전기차의 화재율

 

 

 

전기차의 화재율

전기차가 친환경차라고 하여 정부와 지차체의 지원을 받아 구입하였는데 요즘엔 좌불안석이다. 과연 전기차의 화재는 얼마나 자주 일어나는 것일까? 

1. 전기차와 내연기관 차량의  화재율 비교

전기차의 화재율은 내연기관 차량에 비해 절대적인 기준으로 낮다. 미국 보험연구소(Insurance Institute for Highway Safety, IIHS)와 자동차 화재 데이터를 분석하는 기관인 AutoInsuranceEZ에 따르면, 화재 사고는 다음과 같다(2022년 기준).

 

1) 내연기관 차량 화재율

연료 누출, 배기계통 과열, 정비 불량 등으로 인해 약 1억 대당 1,529건 발생.

 

2) 전기차 화재율

주요 원인으로 배터리 관리 시스템 오류, 배터리 셀 손상 등이 있으며, 약 1억 대당 25건 발생.

 

3) 하이브리드 차량 화재율

복합 시스템으로 인해 문제 발생 가능성이 높아 약 1억 대당 3,474건 발생.

 

전기차는 상대적으로 화재율이 낮은 편이지만, 화재 발생 시 고온, 폭발성, 진화 난이도로 인해 큰 위험성이 더 크다. 특히 배터리에서 발생하는 열 폭주는 일반적인 화재와 다르게 높은 에너지를 포함하며, 배터리 셀의 밀도와 화학 반응 속성상 진화가 까다롭다.

전기차는 구조상 연료 탱크 대신 리튬이온 배터리를 사용한다. 이는 내연기관 차량에서 일반적인 연료 누출로 인한 화재가 발생하는 대신, 전기차는 배터리 화재라는 새로운 위험을 가져온다. 그러나 데이터로 볼 때, 전기차 화재율은 상대적으로 낮은 편이다. 이는 전기차가 설계 과정에서 고도화된 안전 시스템을 포함하기 때문이다.

 

 

 

 

 

2. 전기차의 화재율이 낮은 이유

즉, 전기차는 내연기관 차량보다 화재율이 낮으며, 이는 화재가 발생할 가능성이 월씬 적다는 것을 의미한다. 다만, 전기차 화재가 내연기관 차량 화재와 달리 진압이 어렵고, 발생 시 높은 온도와 유독 가스를 동반하는 경우가 많아 위험도가 크다고 평가된다.

 

전기차 화재율이 낮은 주요 이유는 구조적 차이에 있다. 내연기관 차량은 연료 시스템에 의한 화재가 주요 원인인데, 전기차에는 휘발유나 경유를 사용하는 엔진이 없어 연료에 의한 화재는 없다. 그러나 전기차는 고압 배터리와 관련된 화재 요인이 존재한다. 이를 통해 화재 발생 비율이 낮아도 화재가 발생할 경우의 심각성은 매우 크다.

 

또한 전기차 화재율이 낮은 이유는 관리와 설계에서 강화된 안전장치 때문이다. 배터리 팩은 고온 감지 센서와 냉각 시스템으로 보호되며, 충격 시 에너지 방출을 최소화하도록 설계된다. 제조사들이 화재를 예방하기 위한 기술 개발에 집중하면서 지속적으로 개선되고 있다.

 

하지만 화재율 통계는 전기차의 보급률을 고려해야 한다. 내연기관 차량에 비해 전기차의 총 보급량이 상대적으로 적으므로, 화재율에 대한 데이터가 제한적일 수 있다. 시간이 지나고 전기차 보급이 증가하면 통계가 더 명확해질 것이다.

 

 

 

 

 

 

3. 전기차 화재 원인

 

전기차 화재는 주로 배터리와 관련된 문제에서 기인한다. 화재로 이어지는 주요 원인은 다음과 같다.

1) 배터리 열 폭주 (Thermal Runaway)

리튬이온 배터리는 내부적으로 충격, 과충전, 단락 등이 발생하면 열 폭주 현상이 나타날 수 있다. 이는 배터리 내부에서 온도가 급격히 상승하고, 산소와 화학 물질의 반응으로 폭발적 에너지를 방출하며 화재로 이어진다.

