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전기차 포비아 오해와 진실
최근 잇단 전기자동차 화재로 불안이 가중되면서 중국 정부와 전기차 업계가 대응책 마련에 나섰다. 정부는 배터리 정보를 공개하는 등 전기차 불신을 해소하기 위해 안간힘을 쓰고 있지만 실효성 있는 대책을 기대하기 어렵다는 지적이 나온다. 현재 기술 단계로는 화재 가능성을 완전히 차단하기가 어렵기 때문이다. 결국 배터리 및 관련 부품 자체의 안전성을 높이는 기술을 확보하는 동시에 피해를 최소화할 수 있도록 열 폭주를 제어하는 노력이 필요하다는 지적이 제기된다. _편집자

안리민 安麗敏 〈차이신주간〉 기자

전기자동차를 대표로 하는 신에너지자동차가 ‘새로운 사물’에서 ‘주류 사물’로 바뀌고 있다. 2024년 10월10일 승용차시장정보연석회가 발표한 최신 판매량 통계에 따르면 9월 신에너지자동차 소매 판매량이 112만 대로 신차 소매 판매량의 54.3%를 차지했다. 신에너지자동차 침투율이 3개월 연속 내연기관자동차를 추월한 것이다.
신에너지자동차와 내연기관자동차의 시장 지위가 바뀌자 외부에서 판단하는 기준에도 변화가 나타났다. 내연기관자동차 제조사에서는 “내연기관자동차와 신에너지자동차의 동등한 권리 보장”을 요구하는 목소리가 커졌고 정부의 신에너지자동차 지원 정책 조정을 기대했다. 소비자들도 높아진 안목으로 신에너지자동차를 판단하기 시작해 제품의 단점에 더욱 주목했다.

▲ 중국은 신에너지자동차 기술에 대한 안전 요건을 강화하기 위해 새로운 표준을 제정 중이다. 2024년 5월15일 중국 상하이에서 사람들이 전기자동차 제조업체 니오의 온보 L60을 살펴보고 있다. REUTERS

한국 전기차 화재의 충격
안전은 신에너지자동차가 피해갈 수 없는 화두다. 2024년 8월1일 한국 인천의 한 지하 주차장에서 벤츠 전기자동차에서 불이 나 소방당국이 8시간 만에 진화한 일이 발생했다. 이 화재로 자동차 140여 대가 피해를 입었고 일부 주민은 연기를 마셔 병원으로 옮겨졌으며 주차장과 연결된 아파트의 전기와 수도가 끊겼다.
이 사고는 한국 사회에 충격을 가져왔고 중국에까지 영향을 미쳤다. 일부 병원과 호텔, 박물관 등 공공장소에서 신에너지자동차의 지하 주차장 진입을 금지한다는 소식이 들렸다. 이름 밝히기를 거부한 한 업계 관계자는 “신에너지자동차는 불길이 급속하게 번지고 일반적인 진화 방법으로 불길을 잡기 힘들기 때문”이라고 설명했다. 지하 주차장은 차량이 밀집돼 있고 소방차가 진입하기 어려워 화재 진압에 큰 제약이 따른다.
중국 국내에서 발생한 여러 건의 신에너지자동차 교통사고 가운데 차량 화재로 탑승자를 구조하지 못했거나 매립형 문손잡이가 작동하지 않는 문제점이 논란이 됐다. 신에너지자동차에는 대부분 지능형 주행 기능이 탑재돼 있다. 이 신기술은 운전자의 실수나 대응이 늦어서 발생하는 사고를 줄이기 위해 개발된 것이지만 운전자가 자동차 시스템의 능력을 과신하고 도로 상황을 주시하지 않아 사고로 이어지기도 한다.
미국 도로교통안전국(National Highway Traffic Safety Administration, NHTSA)은 최근 테슬라의 지능형 주행 시스템과 교통사고의 관련성을 조사하고 있다. 2024년 4월25일 NHTSA는 조사 보고서를 통해 일부 정면 충돌 사고에서 운전자가 충분히 주의를 기울였다면 자동차를 멈추거나 방향을 바꿀 여유가 있었고 차량이 속도만 줄였어도 사고 피해를 줄일 수 있었다고 지적했다. NHTSA는 테슬라의 지능형 주행 시스템이 운전자로 하여금 충분히 운전에 집중하도록 보장하지 않았고 여러 상황에서 운전자의 주의력이 분산돼 제때 대응하지 못했다고 지적했다.
미국 도로안전보험협회의 연구에 따르면 지능형 주행 기능으로 인해 운전자의 안전하지 못한 행동이 30% 증가한 것으로 나타났다. 자동차는 전동화와 지능화로 전환되고 있고 지능형 전기자동차는 여러 각도에서 시장 경쟁력을 보여준다. 하지만 지금까지 나타난 문제를 원만하게 해결하지 못하면 신에너지자동차의 성장이 정체되고 이미 확보한 시장 경쟁력을 다시 잃을 수도 있다.
 

