전기차 1편 - 전기차 배터리의 누전 위험은?

높은 전압을 가진 전기차

전기 자동차는 전기를 주 에너지원으로 하는데, 무거운 차체를 100km 이상 가속 시켜야 하는 힘이 필요합니다. 전기차의 배터리는 대략 200~300V 의 고전압 배터리입니다.  우리가 가정에서 쓰는 220V 전압이 너무 일반적이라 그리 높지 않은 것 처럼 생각할 수 있겠으나 일반 차량의 배터리 전압은 12V입니다. 또한 전압을 높여 엔진의 부하를 줄이도록 설계된 마일드 하이브리드는 48V의 전압을 가지고 있습니다. 즉  전기자동차는 마일드 하이브리드의 5배, 일반 차량의 20배 이상의 전압을 가진 셈입니다. 12V로 각종 차량의 전자기기와 라이트, 센서를 전부 커버한다고 생각해보면 전기차의 배터리는 엄청난 전압을 가지고 있음을 알 수 있습니다.

전압이 높은 전기차에 누전이 발생한다면 정말 생각하기도 싫은 일이 벌어질 것입니다. 전기차를 구입하려는 분들이 가장 망설이는 것은 이 부분입니다. 화재의 위험과 누전의 위험입니다. 평상시에는 이런 일이 일어날리 없지만 충돌사고, 고온, 침수, 장기간 사용으로 인한 열화등 평상시와 다른 요인으로 이런 위험이 발생할 가능성이 없다고 할 수는 없습니다.

전기차가 충돌하면?

전기차 제조사도 이점을 모르지 않습니다. 각 제조사들은 차량 충돌, 충격시 탑승자의 안전을 최우선으로 맞춰서 설계하고 있습니다. 모든 전기차에는 충돌 감지 시스템을 장착하고 있습니다. 충돌감지시스템은 충돌즉시 고전압을 차단하고, 배터리 내부의 퓨즈로도 즉시 차단합니다. 배터리 주변에는 충돌시 훼손, 변형이 되지 않도록 보호하는 프레임이 있으며 주변에 충돌시의 충격을 흡수하여 배터리를 비롯한 차체의 변형을 억제합니다. 이렇듯 제조사들은 충돌발생했을 때 차체가 손상되면서 누전이 발생하지 않도록 다양한 안전 장치를 마련해 두고 있습니다.

유럽과 미국의 안전기준 못지 않게 한국의 기준도 매우 높습니다. 이 안전기준들이 매우 엄격하여 충돌 실험을 통해 자동차의 안정성을 보장해야 합니다. 개발 단계의 모델에선 실제로 충돌실험에서 안전성 문제가 발견되기도 하여 전기차들은 이것을 대비하는데 많은 노력과 비용, 시간을 투자해야 했습니다. 그런데 이 뿐만 아닙니다. 실험에서 통과했어도 시간이 지나 사고가 발행한 경우 안전조사는 다시 이루어지게 됩니다. 실제로 2011년 미국에서는 쉐보레 '볼트'가 충돌실험이후 발화하는 사고가 발생하였습니다. 미국 NHTSA(도로교통안전국)는 차량의 안전조사를 다시 실시했으며 수십번의 실험을 반복하여 어느 지점에서  사고가 일어났는지 알아냈습니다. (쉐보레 '볼트'는 이 문제를 개선 한 이후 실험에서 가장 안전한 전기차라는 평가를 받습니다)

전기차가 침수되면?

지난 8월 8일에 서울 경기에 쏟아진 집중호우로 침수차가 많이 생겼습니다. 이 중에는 전기차도 있었습니다. 많은 사람들이 침수 때 전기차에 누전이 발생하는지 걱정하게 됩니다. 전기차 배터리의 위치는 차에서 가장 낮은 곳에 장착하기 때문에 배터리가 있는 곳 부터 물에 잠기게 됩니다. 그러나 전기차 제조사들은 이것 역시 대비를 하였습니다. 차체에 물이 들어오는 즉시 전류를 차단시키고 배터리 내부의 전류를 방전시킵니다. 그리고 전기차의 모든 배터리는 매우 강력한 방수기술이 적용됩니다. 방수는 배터리만 적용하는 것이 아니라 차량의 전 부분에 적용시킵니다. 고전압 전기를 이용하기 때문에 어느 한 부분에서도 누전이 되면 큰 사고로 이어질 수 있기 때문에 차량 내부 대부분에 방수처리는 꼼꼼하게 되어 있습니다. 따라서 침수로 인한 배터리의 누전, 감전 위험은 극히 낮다고 할 수 있습니다.

침수가 발생했을 때 전기차는 손상이 적습니다. 그러나 내연기관차는 침수가 일어나면 돌이킬 수 없습니다. 내연기관차는 파워트레인 전체가 유기적으로 연결되어 있어 어느 한부분에도 물이 들어오는 경우 엔진까지 영향을 주게 됩니다. 그러나 전기차는 배터리가 모터를 돌리는 구조라 내부로 물이 들어올 가능성이 매우 적습니다.(전기차는 배기가스 등, 외부로 방출하는 틈이 없습니다) 침수가 일어났을 때 전기차가 내연기관 차보다 훨씬 피해가 적다고 볼 수 있습니다.

침수피해는 전기차보다 내연기관차가 훨씬 심각합니다.

피해가 발생하면 무조건 점검

충돌사고나 침수가 발생했다면 시동을 켜지 말고 신속히 차에서 이탈 한 뒤에 무조건 점검을 받아야 합니다. 배터리 점검, 구동계 등 여러 부분에서 손상이 있을 수 있으므로 점검은 필수입니다. 특히 침수 이후 냉각수 교체, 그리고 부품 건조는 반드시 해야 합니다. 그렇지 않은 경우 배터리 과열의 위험성이 있습니다.

 

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