[오피니언뉴스=박대웅 기자] 전기차 시장이 최근 인천 청라에서 발생한 벤츠 전기차 화재 사고로 최악의 악재를 만났다. 올 상반기 내수 부진을 하반기 신차 효과로 극복하려 했던 업계는 전전긍긍하고 있다. 비싼 가격과 느린 충전속도, 인프라 부족에 이어 '안전성'까지 도마 위에 오르면서 전기차 업계는 대응 마련에 부심하고 있다. 

화재 진압 어렵고 원인 규명도 하세월

전기차 화재는 진화가 쉽지 않다. 비록 다른 곳으로 옮겨 붙지 않는다고 해도 진압에 짧게는 2~3시간 길게는 8시간 넘게 걸린다. 실제로 지난 1일 인천 청라국제도시의 한 아파트 지하주차장에서 발생한 벤츠 전기차 화재 사고는 약 8시간 20분 만에야 진화됐다. 이로 인해 해당 지역에 거주하는 102세대 307명이 불편을 겪고 있으며 이 아파트 단지 14개 동 중 5개동 480세대의 전기가 끊겼다. 

전기차 화재는 최근 몇 년 새 급증하고 있다. 소방청에 따르면 지난해 기준 72건의 전기차 화재가 발생했다. 화재 발생률은 0.013%로 내연기관차(0.016%)와 비슷하지만 진화가 어렵고 피해가 크다는 점에서 우려가 크다. 전기차 화재는 진화가 쉽지 않다. 전기차에는 배터리 수천 개가 셀을 이뤄 탑재된다. 셀 안에 불이 붙으면 열이 급속도로 오르는 열폭주 현상이 나타난다. 게다가 전기차 화재를 진압할 뾰족한 방법도 없다. 전기차 전체를 이동용 수조에 담그거나 차체를 질식 소화포로 덮는 방법이 효과적이라는 보고서가 있지만 효율성에 있어선 의문부호가 따라 붙는다. 

단적으로 이동식 수조의 경우 커다란 튜브 수조로 차를 둘러싸 물을 채워 넣는 방식이다. 이는 전기차 화재 진압을 위해 개발된 방법은 아니며 주변 지형 영향도 많이 받는 한계가 있다. 좁은 주택가나 비탈진 경사면, 지하주차장 등에서 사용이 어렵고 전국적으로 이동식 수조는 15개에 불과하다. 실제로 청라 전기차 화재 사고 당시에도 조립식 수조를 활용하지 못했다. 지하주차장에 소방 장비가 진입하지 못해서다. 이런 이유로 사실상 전부 탄 뒤에야 진화가 가능하다. 때문에 화재 원인 규명이 쉽지 않아 책임소재를 가르는 것도 어렵다. 

벤츠와 CATL 원인 두고 긴 싸움 예상

청라 벤츠 전기차 화재 사고의 원인과 책임 소재를 두고 제조사인 벤츠와 배터리 공급사인 CATL 그리고 관리 책임이 있는 차주의 귀책사유를 두고 긴 공방이 예상된다. 사고 원인과 책임 소재에 따라 수백에서 수천억원에 이르는 손해배상 책임이 뒤따른다.

업계에선 화재 차량인 벤츠 EQE 차종이 배터리 문제로 수차례 리콜 대상이었던 점에 주목한다. 앞서 벤츠코리아는 지난달 EQE 6차종 726대를 대상으로 리콜을 진행하기 위해 고객 통지문을 발송했다. 고전압 배터리 관리 시스템(BMS)에서 제작 결합이 발견됐다는 게 이유다. 또 벤츠코리아는 지난 4월에도 EQE 등 8개 차종 2만7406대의 48V 배터리 접지부의 연결 볼트 고정 불량으로 리콜을 진행했다. 이 경우 접지선 연결 단자와 연결 볼트의 접촉면적이 줄어 전기 저항이 증가하고 온도가 상승해 화재가 발생할 수 있다. 

만약 차주가 리콜 통지를 받고 합당한 조치를 취했음에도 화재가 발생했다면 책임소재는 벤츠와 CATL로 넘어간다. BMS 문제라면 벤츠에, 배터리 자체 문제라면 CATL의 책임이다. 물론 화재 원인이 둘 다일 경우도 있다. 화재가 난 벤츠 EQE 350에는 중국 CATL의 NCM 811 배터리가 장착돼 있다. 문제는 이 배터리 화재가 처음이 아니라는 점이다. 2019년 이후 미국과 중국 등에서 몇 차례 화재가 발생한 전례가 있다. 

통상 전기차 화재의 경우 제조사와 배터리 업체가 나눠서 발생 비용을 부담한다. 2021년 코나EV 리콜로 1조4000억원 가량의 비용이 발생했을 당시 제조사인 현대차와 배터리 업체인 LG에너지솔루션이 3대 7의 비율로 분담했다. 당시 양사는 협력 관계 등을 고려해 소송 등 법적 대응은 하지 않았다. 

