle Stop & Go system)라고 하겠다. 즉 신호등 앞에서 차량이 정지하면 자동적으로 엔진이 정지되어 연료 절약과 이산화탄소 저감을 이루는 중요한 방법이고 출발 시 브레이크 페달에서 발을 떼면 다시 시동이 자연스럽게 걸리는 구조이다. 이 장치는 이미 유럽에서 모든 자동차 제작사가 약속하여 신차에 장착하는 만큼 의무적으로 장착되어 있으며, 운전자가 이 장치를 정지하고 싶으면 출발 시 스위치를 꺼놓으면 동작되지 않는다고 하겠다. 그러나 국내의 경우는 에코드라이브 초기에 장착되는 차량이 여러 가지 있었으나 현재는 거의 없는 상황이다. 예전에 시범적으로 버스 등에 애프터마켓용으로 공회전 제한장치를 장착하여 연료절약과 이산화탄소 저감을 이루고 효과가 큰 운전자에게 각종 인센티브를 주기도 하였으나 현재 이 장치를 장착한 버스회사는 전무한 상황이다. 관심도와 지자체의 의지 등도 중요하지만 이 장치를 통하여 계속 시동과 정비를 하면서 배터리와 시동모터 수명에 영향을 주었기 때문이다. 이러한 부정적인 요소가 크게 부각되면서 당시에 정부와 자차체, 회사 등 모두가 외면하였다고 하겠다. 그러나 현 시점에서 전기차 등 무공해차의 보급도 늦어지고 있고 당장 연료절약과 이산화탄소 저감 등을 실현하고자 하고 있으나 마땅한 방법이 없었다고 하겠다. 이 상황에서 다시 공회전 제한장치가 부각되고 있는 것이다. 10여년 전 당시 앞서 언급한 각종 부작용도 배터리 용량 강화와 시동모터 강성구조로 인하여 현재 이에 대한 수명 단축 등 부작용은 없는 상황이다. 물론 장치의 첨단화도 한몫하고 있다. 다시 이 장치의 효과가 크게 부각되고 있는 것이다. 올해 초 부터 서울시와 공회전제한장치 보급 기업이 MOU를 하고 시범사업 중이다. 해당 기업은 지난 거의 20년간을 해당 장치와 업그레이드에 노력하여 간단한 탈부착과 저렴한 비용은 물론 실시간적으로 무선을 통하여 사무실 등에서 절약되는 연료량과 이산화탄소 저감량을 실시간적으로 보면서 검증을 확인하는 유일한 기업으로 부각되고 있다. 특히 배터리 등의 수명감축 등 단점을 보완한 장치로 더욱 인기를 끌고 있다. MOU를 통하여 서울시 법인택시 약 5대를 우선 장착하여 최근 약 2개월의 시험결과 공회전 시간은 전체 운영시간의 약 30%에 이를 정도로 낭비성이 크다는 것이었고 공회전 제한장치 장착을 통하여 약 20% 시행하는 것이 확인되었으며, 이에 따른 결과는 생각 이상으로 매우 크다는 것이 검증되었다. 약 1개월 진행 시의 효과는 법인택시 1대당 하루 평균 약 1리터의 절감과 이산화탄소 2.6Kg이 덜 배출되는 것으로 판명되었다. 특히 개인택시와 달리 법인택시는 공회전 제한장치에 대한 선호도가 낮은 상황에서 이와 같은 뚜렷한 효과가 입증된 것은 더욱 의미가 크다고 하겠다. 만약 서울시 택시 1대를 공회전 제한장치 약 70%를 이행하면 일년 간의 연료절약은 1,447리터가 되어 연료값 159만원이 절약되며, 이산화탄소 저감은 약 3,9톤으로 대단하며, 유럽과 같이 곧 이산화탄소 거래로 인한 비용 부가까지 추가한다면 그 가치는 더욱 엄청나다고 할 수 있다. 서울시 택시 50,000만대에 모두 장착되어 시행하면 연료 절감은 약 795억원, 이산화탄소는 194,000톤이 감소하는 것이다. 어떤 장치와 비용을 투입해도 이와 같은 효과를 낼 수 있는 방법은 전무하다고 하겠다. 그래서 더욱 이 장치가 중요하다고 하겠다. 최근 해당기업으로 각 지자체와 물류를 크게 가진 기업이 협력을 요청하면서 즐거운 비명을 지르고 있는 상황이다. 이미 서울시를 비롯한 지차체와 각 기업이 이에 대한 관심이 어느 때보다 커지는 형국이다. 최근 국제 사회에서 기업에 대한 의무요소인 ESG가 부각되면서 더욱 내연기관차 중심의 물류 분야에서 공회전 제한장치가 부각되고 있다. 탄소 거래가 더욱 활성화되면서 ESG 실천의 최고 방법으로 부각되고 있는 것이다. 앞으로 정부와 지자체의 보조금 지급기준을 만들고 활성화하여 본격적으로 떠오른 공회전 제한장치를 주목하기 바란다. 현재 국내 약 2,000만대의 내연기관차의 친환경 이행방법은 오직 공회전 제한장치만이 답이라 확신한다. 물론 운전자가 적극적으로 실천하는 에코드라이브도 중요한 몫을 담당할 수 있을 것이다.

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  2025-04-21

• 전기차 화재의 골든타임은 열감지가 아니라 연기감지가 좌우한다.

