전기차 화재 대응을 위한 수계 소화시스템의 실규모 소화 실험 (Full-Scale Fire Suppression Experiment of a Water-Based Extinguishing System for Electric Vehicle Fire Response)

서지정보

· 발행기관 : 한국화재소방학회
· 수록지 정보 : 한국화재소방학회 논문지 / 38권 / 6호 / 43 ~ 52페이지
· 저자명 : 고병용, 김병철, 한국일, 정재우

초록

정부의 온실가스 저감 및 미래 신산업 육성 정책에 따라 국내 전기차 보급이 지속적으로 확대되고 있다. 2024년7월 기준 등록된 전기차는 총 62.1만 대이며, 2023년 기준 차량 1만 대당 화재 발생 건수는 1.32건으로 보고되었다.
본 연구에서는 전기차 화재 대응을 위한 기본 소방시설인 스프링클러와 하부 주수 시스템의 화재 진압 및 제어 성능을 검증하기 위해 2단계 실험을 수행하였으며, 선행연구에서 적용하지 않은 하부 2열 주수 시스템과 배터리 타입이다른 전기차도 대상으로 하였다. 1단계에서는 파우치형 배터리를 장착한 국산 전기차에 상부 스프링클러와 하부 2열주수 시스템을, 2단계에서는 원통형 배터리를 장착한 외산 전기차에 상부 스프링클러와 하부 1열 주수 시스템을 적용하였다. 실험 결과, 1단계에서 배터리 손실률은 약 30%였으며, 2단계에서는 100%에 도달했다. 다양한 실험 조건에따라 배터리 팩의 열폭주 지속 시간, 손실률, 인접 차량으로의 화재 확산이 영향을 받았지만, 상부와 하부 수계 소화시스템을 사용하여 배터리 팩을 냉각함으로써 열폭주를 지연시키고 화재 확산을 효과적으로 차단할 수 있었다. 특히, 하부 주수 시스템은 배터리 셀 타입에 따라 열폭주 지속 시간과 소화 성능에서 차이를 보임을 확인했다.

영어초록

The distribution of electric vehicles (EVs) in South Korea continues to expand owing to government policies aimed atreducing greenhouse-gas emissions and fostering future industries. As of July 2024, 621,000 EVs were registered, with 1.32fire incidents reported per 10,000 vehicles in 2023. A two-stage experiment was conducted to verify the fire suppressionand control performance of the sprinkler and undercarriage sprinkling systems, which are the basic fire safety facilities forresponding to EV fires. The experiment also targeted EVs with different battery types and included a lower two-linesprinkling system, which was not used in previous experiments. In the first stage, a domestic EV equipped with pouch-typebatteries was tested using the upper sprinkler and lower two-line sprinkling system. In the second stage, a foreign EVequipped with cylindrical batteries was tested using the upper sprinkler and lower one-line sprinkling system. The resultsshowed that in the first and second stages, the battery loss rates were approximately 30%, and 100%, respectively. Althoughvarious experimental conditions affected the thermal runaway duration, loss rate, and fire spread to adjacent vehicles,cooling the battery pack using both the upper and lower water-based extinguishing systems delayed thermal runaway andeffectively prevented the spread of fire. Notably, the lower sprinkling system showed differences in thermal runawayduration and fire-suppression performance depending on the battery cell type.

참고자료

· 없음