전기차 시대의 안전 지킴이! 배터리 화재 조기 감지 기술

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2025-07-28

전기차 시대의 안전 지킴이! 배터리 화재 조기 감지 기술

전기차 보급이 빠르게 확산되면서 배터리 화재에 대한 우려도 함께 높아지고 있습니다. 2018년부터 2024년 6월까지 전국적으로 187건의 전기차 화재가 발생했으며, 화재의 50% 이상이 여름철인 6월과 8월 사이에 집중적으로 발생하는 것으로 분석되었습니다. 지난해 인천 청라 아파트 지하주차장에서 발생한 전기차 화재로 차량 900여 대가 전소되고 약 40억 원의 재산 피해가 발생한 사건은 전기차 화재의 심각성을 보여주는 대표적인 사례입니다.

전기차 화재는 일반 내연기관 차량과 달리 리튬이온 배터리의 열폭주 현상이라는 특성을 갖고 있습니다. 서울소방재난본부가 발표한 '지하 주차장 내 전기차 화재 분석'에 따르면, 전기차 화재는 배터리 온도가 지속적으로 상승하고 오프가스가 방출된 후 최초 발화까지 약 40분 이상 소요되는 특징이 있습니다. 이러한 특성 때문에 초기 대응이 무엇보다 중요하며, 조기 감지 기술의 필요성이 대두되고 있습니다.


정부도 나선 전기차 화재 안전 대책

국내외 정부 기관들이 전기차 화재 안전을 위한 체계적인 대응책을 마련하고 있습니다. 한국 정부는 2025년 4월 21일부터 전기차 화재를 실시간으로 감지하여 즉시 소방당국에 통보하는 자동신고 시스템의 파일럿 운영을 시작했습니다. 이 시스템은 전기차의 고전압 배터리 상태를 모니터링하여 위험 요소를 조기에 알리는 방식으로 운영됩니다.

또한 2025년 5월 1일에는 전기안전관리법 개정안이 통과되어 전기차 화재 피해자에게 신속한 보상 체계를 구축하는 법적 장치가 마련되었습니다. 서울시는 '2025년 공동주택 전기차 충전 인프라 안전시설 지원 사업'을 추진하며, 기존 CCTV를 활용한 화재 조기 감지 시스템 지원 계획을 발표했습니다.

해외에서도 유사한 움직임이 활발합니다. 유럽연합은 2025년부터 신규 전기차에 대해 배터리 열 모니터링 시스템 설치를 의무화하는 법안을 추진 중이며, 미국도 NHTSA를 통해 유사한 규정을 검토하고 있습니다.

왜 연기 감지가 열 감지보다 효과적일까?

전기차 배터리 화재 감지 기술은 기존의 일반적인 화재감지와 완전히 다른 접근이 필요합니다. 일반 차량의 경우 연소 과정에서 발생하는 연기나 열을 감지하면 되지만, 전기차는 리튬이온 배터리 내부의 화학적 변화를 초기 단계에서 포착해야 합니다.

기존 열화상 vs AI 기반 연기 감지 비교

  • 1. 감지 속도: 열화상 카메라는 온도 상승 후 감지하지만, AI 연기 감지는 열폭주 이전 단계부터 포착 가능
  • 2. 감지 범위: 열화상 카메라는 차량당 1대 필요하지만, AI 시스템은 카메라 1대로 최대 30대 차량 모니터링
  • 3. 설치 비용: 열화상 카메라는 고가 장비지만, AI 시스템은 기존 CCTV 활용 가능
  • 4. 정확도: AI 시스템은 오경보율 80% 감소, 감지 시간 65% 단축 달성


실제 성과를 입증한 AI 기술들

국내 주요 소방 안전 연구기관이 슈퍼브에이아이와 협력하여 구축한 AI 기반 화재 감지 시스템은 놀라운 성과를 거두었습니다. 기존 시스템 대비 감지 시간이 65% 단축되었으며, 오경보율도 80% 감소했습니다. 특히 배터리 열 폭주의 초기 징후를 포착하는 데 탁월한 성능을 보여주었습니다.

알체라(Alchera)의 전기차 화재 조기감지 솔루션 FireScout도 주목할 만한 성과를 보이고 있습니다. 기존 CCTV에 AI 영상인식 기술을 접목한 형태로, 화재의 초기 징후인 연기 발생 단계부터 빠르게 감지해 실시간 알림을 제공합니다. 기존 열화상 기반 장비가 '열'이 발생한 이후에야 화재를 포착하는 것과 달리, FireScout은 연기나 오프가스와 같은 조기 신호를 감지함으로써 '불이 나기 전' 선제 대응이 가능합니다.