▲ 2024년 2월26일 스위스 제네바에서 열린 제91회 제네바 오토쇼에서 중국 전기자동차 업체 비야디(BYD) 유럽 총괄 전무이사 마이클 슈가 양왕 U8 모델을 소개하고 있다. 전기차의 안전을 강화하기 위해 전기차 제조업체들도 힘을 쏟고 있다. REUTERS

새로운 표준 제정

중국의 주무 부처는 신에너지자동차 기술에 대한 요건을 강화하기 위해 새로운 표준을 제정하거나 기존 표준을 수정하고 있다. ‘전기자동차용 구동축전지 안전 요구’ 수정안이 곧 비준을 앞두고 있고, 새로운 국가표준은 실제 응용 환경에서 전기자동차 배터리의 안전성 요건을 대폭 강화했다.
2024년 8월23일 국가시장감독관리총국과 국가표준화관리위원회가 지능형 커넥티드 자동차 관련 강제성 표준 3건을 발표했고 2026년 1월1일부터 시행할 예정이다. 같은 날 국가표준으로 ‘신에너지자동차 운행 안전성능 검사 규정’이 발표됐다. 이 표준에 따라 2025년 3월1일부터 신에너지자동차는 해마다 정기검사를 받아야 한다.
2024년 8월21일 공업정보화부는 ‘전기자동차 에너지 소비량 제한 제1부분: 승용차’ 의견수렴안을 발표했다. 전기자동차의 전력 소모 기준을 제시해 에너지 절감 정도를 내연기관자동차의 연비처럼 관리 대상에 포함할 예정이다.
5월21일에는 자연자원부 주도로 제정한 강제성 국가표준 2건에 대한 의견 수렴을 진행했다. ‘지능형 커넥티드 자동차의 시공간적 데이터 감지 시스템 기본 보안 요구사항’과 ‘지능형 커넥티드 자동차의 시공간적 데이터 안전 처리에 관한 기본 요구사항’이다.
왕자오 중국자동차기술연구센터유한공사(中國汽車技術研究中心有限公司) 중국자동차표준화연구원 원장은 “신에너지자동차 관련 표준 체계를 구축하면 산업 발전을 촉진하게 된다”고 말했다. 그는 “중국의 신에너지자동차 산업은 일찍 출발해 빠르게 성장했다”며 “많은 보유량과 비례해 문제 발생 빈도도 늘었지만 중국의 자동차 산업은 선제적으로 이런 문제를 해결할 기회가 있고 능력도 있다”고 강조했다. 그는 이어서 “관련 표준 체계는 업계의 건강한 발전을 이끌고 ‘양화(良貨)가 악화(惡貨)를 물리치도록’ 도울 것”이라고 덧붙였다.
정책결정 부서 관계자는 “관련 규범을 정하고 관리하는 것이 신에너지자동차를 지원하던 정부의 태도 변화를 의미하지 않는다”며 “전동화와 지능화가 업계의 발전 방향이라는 점은 누구도 부인할 수 없다”고 말했다. 그는 “내외부 환경의 변화와 관련 표준 체계 구축은 신에너지자동차 산업이 무분별한 성장 단계를 끝내고 진정한 실력으로 경쟁하게 된 것을 객관적으로 보여준다”고 덧붙였다.
2024년 8월30일 세계 최대 배터리 제조업체인 중국 CATL(寧德時代)의 쩡위췬 회장은 업계 포럼에서 공개적으로 기업들이 경쟁을 잠시 미루고 소비자의 실질적인 이익을 최우선시하여 제품의 안전 수준을 높여야 한다고 촉구했다. 그는 신에너지자동차 판매량이 계속 늘고 있는데 안전 문제가 해결되지 않으면 결과가 재앙적일 수 있다고 경고했다.
 