  전기차 화재의 골든타임은 열감지가 아니라 연기감지가 좌우한다. 김 필 수 (김필수 자동차연구소 소장, 대림대 교수) 전기차 캐즘으로 인한 전기차 확산이 주춤하고 있다. 물론 내연기관차 대비 가성비가 떨어지기 때문이다. 이러한 가성비에는 전기차의 가격이 내연기관차 대비 약 2배가 높고 충전인프라는 부족하며, 겨울철 배터리 기능하락 등 여러 단점이 융합적으로 가미되어 있다고 하겠다. 여기에 전기차 화재 등의 부정적인 요소도 큰 역할을 한다고 하겠다. 전 세계적으로 전기차 보급이 늘면서 이에 따른 부작용도 각 분야에서 나타나고 있으며, 이 중 전기차 화재는 더욱 문제가 되고 있는 상황이다. 발생 비율도 점차 늘고 있으며, 원인도 여러 가지로 나타나고 있는 상황이다. 물론 예방 차원에서 전기차 화재를 미리부터 방지하는 방법이 가장 좋지만 역시 발생 이후 얼마나 빠르게 조치하여 인사상, 재산상의 피해를 최소화하는 것이 가장 중요하다고 하겠다. 전 세계적으로 전기차 보급이 늘면서 상대적인 부작용도 늘고 있는 이유는 역시 아직은 전기차의 완성도가 약하며, 더욱 노력하여 단점을 얼마나 최소화하는 것이 관건이라 하겠다. 우리나라는 다른 국가 대비 전기차 보급에서 가장 치명적인 약점을 지니고 있다. 지상에서 전기차 화재가 발생하면 시간이나 진압이 어려워도 주변으로 번지지 않게 최대한 노력하면 문제를 최소화할 수 있으나 우리나라와 같이 지하공간에서 전기차 화재가 발생하면 지상과는 완전히 다른 폐쇄공간에서의 한계점이 부각된다고 하겠다. 즉 우리나라는 도심지의 경우 약 70% 이상이 아파트 같은 집단거주지 특성이 강하여 결국 부족한 지상공간을 대신하여 지하주차장과 지하 충전소를 이용할 수밖에 없다고 하겠다. 이 상황에서 폐쇄공간에서 전기차 화재가 발생하면 유독가스의 확산과 실내 공간에서의 질식과 시야확보 불가능, 폐쇄공간에서의 자동차 화재 확산과 인사상, 재산상의 피해의 극대화, 소방장비의 지하공간 전입 지체 등 지상과는 완전히 다른 양상이 펼쳐진다는 것이다. 작년 여름 지하주차장에서의 대규모 전기차 화재도 같은 양상으로 번진 사례이다. 이후 정부의 각종 종합대책이 발표되었으나 아직은 매우 미흡하고 개선해야 하는 부분이 많은 형국이다 특히 올해부터 정부와 지자체의 전기차 화재 예방과 조치를 위한 각종 설비 등이 보강되고 있으나 아파트 일선 등에서는 잘못되고 한정된 정보로 인한 문제점도 노출되고 있는 실정이다. 전기차 화재가 발생하는 이유는 여러 가지가 있지만 초기 화재 발생 시 우선적으로 바닥에 있는 배터리팩에서 유독가스가 발생하고 이후 일정 시간 이후 어느 시점에 불꽃이 일면서 열폭주로 이어지는 순서라 하겠다. 즉 초기의 전기차 화재 증상은 전기차 하단에서 주변으로 유독성 연기가 자욱하게 발생하면서 일정시간이 지난 후 불꽃으로 인한 확산이 진행되는 단계라는 것이다. 이러한 진행 시간은 빠르면 수분, 늦으면 10여분으로 다르다고 할 수 있다. 이 상황에서 전기차 화재 초기에 얼마나 빠르게 주변에 알리고 소방서 등으로의 진행이 골든타임 내에 진행되는 시간적 다툼이 중요하다고 하겠다. 즉 정확한 정보를 실시간으로 진행하면서 골든타임이 매우 적은 전기차 화재의 확산을 빠르게 조치하는 것이 무엇보다도 중요하다는 뜻이다. 앞서 언급한 바와 같이 정부의 전기차 화재 조치에 대한 지원 등으로 올해는 가장 전기차 화재에 대비하여 각종 장비로 제대로 조치하는 선제적 조치가 가장 중요하다는 것이다. 이 중 가장 중요한 요소는 전기차 화재 증상의 제대로 된 인식이다. 앞서 언급한 바와 같이 전기차 화재의 발생은 바닥에 있는 배터리팩에서의 시작이다. 이 때 우선적으로 유독 가스가 발생하지만 상당한 시간이 지난 다음 불꽃으로 인한 열폭주가 발생하는 특성이 있다. 그러나 현재 대부분의 전기차 화재 예방 조치는 주로 열화상 카메라를 통한 각종 설비가 주로 설치되고 있는 상황이다. 가장 잘못된 정보는 불꽃으로 인하여 열폭주가 발생하는 단계가 되면 이미 배터리팩을 넘어서 차량 외부로 불꽃이 크게 발생하는 상황이고 골든타임이 크게 지난 상황이라는 점이다. 이 시간은 생각 이상으로 길며, 이 시간을 얼마나 빨리 인식하고 조치하는 가가 관건이라 하겠다. 가장 중요한 골든타임이라는 뜻이다. 특히 열화상 카메라의 경우 가격도 고가이지만 실질적으로 차량 외부에서 온도가 크게 올라가지 않으면 카메라를 통한 전기차 화재 인지는 크게 늦어지는 한계가 있다고 하겠다. 즉 전기차 화재의 가장 중요한 초기 인지는 연기라는 점이다. 실제로 각종 전기차 화재를 보면 연기가 크게 지속적으로 발생하고 불꽃으로 확대되는 시간적인 차이가 커서 상당 시간의 골든타임을 낭비하여 실질적인 조치를 못한다는 점이다. 따라서 감지 센서는 열감지보다는 연기감지가 가장 핵심이고 이를 통하여 선제적 조치를 진행하는 것이 가장 중요하다고 하겠다. 따라서 열감지를 통한 화재 인식보다는 연기감지를 통한 인식제고가 우선되어야 하며, 이후 각종 정보를 실시간으로 어떻게 전달하는 가가 관건이라는 점이다. 최근 연기감지 방법을 통하여 선제적으로 조치하고 특히 최근 가장 부각되고 있는 인공지능 카메라를 통하여 더욱 정확하고 신뢰성 높은 방법을 활용하는 장치들도 등장하고 있다. 이른바 '불꽃연기 감지형 인공지능 카메라'라고 하겠다. 인공지능 카메라는 자체 내장 메모리를 활용하여 수시로 각종 정보를 업데이트하여 풍부한 화재정보를 활용하고 더욱 높은 신뢰성과 정확성으로 연기감지 등을 최적으로 확인하는 역할을 한다는 측면에서 미래형 장치라 하겠다. 여기에 각종 앱과 소방서 자동연결 통보 등 다양한 토탈 솔루션을 통한 전기차 화재 발생 시의 후속조치를 더욱 완벽하게 조치하는 융합장치로 부각되기 시작했다. 국내에서도 이미 이러한 종합 기능을 갖춘 스타트업이 등장하여 전국적으로 설치를 활성화하고 있어서 더욱 글로벌 첨단기술을 갖춘 우리 기업이 주도하는 계기가 된다고 할 수 있다. 이번 기회를 통하여 지하주차장에서 전기차 화재를 초기에 근본적으로 차단할 수 있는 최적의 시작점이 되기를 바란다.

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  2025-04-11

• 스마트제어 충전기의 충전제어 기능은 지하주차장 화재예방에 확실히 기여한다.