실제로 알체라는 서울 소재 1,400여 세대의 고급 주상복합 아파트에서 FireScout 시연을 진행했으며, 참관한 아파트 관리소 관계자는 "시연을 보고 나니 알체라의 AI기술 우수성을 실감할 수 있었다"며 "전기차 화재는 물론 지하 주차장 내 발생하는 모든 화재 대응을 위해 전 층에 솔루션 도입을 적극 검토할 것"이라고 전했습니다.


충전업계도 앞다퉈 화재 대응 기술 도입

전기차 충전 업체들도 배터리 화재 대응에 발 빠르게 나서고 있습니다. 에바(EVAR)는 지난 3월 세계 최초로 전기차의 화재 발생을 감지하는 충전기를 출시했습니다. 화재 감지 센서가 탑재된 충전기로 실내 공간에서 화재와 같은 위험한 상황을 감지하면 즉시 충전을 중단하고 서버를 통해 관제 센터에 전달합니다.

보통 전기차 충전기는 발열과 화재를 방지하기 위해 온도 감지센서 2개가 들어가지만, 에바는 적외선으로 불꽃을 감지하는 센서와 온도 감지센서 4개 등을 탑재해 전기차 화재를 빠르게 대응할 수 있도록 충전기를 개발했습니다.

스타코프는 배터리 상태 진단 기능을 탑재해 화재를 예측하는 전기차 충전기를 개발한 것이 특징입니다. 스타코프 충전기를 이용자가 오랜 기간 동안 사용하면 배터리 데이터로 배터리 상태를 진단하고 덴드라이트 등의 위험 요소를 감지합니다. 분석을 통해 배터리가 위험 상태에 있다는 결과가 도출되면 소유자에게 알리고 화재를 미연에 방지할 수 있습니다.


해외 시장에서 검증받은 기술력

한국의 전기차 배터리 화재 감지 기술은 이미 해외에서도 그 우수성을 인정받고 있습니다. 알체라의 FireScout은 2021년부터 미국 캘리포니아주 소노마카운티와 호주에서 산불 조기감지 솔루션으로 상용화되어 운영되고 있습니다.

미국 ABC 방송은 알체라를 '캘리포니아 주 대표 산불감시 AI 기업'으로 소개하며 파이어스카우트의 AI 기술 적용 방법을 상세하게 다뤘습니다. 화재 감시 카메라에서 알고리즘 딥러닝으로 연기를 감지·분석하는 단계부터 즉각 알람 시스템으로 현지 소방관들이 화재 현장에 출동하는 전 과정을 방송으로 전달했습니다.

호주에서도 알체라는 호주 수도 특별구(ACT)에 위치한 워치타워 네트웍스의 산불 감시 카메라 11대에 파이어스카우트를 공급해 운영하고 있으며, 연말까지 50대로 확대할 계획입니다. 현재 파이어스카우트는 호주에서 산불 위험이 높은 지역 중 하나인 뉴사우스웨일스(NSW)와 ACT 지역에서 운영되고 있습니다.

전기차 배터리 화재 조기 감지 기술은 전기차에 대한 사회적 신뢰도 향상에도 중요한 역할을 하고 있습니다. 알체라가 전국 아파트 관리사무소장 115명을 대상으로 진행한 설문 조사에서 입주민들의 전기차 화재 스트레스 수준을 묻는 질문에 '심각하다'고 답한 비율이 55.7%로 과반수를 차지했습니다.

이러한 우려를 해소하기 위해 현재 상황에서 가장 필요한 개선 방안으로 '상시 모니터링 및 상황 인지'가 42.6%로 가장 높은 응답률을 기록했으며, 화재 예방 교육이 41.7%로 2위를 차지했습니다.

앞으로 전기차 배터리 화재 조기 감지 기술은 AI 기반의 통합관제 솔루션으로 발전하면서 보다 스마트하고 효율적인 안전 관리가 가능해질 것입니다. 불이 나기 전 배터리에서 나오는 미세한 신호들을 분석해 위험을 예측하는 기술이 전기차 충전소 안전의 판도를 바꾸고 있으며, 화재 예방을 통한 생명과 재산 보호는 물론 전기차에 대한 사회적 신뢰도 향상에도 기여할 것으로 기대됩니다.

전기화재의 전조를 미리 감지해 골든 타임을 확보하는 기술이 보편화되면 전기차 화재에 대한 근본적인 해결책이 마련될 것으로 전망됩니다. 화재 징후 분석 기술은 전기차 시대의 안전한 인프라 구축에 중요한 역할을 담당하며 앞으로도 지속적인 발전이 기대되는 분야입니다.

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