거산이앤지, 전기차 배터리 열폭주 차단 기술 KTR 실증 성공

방화구역 내 실험 대상 전기차. 사진제공=거산이앤지

  건축엔지니어링 전문기업 거산이앤지는 충남 홍성군에 위치한 한국화학융합시험연구원(KTR) 방재기술시험센터에서 전기차 화재 진압 시스템 ‘GEVF1(Geosan Electric Vehicle Fire Suppression System No.1)’에 대한 실증실험을 진행한 결과, 열폭주 징후 감지 후 1분 12초 만에 화재를 완전 진압하는 데 성공했다고 20일 밝혔다.

 이번 실증실험은 실제 전기차 화재 상황을 구현하기 위해 두 차례에 걸쳐 진행됐다. 1차 실험은 H사 전기차에 장착된 배터리팩 1개를 대상으로, 2차 실험은 H사 전기차 1대 전체를 대상으로 실시됐다. 배터리팩 내부에 열패드를 부착한 뒤, 오후 2시 47분 38초부터 분당 5도씩 온도를 상승시켜 열폭주 조건을 유도했다.

 실험 시작 약 57분 후인 오후 3시 44분 50초, 배터리에서 오프가스(off-gas)가 발생했다. 이는 배터리가 열폭주 단계로 진입하기 직전 방출되는 가스로, 해당 시점에서 GEVF1의 연기·열·오프가스 복합 센서가 작동했다.

 센서 작동 30초 후 상부 방화스크린이 하강하고 하부 수조가 기립하며 방화구역이 형성됐다. 이어 천장 스프링클러와 상부 수조에서 물이 방출되기 시작해, 38초 만에 총 4톤의 물이 낙수됐다. 하부 수조에는 약 490mm 깊이로 물이 채워지며 배터리팩이 완전히 침수됐고, 화재는 추가 확산 없이 진화됐다.

 전기차 화재는 배터리 온도가 800도를 넘을 경우 열폭주가 발생해 장시간 연소되고, 진화 이후에도 재발화 가능성이 높다는 점에서 기존 소화 방식의 한계가 지적돼 왔다. 국토교통부에 따르면 전기차 1대 화재 진압에는 일반 내연기관 차량 대비 약 10배 이상의 물이 필요한 것으로 알려져 있다.

 거산이앤지가 특허 출원한 GEVF1은 열폭주 이전 단계에서 화재를 감지해 대량의 물로 배터리를 신속히 침수시키는 방식으로, 기존 소화 설비가 대응하기 어려웠던 배터리 내부 반응을 차단하는 것이 특징이다.

 이용철 거산이앤지 회장은 “전기차 보급 확대와 함께 지하주차장 화재 안전에 대한 사회적 요구가 커지고 있다”며 “GEVF1은 전기차 화재 대응 패러다임을 사후 진압에서 사전 차단으로 전환하는 기술로, 현장 중심의 안전 인프라 고도화에 기여하겠다”고 말했다.

 거산이앤지는 GEVF1을 전국 아파트 지하주차장, 물류센터, 대형 건물 및 공공시설을 중심으로 보급할 계획이며, 2026년 상반기 상용화를 목표로 하고 있다. 상용화와 동시에 해외 시장 진출도 추진한다. 전기차 보급이 빠르게 확대되고 있는 베트남을 시작으로, 안전 규제가 엄격한 북유럽과 미국 시장을 중장기 핵심 타깃으로 설정했다.

 한편, 거산이앤지는 2025년 3월 미국 특허 Screen-type Electric Vehicle Fire Suppression Device(US 12,246,202 B1)’를 취득했으며, 국내에서도 관련 특허 5건을 보유하고 있다. 현재 H건설을 비롯한 다수의 건설사 및 물류·공공기관과 설치 및 협력 논의를 진행 중이다.

최용석 기자 duck8@donga.com