  스마트제어 충전기의 충전제어 기능은 지하주차장 화재예방에 확실히 기여한다. 김 필 수 (김필수 자동차연구소 소장 , 대림대 교수) 작년 여름 발생한 아파트 지하충전소에서의 대형 전기차 화재로 인한 정부의 종합대책이 나왔으나 일선에서 피부로 느끼는 대책은 아직은 미흡한 상황이다. 다양한 대책이 진행되고 있으나 무엇보다도 지하 충전소에 설치된 모든 완속 충전기가 충전제어 기능이 없어서 지속적으로 과충전을 진행하여 전기차 화재의 원인 중의 하나가 되고 있다는 것이다. 현재 전국 모든 완속 충전기는 충전제어 기능이 없는 상황이나 아파트마다 지하주차장 입구에 80~90% 충전을 권장하는 경고문구가 상당수 붙어있는 상황이다. 그러나 어느 한 충전기도 이러한 기능은 없는 상황이다. 전기차 소유주에게 차량 자체에서 진행하기를 권장하고 있는 것이다. 이에 따라 환경부에서는 충전제어 기능이 있는 완속 충전기에 통신기능을 활용하여 충전제어가 가능한 '스마트제어 충전기'를 보급한다고 하여 기대감이 커지고 있는 상황이다. 이 상황에서 환경부가 전기차 화재예방에 기여할 목적으로 2024년 8월 이후 설치를 시작한 스마트제어 충전기가 충전제어 기능이 최종 검증이 아직은 취약한 상황에서 설치되는 것으로 나타났다. 스마트제어 충전기의 두 가지 기능 중 배터리 정보 수집을 위한 통신기능 검증에만 치우쳐서 실질적인 충전제어(SoC제어) 기능 확인에는 소홀하였던 만큼 앞으로 이에 대한 검증이 중요한 잣대로 등장하였다고 하겠다. 이에 따라 환경부는 스마트제어 충전기가 설치된 현장에 나가서 사업자들이 설치한 스마트제어 충전기에서 화재예방 효과성이 있는지 직접 확인해 보고, 문제점을 파악하기 시작하였고 최근의 보조금 지침에서도 관련 중요성을 충전사업자에게 공지한 것으로 나타났다. 상당히 고무적이라 하겠다. 지금 많은 아파트나 빌딩에서는 전기차 충전기 설치를 꺼리고 있고, 기 설치된 충전기에 대해서도 화재예방 또는 방재 대책에 골몰하고 있어서 충전시설 설치 부작용이 계속되고 있다고 해도 과언이 아닌 상황이다. 따라서 필자는 충전제어 기능을 확실하게 탑재하여 지하주차장 충전소가 자율적으로 80~99% 범위에서 충전률(SoC)를 설정해 관리하도록 해야 한다고 주장해 왔던 것이다. 환경부 완속충전기 보조금 지침에는 “SoC가 100%일 때는 충전을 종료해야 하며 충전이 종료된 후에는 자동으로 재충전되지 않도록 재충전 방지 기능이 있어야 함” 이라고 되어 있듯이필요에 따라 충전기 충전율을 80~90% 내에서 지정하여 할 수 있다는 뜻도 내포되어 있다고 하겠다. 필요하면 아파트 입대위 등에서 자신의 아파트 지하주차장에 전기차 충전율을 80~90% 정도로 충전률을 세팅하여 일률적으로 활용이 가능하다는 뜻이다. 현재 일선에서는 각종 통신기능에 대한 검증과 방법 등이 혼동을 일으키는 경우도 있고 충전제어가 용이하지 않은 충전기도 보급되고 있는 상황이다. 따라서 최근 환경부 회의에서 공지한 바와 같이 복잡한 기술적인 검증보다는 단순하게 규정만 구축하면 된다고 하겠다. 이미 70%의 보조금을 준 기업을 포함하여 앞으로 모든 충전기 관련 기업은 "모든 스마트제어 충전기는 충전기에 충전제어 디스플레이가 있어야 하고 현장에서 전기차 충전 시 충전율 제어 등을 검증"만 하면 된다는 것이다. 즉 수시로 특정모델이 아닌 임의의 전기차를 활용하여 현장 검사를 통하여 80~99% 충전이 실제로 제어되는 가를 확인하면 된다고 하겠다. 즉 실제로 수행되는 지만을 확인하면 된다는 것이다. 그리고 기술적인 검증방법이나 구체적인 방법은 산하 인증기관에 맡기고 개발방법은 해당 충전기업체에 맡기면 된다고 하겠다. 충전제어가 가능한 스마트제어 충전기는 현장에서 충전율을 제어하여 과충전을 바로 방지하는 효과가 있을 것이고 아파트 일선에서의 불안감도 상당히 감소할 수 있을 것이다. 특히 이미 전국 아파트 지하충전소에는 이러한 충전제어 기능이 없는 완속 충전기가 모두인 만큼 보조금을 새롭게 부여하는 스마트제어 충전기를 기존 충전기 대제용으로 활용하면 가장 값진 효과가 나타난다는 것이다. 이미 여러 지자체나 아파트 입주민들은 일부 비용을 직접 부담할 용의가 있으니 환경부에서 대체 스마트제어 충전기 설치에 제한 없이 적용할 수 있기를 바라고 있다. 고가의 급속충전기 비용과 달리 스마트제어 충전기는 교체비용으로 단 100만원 정도면 충분한 만큼 일부 보조금만 주어도 지자체나 아파트 등에서 비용 보존을 통한 교체가 활성화될 것으로 확신한다. 물론 스마트제어 충전기에서의 배터리정보 수집 기능 도입은 효과성이 발생할 때까지 3년 이상 꾸준한 노력과 호환성 문제 극복기간이 필요할 것으로 예상된다. 이러한 과정을 거쳐서 전기차 배터리 정보수집과 분석을 위한 빅데이터 플랫폼을 추후에 완성할 수 있을 것이다. 이 부분은 일선에서 느끼는 전기차 화재 예방보다는 보이지 않은 추후의 보완 자료라 할 수 있을 것이다. 환경부는 스마트제어 충전기가 화재예방에 기여해야 한다는 원래 취지에 맞도록 충전제어 기능을 보완하여 현장에서 혼란 없이 화재예방에 기여하는 충전시설이 계속 확충되어 갈 수 있도록 하는 것이 가장 중요하다고 하겠다. 특히 전국의 기존 아파트 지하 주차장에 있는 모든 완속 충전기를 충전제어 기능이 있는 스마트제어 충전기로 교체하는 작업이 우선적으로 진행된다면 금상첨화가 될 것이다. 앞으로 환경부의 활약을 적극 기대한다

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  2025-04-05

• 전기차 화재를 근본적으로 해결하는 '머풀러 있는 전기차'를 아시는지요?