▲ 잇따른 화재 사고로 전기자동차 포비아(공포)가 확산하는 가운데 사고 예방을 위한 정부의 역할이 중요해지고 있다. 2024년 8월8일 한국 인천 서구의 한 공업사에서 경찰 관계자들이 화재가 발생한 전기차에 대해 감식을 진행하고 있다. 연합뉴스

배터리 업체도 안전성 강조
같은 자리에서 중국 전기자동차 업체 비야디(BYD) 자회사 핀드림스 배터리(FinDreams Battery)의 쑨화쥔 최고기술책임자(CTO)는 배터리를 안전하게 설계해 제조하고 검증도 거치지만 제품을 인도한 후 실제 사용할 때 극단적인 상황이 발생할 수 있다고 지적했다. 그는 “배터리와 자동차 제조사가 이에 대한 대응책을 고민해야 한다”고 말했다.
전세계 배터리 업계 1위와 2위 기업이 동시에 신에너지자동차의 안전성을 강조한 것은 그 중요성을 보여준다. 배터리는 신에너지자동차의 핵심 부품으로 배터리 비용이 자동차 산업의 전동화 속도를 크게 좌우한다. 신에너지자동차에서 발생한 안전 문제도 배터리와 밀접한 관련이 있다.
신에너지자동차의 자연 발화는 업계에서 논란이 많은 주제지만 믿을 수 있는 최신 통계자료가 부족한 상황이다. 레이난린 중국자동차데이터유한공사(中汽數據有限公司) 연구개발 엔지니어는 “내연기관자동차의 화재는 주로 낡은 부품 때문에 발생하지만 신에너지자동차는 신차에서도 화재가 발생한다”고 말했다. 이런 불확실성과 차량의 자연 발화가 주는 시각적 충격은 소비자에게 공포를 안긴다.
배터리의 자연 발화는 원인이 대부분 배터리 내부에 있어서 외부에서 이를 발견하거나 식별하기 어렵다. 배터리 자체가 화학제품이라서 가연성이 높고 특정 고온 조건에서는 산소나 수소로 분해되어 연소를 돕기도 한다. 이런 특징 때문에 기존의 방법으로는 신에너지자동차의 자연 발화를 예측하거나 제어하기 어렵다.
안전 등급을 높이기 위해 기업은 배터리의 품질을 개선하는 한편 다층적인 안전 시스템을 설계한다. 2023년부터 중국 국내 자동차 시장에서 가격 경쟁이 이어졌고 자동차 제조사와 협력업체는 생산비용 절감을 위한 모든 수단을 동원했다. 업계에서는 기업이 차량의 보호 조치를 줄여서 제품 안전을 위한 최소한의 기준을 지키지 않을 가능성을 우려했다.
공안부 통계에 따르면 2024년 6월30일 기준 중국 국내 신에너지자동차 보유량이 2472만 대로 전체 자동차 보유량의 7.18%를 차지했다. 정책결정 부서 관계자는 “신에너지자동차 보유량이 늘면서 사고 발생 확률을 안정적으로 유지하더라도 절대적인 사고 발생 건수는 뚜렷하게 증가할 것”이라며 “업계가 전반적인 안전 수준을 높여야 한다”고 강조했다.
중국 정부는 배터리 안전 기술 요건을 대폭 강화할 계획이다. 2024년 5월 공업정보화부는 ‘전기자동차용 구동축전지 안전 요구’ 의견수렴안 수정안을 발표해 안전 관련 표준을 제시했다.