이번 청라 벤츠 전기차 화재 사고의 사고 원인을 규명하기까지 상당한 시일이 걸릴 것으로 보인다. 앞서 코나EV 화재 원인을 밝히기까지 4년이 걸렸다. 한국교통안전공단 산하 자동차안전연구원은 2019년부터 발생한 코나EV 화재 원인을 지난해가 돼서야 '배터리 합선'으로 결론지었다. 

벤츠코리아는 5일 공식 입장문을 내고 "해당 아파트와 피해 지역 주민 등에게 깊은 유감을 표한다"면서 "당국에 협조해 철저히 조사하고 사고 원인을 파악할 수 있도록 최선을 다하겠다"고 밝혔다. 

'中 배터리 포비아' K-배터리 3사 대체 가능성은

화재가 난 벤츠 전기차(EQE350)에는 중국 CATL 삼원계 배터리인 NCM(니켈·코발트·망간) 811 배터리가 탑재됐다. NCM 811 배터리는 니켈 80%, 코발트 10%, 망간 10%가 적용된 하이니켈 배터리를 말한다. 니켈 비율이 높으면 더 많은 전기 에너지를 충전해 주행거리가 길어진다. 다만 화학적 구조가 불안정해 충격이나 고온 상황에서 열 폭주 가능성이 상대적으로 높다는 단점이 있다. 

전문가들은 이번 화재의 원인으로 전기차 배터리 내 분리막 손상 가능성을 제시한다. 배터리에 과도한 열이나 물리적 충격이 가해져 분리막이 손상되고 양극재와 음극재가 직접 만나 화재나 폭발로 이어진다는 설명이다. 

한 배터리 업체 연구원은 "덴트라이트에 의한 단락 가능성이 있다"고 말했다.

덴트라이트는 배터리 내부 물질인 리튬 중 일부가 급속 충전을 자주 하는 등의 원인으로 음극 표면에 쌓여 만들어지는 나뭇가지 모양의 결정체다. 차량이 충전 중인 상태가 아니더라도 리튬이나 불순물이 이동해 결정체가 서서히 커질 수 있으며 배터리 분리막에 구멍을 내 양극과 음극이 만나 합선을 유발할 수 있다. 

경찰에 따르면 화재 차량은 지난달 29일 주차한 뒤 운행한 적 없으며 사흘 뒤인 지난 1일 화재가 발생했다. 소방당국의 설명을 종합하면 화재 당시 사고 차량은 일반 주차 구역에 주차 중이었던 것으로 확인됐다. 

주목할 건 CATL이 삼원계 배터리 생산 업력이 K-배터리 3사와 비교해 상대적으로 짧다는 점이다. CATL이 삼원계 배터리로 포트폴리오를 확장한 건 2022년 중반이다. 당시 중국 공업신식화부는 친환경 차량 보조금 지급 차종에 CATL의 삼원계 배터리가 탑재된 전기차 모델 10여개를 포함시켰고, CATL은 이후 상용화에 속도를 냈다. 당시 CATL의 삼원계 배터리를 두고 화재 위험성이 거론되기도 했다. 실제로 CATL의 NCM 811 배터리가 탑재된 중국 광저우자동차의 '아이온S'에서 두 번의 화재가 발생했고, 같은 브랜드의 ID.4X에선 충돌로 화재가 발생해 4명이 사망하기도 했다. 이외에도 프랑스 완성차 푸조 'e-208'등 차량에서도 화재가 발생했다. 

반면 한국 배터리 3사(LG에너지솔루션, 삼성SDI, SK온)은 2010년대 삼원계 배터리를 중심으로 연구개발을 진행해 외형 성장을 이뤘다. 이후 전기차 캐즘(일시적 수요 둔화) 본격화로 중저가 전기차 라인업이 확대되면서 현재 LFP(리튬, 인산, 철)로 포트폴리오를 넓히고 있다.  

업계 안팎에선 이번 화재 사고로 배터리 안전성이 화두로 떠오른 만큼 K-배터리 기업들이 수혜를 입을 가능성을 배제하기 어렵다고 입을 모은다. 

업계 관계자는 "CATL 등 중국 배터리의 강점은 강력한 가격 경쟁력"이라면서 "캐즘 등 영향으로 가격 경쟁력 확보를 위해 중국 배터리를 채택하는 흐름이 이어졌지만 안전성이 중요 요소로 떠오른 만큼 대체 가능성이 있다"고 봤다. 이어 "고가 전기차의 경우 출력이 좋은 삼원계 배터리를 탑재할 수 밖에 없어 기술력에서 앞선 한국 기업들이 경쟁 우위를 점할 수 있을 것"이라고 덧붙였다. 

또 다른 업계 관계자는 "국내 배터리 업계가 LFP 배터리, ESS(에너지저장장치)용 배터리 등 사업 다각화를 통해 반전을 준비하고 있다"면서 "중국 배터리 기업들이 가격 인하 공세로 유럽 시장에서 영향력을 확대하고 있지만 올해 하반기 유럽연합(EU)의 중국에 대한 관세 적용 등으로 국내 배터리 기업이 반사효과를 볼 것으로 기대한다"고 말했다.

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