  전기차 화재를 근본적으로 해결하는 '머풀러 있는 전기차'를 아시는지요? 김 필 수 (김필수 자동차연구소 소장, 대림대 교수) 전기차 캐즘에 트럼프 리스크가 겹치면서 전기차 보급에 큰 차질을 빗고 있다. 이러한 전기차 보급이 지체되는 현상은 적어도 3~4년은 갈 가능성이 큰 상황이다. 전기차 캐즘은 전기차의 가성비가 내연기관차 대비 적기 때문이다. 특히 배터리를 겸비한 하이브리드차는 연비와 가격은 물론 안정도 등 여러 면에서 가장 인기를 끌고 있는 차종이라 하겠다. 상대적으로 전기차는 내연기관차 대비 가격은 약 두 배이고 충전인프라는 아직은 매우 부족한 상황이며, 겨울철 배터리 가능하락으로 인한 주행거리 하락 등 여러 면에서 단점이 큰 상황이다. 이러한 요소를 극복하는데 최소한 수년 이상은 소요되기 때문이다. 이 상황에서 전기차의 단점으로 더욱 크게 부각되는 부분이 바로 전기차 화재라고 하겠다. 해외도 이러한 문제는 크게 부각되고 있으나 주로 지상에서의 전기차 화재인 만큼 큰 화재라 하여도 사상자 발생을 최소화하고 재산상의 손실이 확대되지 않게 하면 크게 부각되지 않는다고 하겠다. 물론 내연기관차 대비 진압시간이나 소요되는 소방수 등 낭비되는 요소가 심각하고 골든타임이 짧아서 인명상의 손실이 크게 발생하는 만큼 분명히 해결해야 하는 과제라고 하겠다, 특히 우리나라가 가장 심각한 부분은 전기차의 충전과 주차를 주로 지하주차장에서 진행하고 있다는 점이다. 도심지의 약 70% 이상이 아파트 지하충전소와 주차장인 관계로 필연적으로 이를 활용해야 한다는 점이다. 좁은 땅덩어리에 70%가 산악이고 결국 아파트 같은 집단거주지 특성이 매우 큰 상황에서 지상공간은 없고 결국 지하로 내려갈 수밖에 없다는 한계점이다. 이 상황에서 작년 여름 지하주차장에서 대규모 전기차 화재로 인한 피해가 심각하게 발생하였고 정부에서 종합대책을 발표하였으나 매우 미흡하여 아파트 입주자들의 불만과 불안감은 전혀 해소된 상황이 아니라는 점이다. 아직도 각 아파트마다 지하주차장에 대한 전기차 진입금지와 충전제어 권고 등 다양한 방법이 진행 중이나 해결된 상황은 아니라는 점이다. 동시에 전기차 화재를 예방하는 것은 물론 근본적으로 빠르게 진화하는 방법도 개발되고 있다. 가장 기본적인 질식 소화포와 이동식 수조, 상향 직수장치는 물론 배터리 상태의 실시간적인 데이터 확보 등도 있고 전기차 화재가 발생하면 하단에 있는 배터리팩에 구멍을 내어 소화액을 주입하는 방법도 개발되어 있다. 물론 이러한 다양한 방법이 전기차 화재를 줄이고 진압하는데 기여를 할 수 있다고 할 수 있으나 근본적으로 전기차 화재를 없앨 수는 없다는 점이다. 전기차 충전 후 주차장에서 자연 발화되는 화재도 적지 않지만 도로에서 충돌 등 사고로 발생하는 전기차 화재는 더욱 어쩔 수 없는 한계점이 있다고 하겠다. 현재 전기차 화재를 제어하는 각종 방법이 개발되는 상황에서 다른 선진국 대비 가장 앞서있는 기법이 진행되고 있는 국가가 바로 대한민국이라 하겠다. 기본적으로 전기차 화재의 특성은 하단에 있는 대규모의 배터리셀의 단락 등으로 인한 불꽃이 발생하여 확대되면 열폭주가 발생하여 진압하기가 매우 어렵게 된다는 특성이 있다. 이 경우 탑승객 등의 피할 수 있는 골든타임조차 확보되지 않아서 전기차 화재 발생 시 무조건 밖으로 피해야 인명피해를 줄일 수 있는 한계점도 크다고 하겠다. 전기차 화재 발생은 대부분 배터리 내부에서 발생하여 시작되는 만큼 근본적으로 배터리 내부에서 불꽃이 시작되는 시점에 확실히 내부에서 진압할 수 있다면 근본적으로 최고의 효과를 볼 수 있다고 하겠다. 그러나 지금까지 어느 누구도 이와 관련된 근본적인 해결책을 제시하지 못했다고 하였다. 이 상황에서 국내 한 중소벤처기업이 전기차 내부에서 근본적으로 초기에 화재를 진압하는 방법이 개발되어 관심의 대상이 되고 있다. 전기차용 배터리에 초기에 화재가 발생하면 배터리셀 내부에서 강력한 가스가 분출되고 불꽃이 가미되면서 열폭주로 진행되는 단계가 있다고 하겠다. 이 기술은 이 초기단계에서 개입하여 초기 불꽃을 내부에서 완벽히 진압하는 방법이다. 즉 전기차용 배터리팩 내부의 배터리셀에서 단락 등이 발생하여 열이 발생하면 바로 모듈 내부에 있는 열감지센서가 작동하여 해당 배터리모듈의 통로가 열리면서 외부로 발생한 가스를 우선적으로 배출시키는 방법이다. 일반적으로 배터리모듈에 화재가 발생하면 초기에 가스를 외부로 배출시키는 방법이 유효하다는 것이 입증된 상황이다. 따라서 이 기술은 발생한 가스를 배터리팩 외부 밴트플러그를 이용하여 일종의 머풀러로 배출시킨다는 것이다. 즉 배출 머풀러는 통상적인 경우에는 보이지 않다가 화재 등이 발생하면 자동적으로 차량 외부로 머풀러가 돌출되면서 가스 배출용으로 활용되는 것이다. 이른바 '머풀러 있는 전기차'가 된다고 하겠다. 이후 배터리와 모터에 냉각용으로 항상 돌고 있는 냉각수 자체를 이용하여 펌프가 작동하여 해당 배터리모듈의 통로가 열리면서 배터리셀 화재부위를 냉각수로 담그는 방법이다. 화재 요인이 있는 배터리모듈에만 냉각수가 완전히 유입되어 초기에 불꽃을 진압하는 만큼 소요시간은 수분을 넘기지 않는다. 추후 해당 모듈만 버리고 나머지 배터리모듈은 그대로 사용하면 된다고 하겠다. 특히 배출되는 가스에도 불꽃이 번지면서 머풀러로 화염이 배출될 수 있는 만큼 이 기술에서는 배출되는 가스가 외부로 나오기 전 단계에서 미리 태우는 방법까지 개발되어 있다. 실제로 다양한 실험을 수십 번 하면서 2~3분 내로 모든 전기차 화재가 진입되는 모습을 확인하여 기술적 우위를 입증하였다고 하겠다. 최근에는 방재시험연구원에서 같은 실험을 진행하여 인증절차를 받으면서 신뢰성까지 확인하였고 특허 등 다양한 조치를 진행 중에 있다고 하겠다. 최소한의 손실은 물론 탑승객의 확실한 안전보장, 전기차 화재를 배터리 내부에서 초기에 진입하는 획기적인 방법으로 세계에서 유일한 방법으로 자리매김할 것으로 예상된다. 이미 글로벌 시장에서 이 방법의 유효성을 확인하면서 각종 러브콜을 받고 있는 상황이다. 물론 이 기술을 확대하여 배터리사와 전기차 제작사가 연계하여 체계적인 시스템 확보가 추후 진행하여야 하고 안정화 작업이 진행될 것으로 판단된다. 전기차 화재 문제는 전기차 캐즘을 키우는 가장 큰 난제이고 글로벌 시장에서 분명히 해결해야 할 과제이었다고 하겠다. 본 국내 기술을 양산형으로 조속히 적용하여 전기차 캐즘을 줄이고 전기차에 대한 신뢰성과 긍정적인 인식을 확산시키는데 크게 기여하는 글로벌 최고의 기술이 될 것으로 확신한다. 동시에 전기차의 안전도가 크게 높아지면서 전기차 보급에도 큰 기여를 할 것으로 확산한다. 관련 기술에 대한 산학연관의 관심이 증폭되는 시기이다.

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  2025-03-24

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• ESG의 최적 실천방법, 공회전제한장치(ISG)가 새롭게 떠오르는 이유는?

