다음 달 이용자 규제 완화를 앞두고 전동킥보드를 둘러싼 우려가 커지고 있다. 전동킥보드 배터리의 화재 위험성을 지적하는 목소리도 높다.
경기 구리소방서 소속 강경석(책임저자), 최재원 화재조사관은 최근 ‘압력 셀을 활용한 전동킥보드에 사용되는 리튬이온 배터리 양극재의 화재 위험성 분석 기법 연구’라는 논문을 발표했다. 소방서의 현직 화재조사관인 이들은 전동킥보드 관련 화재가 발생하면 원인 규명이 제대로 이뤄지지 않는다는 점에 착안해 연구를 시작했다.
강 조사관은 22일 “전동킥보드에 사용되는 리튬이온 배터리 특성상 불이 나면 내부 주요 구성물이 녹아 없어진다”며 “정확한 발화 원인을 파악하지 못하는 경우가 대부분”이라고 설명했다. 이어 “원인미상이나 배터리 불량 추정이라는 식의 결론만 나올 뿐 과학적으로 어떤 구조적 취약성이 있는지 연구가 부족한 상황”이라고 덧붙였다.
이들은 리튬이온 배터리의 핵심 부품 가운데 양극재에 주목했다. 양극재는 배터리 용량과 출력 성능을 결정한다. 전기차나 전동킥보드 등 고출력 성능이 필요한 배터리에는 니켈(Ni) 함량이 높은 양극재가 사용된다. 니켈이 많이 들어갈수록 배터리 용량을 올릴 수 있다.
다만 니켈 함량이 높아지면 열 안전성이 떨어져 안전성 확보를 위한 고급 기술과 이를 담보하는 엄격한 인증 절차가 필요하다. 연구진이 시중에 유통되는 전동킥보드로 실험한 결과 대다수는 니켈 고함량 배터리가 쓰이고 있으나 열 안전성이 떨어졌다.
조사관들은 사용 및 충전 중 가스 발생량이 급격히 높아지는 현상을 포착했다. 강 조사관은 “압력 셀(압력을 전기 저항으로 바꾸는 장치)의 가스 발생량을 측정해 배터리 발열과 화재 위험성의 경향성을 확인한 것이 이번 연구의 핵심 성과”라고 설명했다.
또한 연구 과정에서 시중 전동킥보드 배터리의 열악한 관리 실태도 드러났다. 대부분 전동킥보드 배터리는 인증 평가를 제대로 거치지 않았고, 발열 상황에서 온도를 낮출 냉각 장치를 갖춘 것도 거의 없었다.
실제로 충전 중 전동킥보드에서 불이 나는 사례가 끊이지 않는다. 지난 19일 서울 강북구의 한 다세대주택에서 충전 중이던 전동킥보드에서 불이 나 1층이 전소됐다. 지난해 5월 전동킥보드 화재로 서울 이문동 다세대주택에 거주하던 외국인 유학생이 숨지는 사고도 있었다. 소방 당국에 따르면 화재는 주방에서 충전 중이던 전동킥보드 배터리에서 ‘펑’ 소리와 함께 발생했다.
강 조사관은 “전수 조사한 것은 아니지만 배터리 화재 위험성을 구체적으로 규명한 것이 성과”라며 “앞으로 전동킥보드 사용량이 늘어날 것으로 보이는데, 배터리에 대한 엄격한 인증이 필요하다”고 말했다.
이들의 논문은 올해 경기도 북부소방재난본부가 개최한 경기북부 화재조사 학술논문 발표대회에서 최우수 논문에 선정됐다.
이성훈 기자 tellme@kmib.co.kr
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