안전 기술 요건 대폭 강화
현행 표준은 2021년 1월부터 시행됐다. 2024년 9월1일 중국자동차기술연구센터 수석과학자 겸 신에너지검측센터 수석엔지니어 왕팡은 공개 포럼에서 “새로운 표준은 배터리와 차량의 전체 수명 주기를 고려해 배터리의 급속충전과 하부 충격, 배터리 열 폭주 등 다양한 상황에서의 안전성을 평가할 것”이라고 밝혔다. 그는 배터리 급속충전이 최근 보급된 신기술로, 모니터링 결과에 따르면 급속충전을 반복하면 배터리의 성능이 변하고 발화 위험이 커진다고 지적했다.
앞서 소개한 정책결정 부서 관계자는 “중국은 신에너지자동차를 일찍 도입했고 보유량도 많아서 데이터와 사고 관련 연구가 전세계 수준을 앞서며 기술 발전 속도가 빠르다”고 말했다. 그는 “앞으로 시행될 새로운 국가표준은 전세계에서 가장 엄격할 것”이라고 강조했다.
최근 출시되는 신제품은 새로운 국가표준 요건을 갖추거나 이와 비슷하다. ‘전기자동차용 구동축전지 안전 요구’ 의견수렴안의 편제 설명에 따르면 2024년 2월 기준으로 업계 78%의 기업이 ‘화재 발생 없음, 폭발 없음’(no fire or explosion) 요건에 도달했고 나머지 14%도 2026~2027년에 요건을 갖출 예정이다. ‘화재 발생 없음, 폭발 없음’이란 배터리 셀의 열 폭주가 발생해도 배터리팩에서 화재나 폭발이 일어나지 않는 상태를 말한다. 시험에서 규정한 관찰시간은 2시간이다.
더욱 경계하고 주의해야 할 대상은 사용 중인 노후화된 제품이다. 2024년 8월19일 중국 광둥성 후이저우시에서 신에너지자동차의 자연 발화 사고가 발생했다. 소방당국은 화재 차량이 2018년 10월25일에 판매됐고 주행거리가 약 13만㎞인 노후 차량이었다고 밝혔다.
레이난린은 “이런 차량에 대해 자동차 제조사가 아무런 조치를 취할 수 없는 것은 아니다”라고 말했다. 그의 설명에 따르면 신에너지자동차 산업 발전 초기에 자동차 제조사와 지방정부, 중앙정부는 3단계 모니터링 플랫폼을 구축했다. 판매 차량의 주요 데이터를 이 플랫폼으로 전송하고 제품에 안전사고가 발생하면 기업은 관련 부처에 자발적으로 신고해야 한다. 이는 자동차 제조사가 차량의 자연 발화 전후로 데이터의 지표 변화를 비교하고 가능성을 진단해 사전에 경고할 수 있는 조건을 갖추고 있다는 뜻이다.
“의사가 몇 가지 신체 지표를 근거로 환자가 감기에 걸렸다고 판단하듯이 자동차 제조사와 배터리 제조사도 같은 원리로 배터리의 자연 발화 위험을 판단해 차주에게 차량을 처분하거나 점검하도록 사전에 알릴 수 있다.” 레이난린은 “관련 데이터가 축적될수록 정확하게 예측할 수 있고 신에너지자동차가 내연기관자동차보다 더 안전할 수 있다”고 말했다.