  ESG의 최적 실천방법, 공회전제한장치(ISG)가 새롭게 떠오르는 이유는? 김 필 수 (김필수 자동차연구소 소장, 대림대 교수) 지난 2008년 국내에 처음으로 필자가 도입한 '친환경 경제운전(에코드라이브, Eco-drive)'은 대중의 큰 관심을 끌었다. 에코드라이브는 운전자가 친환경 경제운전을 통하여 연료를 절약하고 동시에 이산화탄소를 저감시키며, 한 템포 느린 운전으로 교통사고도 줄이는 1석 3조의 효과가 있었기 때문이다. 당시 글로벌 시장에 에코드라이브가 몰아치면서 국내에서도 환경부와 국토교통부가 나서서 적극적으로 도입하기에 이르렀다. 당시 환경부는 '친환경 운전'으로 국토교통부는 '경제운전'으로 표기하면서 경쟁적으로 활성화에 노력하였다고 하겠다. 당시 필자는 관련 각종 정책연구와 인센티브 정책은 물론 토론회, 저술활동, 정부와 지자체의 에코드라이브 이행 시 주는 각종 인센티브 정책 등을 주관하면서 활성화에 노력하였다고 하겠다. 그 이후 짧은 시간에 효과를 바랬던 정부는 식상해지면서 수년 후 관심의 대상에서 벗어나면서 일반인들의 관심도 크게 벗어나게 되었다고 하겠다. 영국 등 유럽과 일본 등에서 크게 부각되어 상당한 효과를 보았던 반면 우리나라는 빨리 식는 문화로 인하여 에코드라이브 관심조차도 사라지게 되었다고 하겠다. 특히 우리나라는 약 97%의 에너지를 해외에서 수입하고 '빨리 빨리' 문화로 인한 에너지 낭비와 교통사고 및 사망자 급증, 에너지 소모 등 여러 면에서 선진국 대비 가장 최악의 구조를 지니고 있어서 더욱 에코드라이브가 중요하다고 하겠다. 그러나 현재 에코드라이브에 신경을 쓰고 있는 국내 정부나 지자체는 없는 상황이다. 즉 에코드라이브의 효과를 제대로 보지 못하고 있다는 뜻이다. 최근 전기차가 부각되고 있으나 전기차의 가성비가 여러 면에서 떨어지면서 전기차 캐즘도 발생하고 있다. 내연기관차를 선호하는 트럼프 리스크도 부각되면서 전기차보다는 기존 내연기관차와 친환경을 조금이나마 가미한 하이브리드차가 현실적으로 부각되고 있다. 우리나라도 차량 등록대수 약 2,600만대 중 아직도 내연기관차가 2,000만대가 넘는 실정이고 전기차 캐즘과 트럼프 리스크로 인하여 더욱 내연기관차와 하이브리드차가 인기를 끌고 있는 상황이다. 최근 지구온난화 가스인 이산화탄소 배출에 대한 기준도 유럽부터 수년 정도 늦추어지면서 아직은 내연기관차 기반의 보급이 더욱 위력을 발휘한다고 하겠다. 다시 에코드라이브가 더욱 중요해지고 있는 것이다. 특히 이산화탄소 저감에 대한 국제적 의무화와 각 기업의 ESG가 필수적으로 떠오르는 요즘은 더욱 효율적인 실천방법이 중요한 시기라고 하겠다. 내연기관차의 에코드라이브는 운전자가 노력하여 각종 친환경 경제운전을 하는 만큼 운전자의 의미가 중요하지만 장착 장치를 통하여 자연스럽게 에코드라이브를 할 수 있다면 가장 큰 효과를 볼 수 있다고 하겠다. 이 중 가장 부각되는 방법이 바로 공회전 제한장치(ISG ; Idle Stop & Go system)라고 하겠다. 즉 신호등 앞에서 차량이 정지하면 자동적으로 엔진이 정지되어 연료 절약과 이산화탄소 저감을 이루는 중요한 방법이고 출발 시 브레이크 페달에서 발을 떼면 다시 시동이 자연스럽게 걸리는 구조이다. 이 장치는 이미 유럽에서 모든 자동차 제작사가 약속하여 신차에 장착하는 만큼 의무적으로 장착되어 있으며, 운전자가 이 장치를 정지하고 싶으면 출발 시 스위치를 꺼놓으면 동작되지 않는다고 하겠다. 그러나 국내의 경우는 에코드라이브 초기에 장착되는 차량이 여러 가지 있었으나 현재는 거의 없는 상황이다. 예전에 시범적으로 버스 등에 애프터마켓용으로 공회전 제한장치를 장착하여 연료절약과 이산화탄소 저감을 이루고 효과가 큰 운전자에게 각종 인센티브를 주기도 하였으나 현재 이 장치를 장착한 버스회사는 전무한 상황이다. 관심도와 지자체의 의지 등도 중요하지만 이 장치를 통하여 계속 시동과 정비를 하면서 배터리와 시동모터 수명에 영향을 주었기 때문이다. 이러한 부정적인 요소가 크게 부각되면서 당시에 정부와 자차체, 회사 등 모두가 외면하였다고 하겠다. 그러나 현 시점에서 전기차 등 무공해차의 보급도 늦어지고 있고 당장 연료절약과 이산화탄소 저감 등을 실현하고자 하고 있으나 마땅한 방법이 없었다고 하겠다. 이 상황에서 다시 공회전 제한장치가 부각되고 있는 것이다. 10여년 전 당시 앞서 언급한 각종 부작용도 배터리 용량 강화와 시동모터 강성구조로 인하여 현재 이에 대한 수명 단축 등 부작용은 없는 상황이다. 물론 장치의 첨단화도 한몫하고 있다. 다시 이 장치의 효과가 크게 부각되고 있는 것이다. 올해 초 부터 서울시와 공회전제한장치 보급 기업이 MOU를 하고 시범사업 중이다. 해당 기업은 지난 거의 20년간을 해당 장치와 업그레이드에 노력하여 간단한 탈부착과 저렴한 비용은 물론 실시간적으로 무선을 통하여 사무실 등에서 절약되는 연료량과 이산화탄소 저감량을 실시간적으로 보면서 검증을 확인하는 유일한 기업으로 부각되고 있다. 특히 배터리 등의 수명감축 등 단점을 보완한 장치로 더욱 인기를 끌고 있다. MOU를 통하여 서울시 법인택시 약 5대를 우선 장착하여 최근 약 2개월의 시험결과 공회전 시간은 전체 운영시간의 약 30%에 이를 정도로 낭비성이 크다는 것이었고 공회전 제한장치 장착을 통하여 약 20% 시행하는 것이 확인되었으며, 이에 따른 결과는 생각 이상으로 매우 크다는 것이 검증되었다. 약 1개월 진행 시의 효과는 법인택시 1대당 하루 평균 약 1리터의 절감과 이산화탄소 2.6Kg이 덜 배출되는 것으로 판명되었다. 특히 개인택시와 달리 법인택시는 공회전 제한장치에 대한 선호도가 낮은 상황에서 이와 같은 뚜렷한 효과가 입증된 것은 더욱 의미가 크다고 하겠다. 만약 서울시 택시 1대를 공회전 제한장치 약 70%를 이행하면 일년 간의 연료절약은 1,447리터가 되어 연료값 159만원이 절약되며, 이산화탄소 저감은 약 3,9톤으로 대단하며, 유럽과 같이 곧 이산화탄소 거래로 인한 비용 부가까지 추가한다면 그 가치는 더욱 엄청나다고 할 수 있다. 서울시 택시 50,000만대에 모두 장착되어 시행하면 연료 절감은 약 795억원, 이산화탄소는 194,000톤이 감소하는 것이다. 어떤 장치와 비용을 투입해도 이와 같은 효과를 낼 수 있는 방법은 전무하다고 하겠다. 그래서 더욱 이 장치가 중요하다고 하겠다. 최근 해당기업으로 각 지자체와 물류를 크게 가진 기업이 협력을 요청하면서 즐거운 비명을 지르고 있는 상황이다. 이미 서울시를 비롯한 지차체와 각 기업이 이에 대한 관심이 어느 때보다 커지는 형국이다. 최근 국제 사회에서 기업에 대한 의무요소인 ESG가 부각되면서 더욱 내연기관차 중심의 물류 분야에서 공회전 제한장치가 부각되고 있다. 탄소 거래가 더욱 활성화되면서 ESG 실천의 최고 방법으로 부각되고 있는 것이다. 앞으로 정부와 지자체의 보조금 지급기준을 만들고 활성화하여 본격적으로 떠오른 공회전 제한장치를 주목하기 바란다. 현재 국내 약 2,000만대의 내연기관차의 친환경 이행방법은 오직 공회전 제한장치만이 답이라 확신한다. 물론 운전자가 적극적으로 실천하는 에코드라이브도 중요한 몫을 담당할 수 있을 것이다.

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  2025-04-21

• 전기차 화재의 골든타임은 열감지가 아니라 연기감지가 좌우한다.