2) 충격으로 인한 손상

교통사고로 인해 배터리 셀이나 팩이 물리적으로 손상될 경우, 내부 단락이 발생해 화재로 연결될 가능성이 높다. 예를 들어, 배터리 팩이 차량 하부에 위치하기 때문에 고속 주행 중 바위나 파편에 충격을 받을 경우 위험이 증가한다.

3) 충전 중 과열

고속 충전 중 배터리가 과도한 열을 생성하거나, 충전기의 결함으로 과열이 발생할 수 있다. 이는 충전 관리 시스템(BMS)의 결함과도 연관될 수 있다.

4) 배터리 제조 결함

일부 배터리는 제조 공정 중의 불량으로 인해 화재의 위험성을 내포하고 있다. 이러한 결함은 배터리 내부의 화학 물질 배합, 셀 간 간격 부족 등에서 기인한다.

5) 외부 요인

배터리가 아닌 외부 화재로 인해 차량이 화염에 휩싸이거나, 극한의 온도 환경에서 장기간 운행하는 경우 화재가 발생할 가능성이 존재한다.

 

 

 

 

 

4. 전기차의 안전 운행 가능 기간

 

전기차의 안전 운행 가능 기간은 배터리 수명에 크게 의존한다. 전기차 배터리는 평균적으로 8~10년 또는 약 16~20만km의 주행거리 보증을 제공한다. 이후 배터리 용량이 점진적으로 감소하나, 이는 화재 위험성과는 별개로 성능 문제로 나타난다.

안전성을 유지하려면 다음을 고려해야 한다.

1) 정기 점검

배터리 상태를 주기적으로 점검하고, 충전 시스템과 냉각 장치의 기능을 확인해야 한다. 제조사에서 제공하는 진단 서비스를 활용하면 배터리 상태를 정확히 파악할 수 있다.

2) 환경 조건 관리

극한의 온도에서 배터리를 사용하는 것을 피하고, 배터리가 과열되지 않도록 관리해야 한다. 배터리 온도가 과도하게 상승하면 수명이 단축되고 화재 위험이 증가한다.

3) 충전 관리

과충전을 방지하고, 정격 출력 이상의 충전기를 사용하지 않아야 한다. 급속 충전은 편리하지만, 장기적으로 배터리 열화를 가속화할 수 있다.

배터리 기술이 발전함에 따라, 일부 제조사에서는 1회 충전 주행거리 500km 이상, 수명 1,500회 충전 이상을 목표로 하고 있다. 이는 약 30만~40만 km의 주행거리와 15년 이상 운행을 가능하게 할 것으로 기대된다.

 

 

 

 

 

 

5. 전기차 구매 할까 말까? 

 

전기차 구매를 추천할지 여부는 사용자의 필요와 상황에 따라 다르다.

구매 필요

1. 도심 위주의 단거리 운행
   주행 거리가 짧고 충전 인프라가 잘 갖춰진 환경에서는 전기차가 효율적이다.
2. 친환경 및 세제 혜택 고려
   전기차는 환경 보호에 기여할 뿐만 아니라 구매 보조금과 세금 감면 혜택이 있다.
3. 운영 비용 절감
   전기차는 연료비와 유지비가 낮아 장기적으로 경제적 이점을 제공한다.

구매 불필요

1. 장거리 운행이 많은 경우
   충전소 접근성이 낮은 지역에서는 비효율적이다.
2. 고온 및 저온 환경에서 운행
   배터리 성능이 극한 온도에서 저하되므로, 극한 환경에서는 적합하지 않을 수 있다.
3. 긴급 상황 대비가 어려운 경우
   배터리 충전 시간이 길어 긴급한 이동이 필요한 상황에서는 내연기관 차량이 유리하다.

6. 결론

전기차는 기술적으로 안전성이 꾸준히 개선되고 있으며, 일반적인 운행 조건에서는 화재율이 낮다. 그러나 배터리 관리와 충전 습관 등 사용자 의존적인 요인이 많아 적합성을 신중히 평가해야 한다. 전기차 구매를 고민 중이라면 운행 환경, 충전 인프라, 비용 효율성을 모두 고려하여 결정해야 한다.