해마다 정기검사 받아야
2022년 3월 주관 부처는 ‘신에너지자동차 제조사 안전체계 구축 강화에 관한 지도 의견’을 발표하고 기업의 모니터링 플랫폼에 대한 구체적인 요건을 제시했다. 레이난린은 “주관 부처가 신에너지자동차 제조사가 판매한 제품을 실질적으로 모니터링하고 해마다 안전 위험 요소를 집중적으로 점검하도록 요구했는데 주행거리가 많은 신에너지자동차가 주요 점검 대상”이라고 말했다.
그러나 익명을 요구한 한 업계 관계자는 “국가표준은 기본적인 요구사항이고 국가표준에서 요구하는 데이터 수집 항목이 충분하지 않다”고 지적했다. 자동차 제조사가 많은 데이터를 자주 수집하려면 그만큼 비용을 지출해야 해서 감당할 수 있는 기업이 제한적이다. 특히 일부 경영난을 겪는 자동차 제조사는 판매된 차량의 데이터를 실시간으로 전송하지 못하고 있다. 여러 이유로 인해 사용 중인 차량의 절반은 배터리의 자연 발화 위험 여부를 예측할 수 없는 상황이다.
그는 “배터리 자연 발화 위험을 잘못 통보하면 소비자의 큰 불만을 초래할 수 있다”며 “뒷받침할 수 있는 데이터가 충분하지 않으면 제조사가 함부로 소비자에게 경고를 보내지 못할 것”이라고 지적했다. 이 관계자는 시장 경쟁이 이런 어려움을 해결할 것으로 생각했다. 그는 “지금도 선두 기업은 배터리 안전에 집중해 배터리 클라우드 관리 시스템을 구축했고 비용을 아끼지 않고 최대한 많은 데이터를 수집하고 있다”고 말했다. 특히 앞으로 인공지능 기술이 도입되면 사전 경고와 보호 조치의 정확도가 크게 상승할 것이다. 여러 자동차 제조사가 신제품을 출시할 때 ‘자연 발화 차단’을 강점으로 홍보하고 있고 이러한 선도적 사례가 업계를 새로운 수준으로 이끌 것이다.
그리고 신에너지자동차는 앞으로 매년 정기검사를 받아야 한다. 내연기관자동차와 다르게 신에너지자동차의 정기검사는 배터리 안전과 구동 모터의 안전, 전자제어시스템 안전과 전기 안전 항목이 추가되는데 그중 배터리와 전기 안전은 필수 검사 항목이다.
류펑 신에너지자동차 국가빅데이터연맹 부사무국장은 “신에너지자동차 정기검사는 국가모니터링플랫폼의 진단 결과를 기반으로 진행하고 데이터를 전송하지 않은 차량도 해마다 검사를 받아야 한다”고 말했다. 그는 “신에너지자동차를 대상으로 하는 검사 기술과 방법이 다양해 일부 기업은 충전과 검사를 통합해서 차량을 충전할 때 충전기에 부착한 특수 모듈이 배터리 데이터를 수집하고 빠르게 진단할 수 있다”고 강조했다.
전동화는 자동차 업계의 오랜 주제이고 지능화는 신에너지자동차의 새로운 흐름이다. 그중에서 지능형 주행(자율주행)은 중요한 방향이다. 국제자동차기술자협회(SAE International)의 분류에 따라 자동차의 자율주행 기술은 6단계로 나뉘는데, 레벨1(L1)은 ‘운전자 지원’ 단계, 레벨2(L2)는 ‘부분 자동화’ 단계, 레벨3(L3)은 ‘조건부 자동화’ 단계, 레벨4(L4)는 ‘고도 자동화’ 단계, 레벨5(L5)는 ‘완전 자동화’ 단계다. L3을 기준으로 그 이상은 자율주행이고 아래 단계들은 주행보조기술이다. 현재 판매하는 차량에 탑재된 것은 모두 L2 등급의 주행보조기술이고 소비자의 혼란을 방지하기 위해 업계에서는 이를 지능형 주행이라고 부른다.

ⓒ 財新週刊 2024년 제40호
如何保障電動汽車安全

번역 유인영 위원