  전기차 화재의 골든타임은 열감지가 아니라 연기감지가 좌우한다. 김 필 수 (김필수 자동차연구소 소장, 대림대 교수) 전기차 캐즘으로 인한 전기차 확산이 주춤하고 있다. 물론 내연기관차 대비 가성비가 떨어지기 때문이다. 이러한 가성비에는 전기차의 가격이 내연기관차 대비 약 2배가 높고 충전인프라는 부족하며, 겨울철 배터리 기능하락 등 여러 단점이 융합적으로 가미되어 있다고 하겠다. 여기에 전기차 화재 등의 부정적인 요소도 큰 역할을 한다고 하겠다. 전 세계적으로 전기차 보급이 늘면서 이에 따른 부작용도 각 분야에서 나타나고 있으며, 이 중 전기차 화재는 더욱 문제가 되고 있는 상황이다. 발생 비율도 점차 늘고 있으며, 원인도 여러 가지로 나타나고 있는 상황이다. 물론 예방 차원에서 전기차 화재를 미리부터 방지하는 방법이 가장 좋지만 역시 발생 이후 얼마나 빠르게 조치하여 인사상, 재산상의 피해를 최소화하는 것이 가장 중요하다고 하겠다. 전 세계적으로 전기차 보급이 늘면서 상대적인 부작용도 늘고 있는 이유는 역시 아직은 전기차의 완성도가 약하며, 더욱 노력하여 단점을 얼마나 최소화하는 것이 관건이라 하겠다. 우리나라는 다른 국가 대비 전기차 보급에서 가장 치명적인 약점을 지니고 있다. 지상에서 전기차 화재가 발생하면 시간이나 진압이 어려워도 주변으로 번지지 않게 최대한 노력하면 문제를 최소화할 수 있으나 우리나라와 같이 지하공간에서 전기차 화재가 발생하면 지상과는 완전히 다른 폐쇄공간에서의 한계점이 부각된다고 하겠다. 즉 우리나라는 도심지의 경우 약 70% 이상이 아파트 같은 집단거주지 특성이 강하여 결국 부족한 지상공간을 대신하여 지하주차장과 지하 충전소를 이용할 수밖에 없다고 하겠다. 이 상황에서 폐쇄공간에서 전기차 화재가 발생하면 유독가스의 확산과 실내 공간에서의 질식과 시야확보 불가능, 폐쇄공간에서의 자동차 화재 확산과 인사상, 재산상의 피해의 극대화, 소방장비의 지하공간 전입 지체 등 지상과는 완전히 다른 양상이 펼쳐진다는 것이다. 작년 여름 지하주차장에서의 대규모 전기차 화재도 같은 양상으로 번진 사례이다. 이후 정부의 각종 종합대책이 발표되었으나 아직은 매우 미흡하고 개선해야 하는 부분이 많은 형국이다 특히 올해부터 정부와 지자체의 전기차 화재 예방과 조치를 위한 각종 설비 등이 보강되고 있으나 아파트 일선 등에서는 잘못되고 한정된 정보로 인한 문제점도 노출되고 있는 실정이다. 전기차 화재가 발생하는 이유는 여러 가지가 있지만 초기 화재 발생 시 우선적으로 바닥에 있는 배터리팩에서 유독가스가 발생하고 이후 일정 시간 이후 어느 시점에 불꽃이 일면서 열폭주로 이어지는 순서라 하겠다. 즉 초기의 전기차 화재 증상은 전기차 하단에서 주변으로 유독성 연기가 자욱하게 발생하면서 일정시간이 지난 후 불꽃으로 인한 확산이 진행되는 단계라는 것이다. 이러한 진행 시간은 빠르면 수분, 늦으면 10여분으로 다르다고 할 수 있다. 이 상황에서 전기차 화재 초기에 얼마나 빠르게 주변에 알리고 소방서 등으로의 진행이 골든타임 내에 진행되는 시간적 다툼이 중요하다고 하겠다. 즉 정확한 정보를 실시간으로 진행하면서 골든타임이 매우 적은 전기차 화재의 확산을 빠르게 조치하는 것이 무엇보다도 중요하다는 뜻이다. 앞서 언급한 바와 같이 정부의 전기차 화재 조치에 대한 지원 등으로 올해는 가장 전기차 화재에 대비하여 각종 장비로 제대로 조치하는 선제적 조치가 가장 중요하다는 것이다. 이 중 가장 중요한 요소는 전기차 화재 증상의 제대로 된 인식이다. 앞서 언급한 바와 같이 전기차 화재의 발생은 바닥에 있는 배터리팩에서의 시작이다. 이 때 우선적으로 유독 가스가 발생하지만 상당한 시간이 지난 다음 불꽃으로 인한 열폭주가 발생하는 특성이 있다. 그러나 현재 대부분의 전기차 화재 예방 조치는 주로 열화상 카메라를 통한 각종 설비가 주로 설치되고 있는 상황이다. 가장 잘못된 정보는 불꽃으로 인하여 열폭주가 발생하는 단계가 되면 이미 배터리팩을 넘어서 차량 외부로 불꽃이 크게 발생하는 상황이고 골든타임이 크게 지난 상황이라는 점이다. 이 시간은 생각 이상으로 길며, 이 시간을 얼마나 빨리 인식하고 조치하는 가가 관건이라 하겠다. 가장 중요한 골든타임이라는 뜻이다. 특히 열화상 카메라의 경우 가격도 고가이지만 실질적으로 차량 외부에서 온도가 크게 올라가지 않으면 카메라를 통한 전기차 화재 인지는 크게 늦어지는 한계가 있다고 하겠다. 즉 전기차 화재의 가장 중요한 초기 인지는 연기라는 점이다. 실제로 각종 전기차 화재를 보면 연기가 크게 지속적으로 발생하고 불꽃으로 확대되는 시간적인 차이가 커서 상당 시간의 골든타임을 낭비하여 실질적인 조치를 못한다는 점이다. 따라서 감지 센서는 열감지보다는 연기감지가 가장 핵심이고 이를 통하여 선제적 조치를 진행하는 것이 가장 중요하다고 하겠다. 따라서 열감지를 통한 화재 인식보다는 연기감지를 통한 인식제고가 우선되어야 하며, 이후 각종 정보를 실시간으로 어떻게 전달하는 가가 관건이라는 점이다. 최근 연기감지 방법을 통하여 선제적으로 조치하고 특히 최근 가장 부각되고 있는 인공지능 카메라를 통하여 더욱 정확하고 신뢰성 높은 방법을 활용하는 장치들도 등장하고 있다. 이른바 '불꽃연기 감지형 인공지능 카메라'라고 하겠다. 인공지능 카메라는 자체 내장 메모리를 활용하여 수시로 각종 정보를 업데이트하여 풍부한 화재정보를 활용하고 더욱 높은 신뢰성과 정확성으로 연기감지 등을 최적으로 확인하는 역할을 한다는 측면에서 미래형 장치라 하겠다. 여기에 각종 앱과 소방서 자동연결 통보 등 다양한 토탈 솔루션을 통한 전기차 화재 발생 시의 후속조치를 더욱 완벽하게 조치하는 융합장치로 부각되기 시작했다. 국내에서도 이미 이러한 종합 기능을 갖춘 스타트업이 등장하여 전국적으로 설치를 활성화하고 있어서 더욱 글로벌 첨단기술을 갖춘 우리 기업이 주도하는 계기가 된다고 할 수 있다. 이번 기회를 통하여 지하주차장에서 전기차 화재를 초기에 근본적으로 차단할 수 있는 최적의 시작점이 되기를 바란다.

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  2025-04-11

• 스마트제어 충전기의 충전제어 기능은 지하주차장 화재예방에 확실히 기여한다.

