현대자동차그룹이 LG에너지솔루션, 삼성SDI, SK온 국내 배터리 3사와 전기차 안전기술을 고도화한다.

현대자동차와 기아는 배터리 3사와 글로벌 최고 수준의 안전기술 확보를 위한 업무협약(MOU)을 체결했다고 22일 밝혔다.

양측의 협력은 지난해 8월 현대차그룹이 연구개발과 생산공정, 품질, 특허 등 전 부문 인력을 모아 ‘배터리 안전확보 TF’ 구성을 제안하면서부터 시작됐다.

TF는 안전 특허, 디지털 배터리 여권, 설계 품질, 제조 품질, 소방 기술 등 5대 핵심 과제를 중심으로 기술 개발을 추진해왔다.

앞으로도 신규 특허 리스트를 공유하며 기술 협력을 이어가며, 대표적으로 유럽연합이 추진 중인 ‘디지털 배터리 여권’ 제도에 대응한다는 방침이다.

또 설계 품질은 배터리 셀의 화재 원인을 사전에 검증하고 안전성을 강화하기 위해 강건화 설계를 적용하기 위해 셀 구성 인자의 설계 개선, 표준 검증 기준 고도화 등을 반영한다.

소방 기술 분야에서는 배터리 셀 화재 감지 및 진압 기술을 공동 연구해 특허를 출원했고, 국립소방연구원과 함께 전기차 화재 대응 가이드 개정을 진행했다.

향후 현대차그룹과 배터리 3사는 이러한 협력 성과를 지속·확대할 계획으로, 안전 신기술을 개발하고 지식재산권을 공유하는 등 전기차 배터리 안전 표준을 수립한다는 목표다.

현대차 관계자는 “연구진의 전문성과 정부 부처의 지원이 주요했으며, 앞으로도 협력을 확대해 갈 것”이라고 말했다.

LG에너지솔루션 김동명 사장은 “글로벌 배터리 시장은 국가 대항전의 성격으로, 협력 필요성이 높다”라고 강조했다.

한편 전기차 시장이 확대되면서 글로벌 배터리 안전 규제도 점차 강화되는 분위기다.

중국은 내년부터 ‘동력배터리 안전 요구’ 제도를 시행해 셀·팩·시스템 수준의 물리·화학 실험 24종을 의무화하고 열폭주 확산 방지 시험을 강화한다.

미국과 유럽 역시 충격·과충전·단락·열확산을 중심으로 한 새로운 인증 기준을 마련해 연쇄 화재 위험을 줄이는 방향으로 제도를 개편 중이다.

국내에서도 최근 폭염과 외부 충격, 제조 불량 등으로 열폭주 화재가 발생하면서 이를 개선하기 위한 노력이 이어지고 있다.

열폭주는 셀 내부에 단락이 발생하면서 산소와 가스 등이 축적되며 급격한 온도 상승과 연쇄 발화를 일으키는 현상이다.

최근에는 이를 예방하기 위해 음극재 코팅과 분리막 개선, 내부 센서 확장 등의 조치가 개발 중이다.

차세대 배터리로 불리는 ‘전고체 배터리’는 이러한 열폭주 현상을 억제한 제품으로, 화재 위험성이 낮고 에너지 밀도가 높지만, 낮은 이온전도도와 리튬 덴드라이트 문제 해결이 과제로 남아 있다.

끝으로 주요 글로벌 기업들은 다양한 안전 전략을 구사하고 있다.

테슬라는 최신 4680셀을 중심으로 열 확산이 최소화되는 구조를 채택했고, LFP 배터리를 확대하면서도 배터리를 지속 관리하는 시스템 ‘BMS’ 기반 실시간 진단을 병행 중이다.

또 중국의 CATL은 셀투팩(CTP) 3.0 기술과 난연성 소재를 통해 화재 확산 저감에 집중했고, 일본의 파나소닉은 신규 음극재·분리막 소재를 적용하고 전고체 배터리 개발을 이어간다고 밝혔다.