'연희동 화재' 아이오닉5 배터리 정상…NCM·LFP 논쟁 재점화

BMS 오류·물리적 손상 없어…전문가 "발화 가능성 낮다"
"화학보다 팩 설계·열관리 더 중요"…충전 인프라 변수

연희동 전기차 화재 사고 이후 분리된 아이오닉5 고전압 배터리팩(왼쪽)과 전압 측정 장면. 감식 결과 배터리 전압은 698V로 정상 범위를 유지한 것으로 확인됐다.[사진=아이오닉 공식 동호회 홈페이지 갈무리]

서울 연희동 주택가에서 발생한 전기차 화재(2월7일) 조사에서 아이오닉5 배터리 전압이 정상 범위를 유지한 것으로 나타났다. 차량 결함 가능성은 낮아졌지만 삼원계(NCM)를 적용한 현대자동차와 리튬인산철(LFP)을 앞세운 BYD 간 배터리 안전성 논쟁은 다시 불붙는 양상이다.

23일 업계에 따르면, 화재 이후 진행된 감식에서 아이오닉5 고전압 배터리팩은 물리적 손상 없이 형태를 유지했고 배터리관리시스템(BMS)에서도 고장 기록은 확인되지 않았다.

아이오닉5 대형 배터리팩의 내부 전압은 698V(볼트)로 측정됐다. 이는 해당 모델이 적용하는 800V급 고전압 시스템의 정상 범위에 해당한다. 통상 배터리에서 열폭주가 시작될 경우 회로가 손상되며 전압이 급격히 떨어지는 특성을 보인다는 점에서 업계는 배터리 자체 발화 가능성을 낮게 보고 있다.

현대자동차 관계자는 "진행된 화재 조사와 관련해 가능한 범위에서 성실히 설명에 임하고 있다"며 "자체 발화 가능성 등에 대한 별도 공식 입장은 아직까지 없다"고 밝혔다.

전문가도 유사한 진단을 내놓고 있다. 신영준 가천대 화학생명배터리공학부 석좌교수는 "아이오닉5처럼 사고 이후에도 배터리 전압이 정상 범위를 유지했다면 배터리에서 화재가 시작됐을 가능성은 낮게 볼 수 있다"며 "배터리 화재가 발생하면 회로가 끊어지면서 전압은 사실상 0V에 가까워지는 것이 일반적"이라고 설명했다.

아이오닉5는 58~84kWh급 삼원계(NCM·NCA 계열) 리튬이온 배터리를 탑재한 800V급 전기차다. 삼원계 배터리는 니켈·코발트·망간(NCM) 또는 니켈·코발트·알루미늄(NCA)을 양극재로 사용해 에너지 밀도와 출력이 높은 것이 특징이다. 동일한 부피 대비 더 많은 에너지를 저장할 수 있어 장거리 주행과 고출력 성능에 유리하다. 350kW급 급속 충전 시 10%에서 80%까지 약 18분 만에 충전할 수 있다. 다만 에너지 밀도가 높은 만큼 고온 환경이나 과충전 상황에서는 열관리 중요성이 상대적으로 크다. 이에 따라 액체 냉각 시스템과 정교한 BMS 제어가 필수적이다.

반면 BYD는 씨라이언 계열을 포함한 주요 전기차에 LFP 기반 '블레이드 배터리'를 적용하고 있다. LFP는 화학 구조상 열폭주 확산 가능성이 상대적으로 낮다는 평가를 받는다. BYD는 셀과 팩을 모두 자체 생산하는 내재화 체계를 구축해 50~93kWh급 다양한 라인업을 운영 중이다. 일부 상위 모델은 800V급 구조와 90kWh 이상 대용량 팩을 적용해 최대 230kW급 급속 충전을 지원한다.

다만 LFP가 '화재가 나지 않는 배터리'라는 의미는 아니라는 게 전문가의 공통된 설명이다. 신 교수는 "LFP가 삼원계보다 구조적으로 안정성이 높은 것은 사실이지만 화재 가능성이 전혀 없는 것은 아니다"라며 "결국 실제 안전성은 배터리 화학 계열보다 팩 설계와 열확산 차단 구조, 열관리 시스템이 더 중요한 요소"라고 강조했다.

BYD 관계자는 "유관 당국과 관계 기관 조사에 적극 협조하고 있다. 공식 결과가 확정되기 전까지는 구체적인 언급이 어렵다"며 "공식 결과가 확인되는 대로 투명하게 공유 하겠다"고 밝혔다.

현대차 아이오닉5(왼쪽)와 BYD 씨라이언7(오른쪽).[사진=각사]

사고 당시 다른 차량 충전구 인근에서 충전기 잔해가 발견된 점도 변수로 지목된다. 차량 자체 발화 가능성이 낮아질 경우 화재 책임 공방은 충전 설비와 관리 체계로 확대될 가능성이 있다.

이번 사고는 지난 7일 오전 2시20분께 서울 서대문구 연희동 주택 차고에서 발생했다. 불은 약 1시간 10분 만에 진화됐지만 나란히 주차돼 있던 현대차 아이오닉5와 BYD 씨라이언7이 소실됐다. 현재 관계 기관은 정확한 사고 원인을 조사 중이며 공식 결과 발표까지는 최대 2~3개월이 소요될 것으로 예상된다.

[신아일보] 윤경진 기자