[더구루=윤진웅 기자] 현대자동차가 미국 국립재생에너지연구소(NREL·National Renewable Energy Laboratory)와 전기차 배터리 화재 방지 기술 공동 개발에 나섰다. 특히 전기차 고속 충돌 시에도 배터리 손상을 예방하는 솔루션을 확보, 전기차 안전성을 높이겠다는 방침이다. 

NREL은 26일(현지시간) 현대차와 함께 전기차 배터리 화재 방지 기술 관련 공동 개발을 위한 제휴를 체결했다고 밝혔다. 고속 충돌로 인해 배터리 손상이 발생했을 때 배터리가 견딜 수 있는 열량을 개선, 복원력을 강화하는 방법을 찾기 위해서다.

아누데프 말라푸(Anudeep Mallarapu) NREL 연구원은 "우리의 목표는 기계적 손상이 배터리 고장과 내부 단락으로 이어지는 방법을 이해하는 것"이라며 "배터리 셀 손상은 내부에서 연쇄 반응을 일으키는 경향이 있으나 발생하는 열을 관리하면 열 폭주의 가능성을 줄이고 전반적인 배터리 안전성을 향상시킬 수 있다"고 전했다.

이어 "내구성을 갖춘 안정적인 전기차 배터리 설계 핵심은 손상이 배터리 모듈에 미치는 영향을 이해하는 데 있는 것"이라며 "배터리 데이터를 사용해 기존 차량 충돌 시뮬레이션과 쉽게 통합되는 예측 배터리 남용 모델을 개발하는 방안도 검토 중"이라고 덧붙였다.

현재는 '다이내믹, 하이-스피드 임팩트'(dynamic, high-speed impacts) 방식으로 배터리 성능을 평가하고 있다. 배터리 셀 손상을 초당 1만~4만개 이미지로 기록하고 열과 전기 화학 반응에 대한 분석을 통해 배터리 고장 시 온도 분포를 분석, 배터리 설계 개선 요소를 추출하고 있다. 현대차는 테스트 결과를 토대로 전기차 배터리에 대한 충돌 평가를 능률화하는 수학적 모델과 컴퓨터 시뮬레이션을 구축한다.

양사는 협력 마지막 단계에서는 배터리 모듈에서 전체 배터리 팩으로 연구 영역을 확장한다는 계획이다. 복수의 모듈이 손상되었을 때 배터리 셀의 반응도 살펴볼 예정이다.

이를 토대로 NREL과 현대차는 전기차 보급 확대로 고전압 배터리 화재 안전성에 대한 우려가 높아지고 있는 가운데 위험을 사전에 예측할 수 있는 다중물리 시뮬레이션 기술을 개발하겠다는 목표다. 이번 공동 연구가 전기차 화재 안전성을 높이는 데 핵심 역할을 할 것으로 기대하고 있다.

앞서 전기차는 상대적으로 높은 화재 위험성을 배제하면 기존 내연기관과 만큼 안전하다는 조사 결과가 나왔다.

미국 고속도로안전보험연구소(IIHS)와 미국 고속도로교통안전국(NHTSA)는 "전기차가 충돌 시 배터리는 손상을 줄이기 위해 차량에서 자동으로 분리된다"며 "오히려 무게중심이 낮아져 안정성이 향상되고 전복 사고 가능성이 낮아진다"고 밝힌 바 있다.