11日午前、インチョン・ヨンジョンドのインスパイア・リゾート屋内駐車場。電気自動車の充電区画の床に小さなノズルが設置されていた。向かい側の壁の人工知能(AI)CCTVが熱や煙、火花を感知すると、ノズルから水が噴き出し車両下部のバッテリーを冷却する装置だ。人が窒息消火シートを持って火災車両に接近しなければならなかった従来方式の限界を補完した設備である。

この装置は新築のみならず既存の駐車場にも設置できる。関連技術を打ち出す企業が増え、電気自動車火災への対応方式も「手動鎮圧」から「自動感知・冷却」へと変わっている。ただし商用化から約2年で、普及は初期段階だ。

インスパイア・リゾートに設置された「上方向自動直水装置」は、AI CCTV1台が電気自動車の充電区画3面を24時間監視する。各駐車マスの床にはノズル8個が設置されている。70℃以上の熱や煙・火花を感知すると、火災が発生した駐車マスで毎分240L以上の水を噴霧する。人が接近しなくても火災初期にバッテリー冷却を開始できる。

電気自動車の充電所の向かい側の壁面に設置された人工知能(AI)複合火災映像検知器。熱画像、火炎、煙の三重で火災を検知する。/キム・ボヨン記者
駐車ベッドに設置された下部ノズル8基。火災が検知されると自動で放水される。/キム・ボヨン記者

装置を製造した消防安全の専門企業ユクソンの関係者は「国立消防研究院で実施した実証試験で、火災発生後10分以内にバッテリーの熱暴走を抑制する効果を確認した」と語った。ユクソンはこの装置をLGエレクトロニクスのマゴクR&Dセンターやチョンラ・ハナフィナンシャルセンターなどの業務施設と、ソウル瑞草区ジャムウォンドンの「オティエール・バンポ」、東大門区イムンドンの「レミアン・ラグランデ」など共同住宅の現場に供給した。

電気自動車火災でバッテリー冷却が重要な理由は「熱暴走」にある。電気自動車の床には数百個のリチウムイオン電池セルがパック形態で設置される。外部衝撃や内部短絡、過充電、製造欠陥などでセル1個の温度が異常上昇すると、熱が隣接セルへ連鎖的に広がり得る。熱暴走が始まると、表面上の炎を抑えてもバッテリー内部で再着火する可能性がある。

現在の消防現場では、窒息消火シートで車両を覆って炎と煙の拡散を防いだ後、移動式水槽でバッテリーを冷却する。しかし窒息消火シートだけで熱暴走を止めるのは難しい。乗用車用の窒息消火シートは製品によって重量が20〜30kgに達し、縦横の長さも6〜9mに及ぶ。高温と有毒ガスが発生する現場で一般人が広げて車両を覆うのは難しい。

キム・ピルス大林大学未来自動車学部教授は「電気自動車に火が付くと温度が急上昇し、閉鎖空間では煙が充満して窒息の危険も大きくなる」と述べ、「専門の消防隊員ではない一般人が直接窒息消火シートをかけるのは事実上難しく、消火器だけでバッテリー火災を鎮圧するのも容易ではない」と語った。

グラフィック=ソン・ミンギュン

上方向自動直水装置は、人が火災車両に接近する前からバッテリーを冷却できる。天井スプリンクラーが周辺の車両や施設への延焼を遅らせるなら、下部散水装置はバッテリーパックの近くで水を噴霧して温度上昇を抑える。

既存の駐車場にも設置可能だ。駐車マス1面当たりの設置費は約2500万〜3000万ウォン程度である。2024年のインチョン・チョンラのアパートでの電気自動車火災以降、複数の消防設備企業が火災感知と下部散水を組み合わせた装置を開発し、業務施設や共同住宅などに供給している。技術の商用化から日が浅く、初期の設置事例が蓄積され市場が形成される段階だ。

残る課題は、企業ごとの装置を同一基準で評価する制度を整えることだ。熱・煙・火花の感知条件や放水量、散水時間、担当する駐車マス数などは製品ごとに異なり得るが、これを総合的に比較する共通の性能基準は十分でない。実際の電気自動車火災で長時間作動した事例も多くない。設置後の点検周期と誤作動の責任、維持管理費用の負担主体も定める必要がある。

2月10日、キジャン郡チョルマ面のあるバス車庫で発生した電気バス火災の現場で、消防隊員が電気バス火災鎮圧装置を活用し、バス上部のバッテリーパックを冷却しながら消火活動を行っている。/釜山消防災難本部提供

消防隊が現場到着後に使用する装備も開発が進んでいる。釜山消防災難本部は2月、電気バス火災の現場に貫通型鎮圧装備を投入した。油圧装置でバス上部のバッテリーパックを貫き、内部に水を直接注入する方式だ。

貫通型装備はバッテリー内部を直接冷却できるが、車両ごとにバッテリーの位置と構造が異なるため、乗用車や共同住宅の駐車場に一律に適用するのは難しい。正常なバッテリーセルを誤って貫通すると火災を拡大させる可能性もある。火災を自動感知して初期に作動する下部散水装置とは用途と作動時点が異なる。

バッテリー自体の安全性を高める技術開発も続いている。サムスンSDIは、特定セルで発生した熱が隣接セルに広がるのを防ぐ「No-TP」技術を公開した。LGエナジーソリューションは、電流信号と電気化学インピーダンス分光法(EIS)を活用して、バッテリー内部の異常兆候を早期に見つけ出す技術を開発した。

専門家は、特定の装備一つだけで電気自動車火災を防いだり鎮圧したりするのは難しいと指摘する。バッテリーの異常を早期に感知し、天井スプリンクラーで周辺への拡散を遅らせつつ、車両下部に水を集中的に噴霧する多重の対応体制が必要だということだ。

カン・ユンジン大林大学消防安全設備工学科教授は「貫通型装備はバッテリーに水を直接入れられるが、バッテリーセルを誤って刺激すると火災を拡大させる可能性があり、共同住宅に適用するのも難しい」と述べ、「現時点では、上部スプリンクラーと下部散水装置を同時に作動させてバッテリーを冷却する方式が初期対応として最も現実的だ」と語った。

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