전기차 배터리, 속도별 온도·전압·전류 체크…車 하부는 모니터로 실시간 스캐닝[르포]

[서울=뉴시스]이연희 기자 = 오랫동안 내연기관 위주였던 자동차 시장의 무게중심이 전기차와 수소차로 옮겨가고 있다. '스마트크루즈' 등 보조장치가 탑재된 자동차가 이미 도로를 달리고 있는 만큼 완전자율주행 자동차도 더 이상 SF영화 속 이야기가 아니다. 다양한 미래형 자동차의 개발과 도입이 확대되는 과도기인 만큼 자동차검사도 첨단자동차에 맞게 바뀌어야 한다는 사명을 가진 사람들이 있다.

지난 8일 찾은 경북 김천혁신도시 내에 자리잡은 한국교통안전공단 첨단자동차검사연구센터는 전기차 배터리, 자율차 등 각종 첨단 검사기술을 개발하고 고도화하는 거점이다. 센터는 엑스로드 커브(X-road Curve)와 MFP3000, 수소·전기차 시뮬레이터 등 연구용 장비 11종과 교육용 장비 41종을 갖췄다.

최근 인천 청라 아파트 전기차 화재로 안전성 문제가 등장한 데다 내년 2월부터는 배터리 안전성 인증제가 시행되는 만큼 교통안전공단도 전기차 안전 검사 강화에 대비하고 최적의 검사 방법을 찾고 있다.

교통안전공단 자동차안전연구원은 배터리 안전 인증제 성능시험 대행기관으로서 ▲열충격 ▲연소 ▲과열방지 ▲단락 ▲과충전 ▲과방전 ▲과전류 ▲진동 ▲충격 ▲압착 ▲낙하 ▲침수 등 12개 항목에서 배터리 안전성을 시험한다. 지난 10월부터 본격적인 제도 시행에 앞서 광주친환경자동차인증센터에서 시범사업이 이뤄지고 있다.

전기차에 대한 안전기준도 강화된다. 주차 중 이상을 감지하거나 열폭주에 대한 경고 등 BMS(Battery Management System) 능동안전보호기능을 기본 장착해 신차 안전도를 평가하는 기술을 2026년까지 개발하고 이달 중 BMS 성능 표준 가이드라인을 마련할 예정이다. 올해 NCAP 전기차 안전성 평가에는 BMS 능동안전보호기능 평가를 도입한다. 충돌 후 화재 특성을 고려한 충돌평가 시험모드도 개발해 적용한다.

교통안전공단은 첨단자동차검사연구센터 내 교육장에서 전기차 진단장치와 하부검사, 부하검사를 직접 시연했다. 전기차도 일반 내연기관 자동차와 마찬가지로 진로를 따라가면서 검사를 받는다. 정지된 상태에서 기본적인 검사 후 하체 정밀검사, 주행 중 부하검사를 받는 순서다.

검사 대상 전기차량이 검사장에 들어오면 처음 육안 검사를 한 후 절연·저항 검사부터 받는다. 차주가 차를 충전할 때 감전 위험이 없는지 확인하는 것으로, 계기판에 경고등이 없다면 전기차 충전구에 자동 절연저항 테스트 기구를 꽂아 검사한다.

다음은 차량의 전자장치가 제대로 작동하는지 살피는 진단기(KADIS) 시스템으로 전기차 배터리 안전을 확인할 수 있는 가장 중요한 단계다. 운전석 밑의 커넥터를 연결하면 PC 모니터에 '한국자동차진단통합시스템'으로 검사 결과를 실시간으로 볼 수 있다. 과거의 불량 이력은 물론 각 배터리 셀 전압이 정상적인지 확인할 수 있다.

KADIS 장비와 시스템은 민간검사소의 경우 전체 1892곳 중 612곳(32.3%)에만 설치돼 있다. 교통안전공단은 내년에는 전체 검사소에 보급할 방침이다. 각 검사소는 구독료를 내고 해당 시스템과 장비를 사용하게 된다.

