전기차 화재 뉴스를 오늘 아침에 또 들었는데...

Question

전기차가 가드레일을 받고 스스로 화재에 휩쌓여서 운전자가 사망했다는 뉴스를 들었는데..

왜? 전기차 배터리는 소화가 잘 안되나요?

소방차가 아무리 물을 뿌려도 불이 꺼지지 않는다고 하는데...이유가 뭔가요?

원래 불이라는 것은 물이 닿으면 꺼져야 되는거 아닌가요?

Answer 1

안녕하세요. 김계민 과학전문가입니다.

전기차 화재는 배터리가 충전중이거나 외부충격시 발생하는데요.

특히 쇼트로 인한 화재나 배터리 내부결함이 있으면

1.가배터리 내부압력증가

2.배터리 일부셀 과부하후 쇼트

3.쇼트시 폭발적인 고온인 "열폭주"발생

4.이과정에서 가연성가스와 산소 발생

5.4번이 불의 연료역할을 함

이렇게 발생한 불은 쉽게 꺼지지 않습니다.

배터리팩은 수백개의 셀(cell)로 구성되어서 서로 옮겨붙게 됩니다.

Answer 2

전기차가 화재 발생시 더 잘타고 바로 전소되는 이유는 리튬 이온 배터리의 특성입니다.

리튬 이온 배터리는 불이 붙기 시작하면 단시간에 완전히 연소해버려서 화재 진압이 어렵습니다.

Answer 3

안녕하세요. 염정흠 과학전문가입니다.

리튬 이온 배터리 화재 시 물을 사용해서 진화할 수는 있습니다. 대신 화염 학산을 막아주고 온도를 낮춰줄 수 있을 만큼 충분한 물이 필요합니다. 화재가 발생한 전기차 주변을 차수판으로 둘러싸고 빠른 속도로 물에 잠기게 만들 정도로 급수를 하거나 배터리가 물에 푹 잠길 수 있을 정도의 수조에 담궈서 진압할 수 있습니다. 어설프게 물을 뿌릴 경우 리튬이라는 알칼리 금속이 물과 반응해서 폭발하는 성질이 촉진될 수 있습니다. 대량의 물을 사용할 경우 리튬과 물이 만나 화재를 촉진되는 것 보다 온도를 낮추거나 산소를 차단 하는 효과가 더 커질 것입니다. 외국 경우 전기차화재 시 크레인으로 차를 수조에 담궈서 진압한 사례도 있습니다.

리튬이 물과 반응해서 폭발하는 성질이 있다면 위험한 것 아닌가 생각할 수 있는데 현재 사용되고 있는 리튬 이온 배터리는 그런 점을 최대한 억제할 수 있는 방안을 찾아 적용된 것입니다. 배터리를 파손시킬 정도의 큰 충격이 아니라면 평상시에는 문제가 거의 없습니다.

일단 리튬 이온 배터리에 화재가 발생 시 진압이 어려운 것은 사실입니다. 만약 전기차 화재를 눈 앞에서 보셨을 때 작게라도 불이 붙어있을 경우 멀리 피하십시오. 수 많은 배터리셀들이 모여 있어서 빠른 속도로 불이 커지거나 폭발이 동반될 수 있고, 인체에 좋지 않은 물질도 날리게 됩니다.

언제가 될 지 모르지만 리튬 이온 배터리 화재 진압을 더 쉽게 할 방법이 연구개발 될 것입니다. 현재는 방법이 어려운 것이 사실입니다.

Answer 4

안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.

전기차의 경우 화재의 원인은 두가지로 나뉩니다.

1. 외력에 의한경우(충돌,염수에 침수 등)

2. 내부적 문제(배터리 셀의 자체 문제)

이론적으로 배터리에서의 점화시 에너지가 0으로 수렴할때까지 불이 지속된다고 합니다. 때문에 일반적인 방법과 물리력으로는 화재진압이 어려우며 냉수살수(기화되어 폭발을 막아줌)와 이동식 수조에 담궈 진화하는 것이 현재까지 최선의 방법이라고 합니다.

전기차 화재시 대처 방안은 아래와 같습니다.

하지만, 안타깝게도 배터리 자체의 문제등으로 화재 발생할 시 사전의 징후 파악이 쉽지 않다고 합니다.

​일반적으로 알려진 정보는

1.충전보다 방전시 불이 덜난다(100%충전된 차량보다 20%가 화재는 발생하나 전이가 적다고 합니다.)

2. LFP(인산철)배터리가 NCM(삼원계)보다 에너지 밀도가 떨어지니 화재발생과 전이도 떨어진다고합니다.

3. 화재발생하였다고 염수(바닷물)에 들어가면 배터리의 리튬이온으로 치명적이기에 맹물에 담궈야 합니다.

Answer 5

안녕하세요. 과학전문가입니다.

전기차가 화재가 나면 열폭주 현상이 있습니다. 갑작스럽게 옆으로 옮겨가고 불이 끈질기게 안잡히게 되는거죠.

Answer 6

안녕하세요. 정철 과학전문가입니다.

전기차 화재는 배터리의 일종의 열폭주 현상입니다. 열이 고온으로 순식간에

올라가는 현상으로 부탄가스에 토치를 연결하여 나오는 불과 같이 치솟게 됩니다.

배터리는 셀이 수백개가 모여 하나의 배터리가 되는데 하나의 셀에서 시작된 불이

옆으로 퍼지면서 열폭주가 일어나게 됩니다.

이로인해 물을 부어도 꺼지지 않아 요즘엔 물에 담가놓아서 열 폭주가 가라앉을때 까지 기다리는 방법밖에는 없습니다.

Answer 7

안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.

불은 3가지 요소중 한가지를 제거하면 꺼지게 됩니다.

3가지는 탈것 즉 연료, 산소, 발화점 이상의 온도입니다.

물을 뿌리는 것은 이중 온도를 낮춰 발화점 아래로 낮추려는 것인데요 전기차 화재는 배터리의 반응으로 발생하기 때문에 온도가 1000도를 넘어가기에 물로 발화점 이하까지 온도를 낮추기는 매우 어렵습니다. 물이 근처에만 가도 바로 수증기가 되기 때문이죠.

그래서 전기차 화재는 산소를 차단하는 방법을 사용하기 위해 기술을 적용중이라 합니다.