  스마트제어 충전기의 충전제어 기능은 지하주차장 화재예방에 확실히 기여한다. 김 필 수 (김필수 자동차연구소 소장 , 대림대 교수) 작년 여름 발생한 아파트 지하충전소에서의 대형 전기차 화재로 인한 정부의 종합대책이 나왔으나 일선에서 피부로 느끼는 대책은 아직은 미흡한 상황이다. 다양한 대책이 진행되고 있으나 무엇보다도 지하 충전소에 설치된 모든 완속 충전기가 충전제어 기능이 없어서 지속적으로 과충전을 진행하여 전기차 화재의 원인 중의 하나가 되고 있다는 것이다. 현재 전국 모든 완속 충전기는 충전제어 기능이 없는 상황이나 아파트마다 지하주차장 입구에 80~90% 충전을 권장하는 경고문구가 상당수 붙어있는 상황이다. 그러나 어느 한 충전기도 이러한 기능은 없는 상황이다. 전기차 소유주에게 차량 자체에서 진행하기를 권장하고 있는 것이다. 이에 따라 환경부에서는 충전제어 기능이 있는 완속 충전기에 통신기능을 활용하여 충전제어가 가능한 '스마트제어 충전기'를 보급한다고 하여 기대감이 커지고 있는 상황이다. 이 상황에서 환경부가 전기차 화재예방에 기여할 목적으로 2024년 8월 이후 설치를 시작한 스마트제어 충전기가 충전제어 기능이 최종 검증이 아직은 취약한 상황에서 설치되는 것으로 나타났다. 스마트제어 충전기의 두 가지 기능 중 배터리 정보 수집을 위한 통신기능 검증에만 치우쳐서 실질적인 충전제어(SoC제어) 기능 확인에는 소홀하였던 만큼 앞으로 이에 대한 검증이 중요한 잣대로 등장하였다고 하겠다. 이에 따라 환경부는 스마트제어 충전기가 설치된 현장에 나가서 사업자들이 설치한 스마트제어 충전기에서 화재예방 효과성이 있는지 직접 확인해 보고, 문제점을 파악하기 시작하였고 최근의 보조금 지침에서도 관련 중요성을 충전사업자에게 공지한 것으로 나타났다. 상당히 고무적이라 하겠다. 지금 많은 아파트나 빌딩에서는 전기차 충전기 설치를 꺼리고 있고, 기 설치된 충전기에 대해서도 화재예방 또는 방재 대책에 골몰하고 있어서 충전시설 설치 부작용이 계속되고 있다고 해도 과언이 아닌 상황이다. 따라서 필자는 충전제어 기능을 확실하게 탑재하여 지하주차장 충전소가 자율적으로 80~99% 범위에서 충전률(SoC)를 설정해 관리하도록 해야 한다고 주장해 왔던 것이다. 환경부 완속충전기 보조금 지침에는 “SoC가 100%일 때는 충전을 종료해야 하며 충전이 종료된 후에는 자동으로 재충전되지 않도록 재충전 방지 기능이 있어야 함” 이라고 되어 있듯이필요에 따라 충전기 충전율을 80~90% 내에서 지정하여 할 수 있다는 뜻도 내포되어 있다고 하겠다. 필요하면 아파트 입대위 등에서 자신의 아파트 지하주차장에 전기차 충전율을 80~90% 정도로 충전률을 세팅하여 일률적으로 활용이 가능하다는 뜻이다. 현재 일선에서는 각종 통신기능에 대한 검증과 방법 등이 혼동을 일으키는 경우도 있고 충전제어가 용이하지 않은 충전기도 보급되고 있는 상황이다. 따라서 최근 환경부 회의에서 공지한 바와 같이 복잡한 기술적인 검증보다는 단순하게 규정만 구축하면 된다고 하겠다. 이미 70%의 보조금을 준 기업을 포함하여 앞으로 모든 충전기 관련 기업은 "모든 스마트제어 충전기는 충전기에 충전제어 디스플레이가 있어야 하고 현장에서 전기차 충전 시 충전율 제어 등을 검증"만 하면 된다는 것이다. 즉 수시로 특정모델이 아닌 임의의 전기차를 활용하여 현장 검사를 통하여 80~99% 충전이 실제로 제어되는 가를 확인하면 된다고 하겠다. 즉 실제로 수행되는 지만을 확인하면 된다는 것이다. 그리고 기술적인 검증방법이나 구체적인 방법은 산하 인증기관에 맡기고 개발방법은 해당 충전기업체에 맡기면 된다고 하겠다. 충전제어가 가능한 스마트제어 충전기는 현장에서 충전율을 제어하여 과충전을 바로 방지하는 효과가 있을 것이고 아파트 일선에서의 불안감도 상당히 감소할 수 있을 것이다. 특히 이미 전국 아파트 지하충전소에는 이러한 충전제어 기능이 없는 완속 충전기가 모두인 만큼 보조금을 새롭게 부여하는 스마트제어 충전기를 기존 충전기 대제용으로 활용하면 가장 값진 효과가 나타난다는 것이다. 이미 여러 지자체나 아파트 입주민들은 일부 비용을 직접 부담할 용의가 있으니 환경부에서 대체 스마트제어 충전기 설치에 제한 없이 적용할 수 있기를 바라고 있다. 고가의 급속충전기 비용과 달리 스마트제어 충전기는 교체비용으로 단 100만원 정도면 충분한 만큼 일부 보조금만 주어도 지자체나 아파트 등에서 비용 보존을 통한 교체가 활성화될 것으로 확신한다. 물론 스마트제어 충전기에서의 배터리정보 수집 기능 도입은 효과성이 발생할 때까지 3년 이상 꾸준한 노력과 호환성 문제 극복기간이 필요할 것으로 예상된다. 이러한 과정을 거쳐서 전기차 배터리 정보수집과 분석을 위한 빅데이터 플랫폼을 추후에 완성할 수 있을 것이다. 이 부분은 일선에서 느끼는 전기차 화재 예방보다는 보이지 않은 추후의 보완 자료라 할 수 있을 것이다. 환경부는 스마트제어 충전기가 화재예방에 기여해야 한다는 원래 취지에 맞도록 충전제어 기능을 보완하여 현장에서 혼란 없이 화재예방에 기여하는 충전시설이 계속 확충되어 갈 수 있도록 하는 것이 가장 중요하다고 하겠다. 특히 전국의 기존 아파트 지하 주차장에 있는 모든 완속 충전기를 충전제어 기능이 있는 스마트제어 충전기로 교체하는 작업이 우선적으로 진행된다면 금상첨화가 될 것이다. 앞으로 환경부의 활약을 적극 기대한다

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  2025-04-05

• 전기차 화재를 근본적으로 해결하는 '머풀러 있는 전기차'를 아시는지요?