운행 단계의 전기차도 내년 상반기부터 BMS 검사를 의무화한다. 기존의 전기차 검사는 신차 구매 4년 후 시작하며 이후 2년마다 검사를 받아야 하는데 배터리 BMS 검사와 진단기로 고전압 부품 절연, 배터리 모듈 온도, 열화상태 등 8가지 항목에 대한 안전·성능점검을 받도록 했다. 현재는 부적합 기준이 판정이 포괄적이었지만 내년 상반기에는 고장진단코드로 명확하게 규정해 보다 실효성 있게 제도를 운용할 방침이다.

정지된 상태에서 BMS 검사가 끝나면 차를 정밀검사가 가능한 하체 스캐닝 장비 위로 이동한다. 하부 스캐닝 장비는 차량을 들어올리지 않아도 하부에 장착된 배터리 정밀 측정이 가능하다. 스캐닝 장비에 비치는 화면은 역시 모니터를 통해 실시간으로 표출되며 차주도 함께 보며 설명을 들을 수 있다. 전기차 배터리가 차량 바닥에 있기 때문에 요철에 긁히거나 부식되는 등 손상이 없는지, 타이어의 마모도 등 상태도 살필 수 있다.

이후에는 다시 차량을 이동해 주행 중인 상황에서 배터리 부하 검사를 하게 된다. 약 30초간 차량을 주행시키며 배터리의 최저·최고 온도, 최대 정점 전류·전압 데이터를 확보해 배터리 성능을 도출하는 식이다.

교통안전공단 관계자는 "작년 4월부터 장비를 개발해 현재 시연을 보여드릴 수 있을 만큼 개발을 했고 친환경 차량 검사 진로를 구축하고 있다"며 "2년간 실증을 통해 수정할 사항을 최대한 반영해 최종적으로 장비를 개발할 것"이라고 말했다.

교통안전공단은 자율차량 검사 시스템도 개발하고 있다. 이를 위한 첨단 장치 테스트베드로 'X-Road Curve'를 활용한다. 전기차가 시속 80~100㎞로 주행하는 동안 디지털트윈 시뮬레이터 기능으로 검사가 가능한 장비로, 이를 보유한 국가는 독일과 우리나라뿐이다.

이 시스템을 통해 스마트크루즈 등 자율주행 보조장치가 제대로 작동하는지 검사가 가능하다. 전방 충돌 경고시스템(FCW), 어댑티브 크루즈 컨트롤(ACC), 차선이탈 경고 시스템(LDWS), 차선 유지 보조 시스템(LKAS) 등이 있다.

검사원이 검사대 위에 높인 스마트 크루즈 컨트롤 기능 차량에 타 가속하기 시작하면 스크린 속에는 앞차와 간격이 좁아지는 시나리오가 펼쳐진다. 이때 차량은 충돌하지 않도록 자동으로 감속했다가 멀어지면 다시 목표 속도로 올리는 기능이 제대로 작동했다. 스크린 속 트럭과 충돌하는 시나리오가 펼쳐지면 긴급 제동하면서 검사대 뒤로 차량이 밀려났다. 스크린 속에서 차선을 이탈하는 모습이 펼쳐질 때는 '삐삐삐삐-' 하는 경고음이 나온다.

교통안전공단 관계자는 "우리는 '사람을 살리는 기술'이라고 보고 첨단 자동차의 안전은 카메라나 레이더 센서 등에 대해 작동 여부를 확인할 수 있어야 하기 때문에 기존 검사소에서 검사하기 쉽지 않다"며 "국내에 맞게 디지털 트윈방식으로 개발했고 장비 고도화를 통해 실증을 준비하고 있다. 검사 기술의 국제 표준화 기반을 마련해 나갈 것"이라고 말했다.
◎공감언론 뉴시스 dyhlee@newsis.com