전기차 화재 주범 ’배터리 결함‘ 찾아낸다

디아이솔루션, 엑스레이 비파괴검사로 결함 등 사전 대비 솔루션 제공

디아이솔루션이 다양한 형태의 배터리나 배터리 모듈을 엑스레이 비파괴검사를 통해 결함 및 이상 징후에 대한 사전 대비 솔루션을 제공하고 있다. 사진제공=디아이솔루션

[서울경제]

최근 전기차 화재가 3년만에 3배 수준으로 늘어나고 있는 가운데 전기차화재 원인의 가장 큰 비중을 차지하는 전기차 배터리 결함을 사전에 찾아내 화재예방을 할 수 있는 진단 검색서비스가 본격적으로 개시돼 눈길을 끌고 있다.

디아이솔루션은 국내 굴지 다수의 대형 배터리 제조 회사들로부터 다양한 형태의 배터리나 배터리 모듈을 엑스레이 비파괴검사를 통해 결함 및 이상 징후에 대한 사전 대비 솔루션을 제공하고 있다.

한국교통안전공단 자동차안전연구원에 따르면 전기차 화재는 지난 2020년 12건, 2021년15건, 2022년 33건이었고 올해 8월까지는 34건으로 누적발생 건수는 94건에 달해 늘어나는 추세를 보이고 있다.

94건 가운데 16건(16%)은 블랙박스 보조배터리, 휴대용 충전기 등 차량에 장착된 액세서리 등에서 불이났고, 27건(28%)은 차량 기타 부품(커넥터, 운전석 열선 등)에서 불이났다. 나머지 78건 중에서는 51건(54.3%)의 화재가 고전압 배터리에서 발생했다.

가장 높은 비중을 차지하는 고전압 배터리 화재 사고는 주로 내장된 배터리의 스웰링(Swelling)현상이나 밸브나 배관의 내부 설계 불량, 브레이즈(Braze Joint) 불량, 접지 불량 등 다양한 원인에 의해 발생하고 있는 것으로 분석되고 있다.

이런 문제점 해결을 위해 현재 사용하고 있는 대부분의 검사 방식은 폴리슁(결함품의 단면을 잘라 내부를 확인), 초음파(UT) 방식이나 리크 테스트(Leak Test) 등으로 결함 부위가 파손되거나 결함의 정확한 3차원적 위치를 파악하는 것이 불가능하여 원인에 대한 추적 관찰이 어려웠다.

그러나 디아이솔루션은 고선량 엑스레이(450kV)를 활용한 배터리 모듈 (MEB, ESS 등) 검사부터 시작해 각종 형태(각형, 셀형, 원통형 등)의 배터리 셀 또한 자체적으로 보유한 장비(Bright 240/450 Dual CTR)를 활용해 고해상도(Micro Focal Spot: 1µm) 정밀 CT 촬영을 통해 내부 형상을 3D Rendering 한 뒤 고객사(제조사) 입장에서 보기 쉽게 세밀하고 정확한 재구조화(Reconstruction) 과정으로 가시화하는 서비스, 데이터 및 분석 솔루션을 제공하고 있다.

디아이솔루션의 전문적인 CT Handling 경험은 고해상도 이미지, 검사 정밀도부터 시작해 측정(Coordinate Measurement), 역설계(Reverse Engineering), 명목/실제 비교(Nominal Actual Comparison), 분리(Segmentation), 병합(Merge), 자동 배치 프로세스(Batch Processing, 정렬(Registration(Alignment)) 등 다양한 모듈 적용을 통하여 배터리의 종류나 크기에 상관없이 대다수의 제조 제품에 대한 검사 서비스를 제공하기 때문에 제조사가 자체 장비를 보유하고도 즉각적으로 해결하지 못하는 이슈를 빠르고 정확하게 파악, 대응하게 할 수 있다는 장점을 가지고 있다.

디아이솔루션 서영원 대표이사는 “친환경 이동수단인 전기차 1만대당 화재 발생 비율은 2017년 0.4건에서 2022년 1.12건으로 높아졌다”며 “디아이솔류션은 차량내 배터리로 인해 고압 전류가 흐르고 가열로 인한 열 폭주 현상으로 순식간에 대형 화재로 이어져 대형재난이 발생할 가능성이 있으므로 현존하는 최고의 CT 분석 S/W VGStudioMAX를 활용, 진단검사 서비스를 제공하는데 최선을 다하고 있다”고 말했다.

대전=박희윤 기자 hypark@sedaily.com