  전기차 화재를 근본적으로 해결하는 '머풀러 있는 전기차'를 아시는지요? 김 필 수 (김필수 자동차연구소 소장, 대림대 교수) 전기차 캐즘에 트럼프 리스크가 겹치면서 전기차 보급에 큰 차질을 빗고 있다. 이러한 전기차 보급이 지체되는 현상은 적어도 3~4년은 갈 가능성이 큰 상황이다. 전기차 캐즘은 전기차의 가성비가 내연기관차 대비 적기 때문이다. 특히 배터리를 겸비한 하이브리드차는 연비와 가격은 물론 안정도 등 여러 면에서 가장 인기를 끌고 있는 차종이라 하겠다. 상대적으로 전기차는 내연기관차 대비 가격은 약 두 배이고 충전인프라는 아직은 매우 부족한 상황이며, 겨울철 배터리 가능하락으로 인한 주행거리 하락 등 여러 면에서 단점이 큰 상황이다. 이러한 요소를 극복하는데 최소한 수년 이상은 소요되기 때문이다. 이 상황에서 전기차의 단점으로 더욱 크게 부각되는 부분이 바로 전기차 화재라고 하겠다. 해외도 이러한 문제는 크게 부각되고 있으나 주로 지상에서의 전기차 화재인 만큼 큰 화재라 하여도 사상자 발생을 최소화하고 재산상의 손실이 확대되지 않게 하면 크게 부각되지 않는다고 하겠다. 물론 내연기관차 대비 진압시간이나 소요되는 소방수 등 낭비되는 요소가 심각하고 골든타임이 짧아서 인명상의 손실이 크게 발생하는 만큼 분명히 해결해야 하는 과제라고 하겠다, 특히 우리나라가 가장 심각한 부분은 전기차의 충전과 주차를 주로 지하주차장에서 진행하고 있다는 점이다. 도심지의 약 70% 이상이 아파트 지하충전소와 주차장인 관계로 필연적으로 이를 활용해야 한다는 점이다. 좁은 땅덩어리에 70%가 산악이고 결국 아파트 같은 집단거주지 특성이 매우 큰 상황에서 지상공간은 없고 결국 지하로 내려갈 수밖에 없다는 한계점이다. 이 상황에서 작년 여름 지하주차장에서 대규모 전기차 화재로 인한 피해가 심각하게 발생하였고 정부에서 종합대책을 발표하였으나 매우 미흡하여 아파트 입주자들의 불만과 불안감은 전혀 해소된 상황이 아니라는 점이다. 아직도 각 아파트마다 지하주차장에 대한 전기차 진입금지와 충전제어 권고 등 다양한 방법이 진행 중이나 해결된 상황은 아니라는 점이다. 동시에 전기차 화재를 예방하는 것은 물론 근본적으로 빠르게 진화하는 방법도 개발되고 있다. 가장 기본적인 질식 소화포와 이동식 수조, 상향 직수장치는 물론 배터리 상태의 실시간적인 데이터 확보 등도 있고 전기차 화재가 발생하면 하단에 있는 배터리팩에 구멍을 내어 소화액을 주입하는 방법도 개발되어 있다. 물론 이러한 다양한 방법이 전기차 화재를 줄이고 진압하는데 기여를 할 수 있다고 할 수 있으나 근본적으로 전기차 화재를 없앨 수는 없다는 점이다. 전기차 충전 후 주차장에서 자연 발화되는 화재도 적지 않지만 도로에서 충돌 등 사고로 발생하는 전기차 화재는 더욱 어쩔 수 없는 한계점이 있다고 하겠다. 현재 전기차 화재를 제어하는 각종 방법이 개발되는 상황에서 다른 선진국 대비 가장 앞서있는 기법이 진행되고 있는 국가가 바로 대한민국이라 하겠다. 기본적으로 전기차 화재의 특성은 하단에 있는 대규모의 배터리셀의 단락 등으로 인한 불꽃이 발생하여 확대되면 열폭주가 발생하여 진압하기가 매우 어렵게 된다는 특성이 있다. 이 경우 탑승객 등의 피할 수 있는 골든타임조차 확보되지 않아서 전기차 화재 발생 시 무조건 밖으로 피해야 인명피해를 줄일 수 있는 한계점도 크다고 하겠다. 전기차 화재 발생은 대부분 배터리 내부에서 발생하여 시작되는 만큼 근본적으로 배터리 내부에서 불꽃이 시작되는 시점에 확실히 내부에서 진압할 수 있다면 근본적으로 최고의 효과를 볼 수 있다고 하겠다. 그러나 지금까지 어느 누구도 이와 관련된 근본적인 해결책을 제시하지 못했다고 하였다. 이 상황에서 국내 한 중소벤처기업이 전기차 내부에서 근본적으로 초기에 화재를 진압하는 방법이 개발되어 관심의 대상이 되고 있다. 전기차용 배터리에 초기에 화재가 발생하면 배터리셀 내부에서 강력한 가스가 분출되고 불꽃이 가미되면서 열폭주로 진행되는 단계가 있다고 하겠다. 이 기술은 이 초기단계에서 개입하여 초기 불꽃을 내부에서 완벽히 진압하는 방법이다. 즉 전기차용 배터리팩 내부의 배터리셀에서 단락 등이 발생하여 열이 발생하면 바로 모듈 내부에 있는 열감지센서가 작동하여 해당 배터리모듈의 통로가 열리면서 외부로 발생한 가스를 우선적으로 배출시키는 방법이다. 일반적으로 배터리모듈에 화재가 발생하면 초기에 가스를 외부로 배출시키는 방법이 유효하다는 것이 입증된 상황이다. 따라서 이 기술은 발생한 가스를 배터리팩 외부 밴트플러그를 이용하여 일종의 머풀러로 배출시킨다는 것이다. 즉 배출 머풀러는 통상적인 경우에는 보이지 않다가 화재 등이 발생하면 자동적으로 차량 외부로 머풀러가 돌출되면서 가스 배출용으로 활용되는 것이다. 이른바 '머풀러 있는 전기차'가 된다고 하겠다. 이후 배터리와 모터에 냉각용으로 항상 돌고 있는 냉각수 자체를 이용하여 펌프가 작동하여 해당 배터리모듈의 통로가 열리면서 배터리셀 화재부위를 냉각수로 담그는 방법이다. 화재 요인이 있는 배터리모듈에만 냉각수가 완전히 유입되어 초기에 불꽃을 진압하는 만큼 소요시간은 수분을 넘기지 않는다. 추후 해당 모듈만 버리고 나머지 배터리모듈은 그대로 사용하면 된다고 하겠다. 특히 배출되는 가스에도 불꽃이 번지면서 머풀러로 화염이 배출될 수 있는 만큼 이 기술에서는 배출되는 가스가 외부로 나오기 전 단계에서 미리 태우는 방법까지 개발되어 있다. 실제로 다양한 실험을 수십 번 하면서 2~3분 내로 모든 전기차 화재가 진입되는 모습을 확인하여 기술적 우위를 입증하였다고 하겠다. 최근에는 방재시험연구원에서 같은 실험을 진행하여 인증절차를 받으면서 신뢰성까지 확인하였고 특허 등 다양한 조치를 진행 중에 있다고 하겠다. 최소한의 손실은 물론 탑승객의 확실한 안전보장, 전기차 화재를 배터리 내부에서 초기에 진입하는 획기적인 방법으로 세계에서 유일한 방법으로 자리매김할 것으로 예상된다. 이미 글로벌 시장에서 이 방법의 유효성을 확인하면서 각종 러브콜을 받고 있는 상황이다. 물론 이 기술을 확대하여 배터리사와 전기차 제작사가 연계하여 체계적인 시스템 확보가 추후 진행하여야 하고 안정화 작업이 진행될 것으로 판단된다. 전기차 화재 문제는 전기차 캐즘을 키우는 가장 큰 난제이고 글로벌 시장에서 분명히 해결해야 할 과제이었다고 하겠다. 본 국내 기술을 양산형으로 조속히 적용하여 전기차 캐즘을 줄이고 전기차에 대한 신뢰성과 긍정적인 인식을 확산시키는데 크게 기여하는 글로벌 최고의 기술이 될 것으로 확신한다. 동시에 전기차의 안전도가 크게 높아지면서 전기차 보급에도 큰 기여를 할 것으로 확산한다. 관련 기술에 대한 산학연관의 관심이 증폭되는 시기이다.

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  2025-03-24