전기차 판금도장 시스템

전기차 열처리 문제점

🔧 전기차 도색작업 중 열처리에 따른 고전압 배터리 안전성 검토

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1. 개요

전기차(EV)는 내연기관차와 달리 고전압 배터리 시스템을 차량 하부에 탑재하고 있습니다. 이 배터리는 ‘밀폐형 리튬이온 2차 전지’로 분류되며, KC 62133 전기용품안전기준의 규제를 받습니다.

하지만 현재 일반적인 자동차 도색 공정은 약 60도 이상의 온도에서 30분에서 1시간가량 열건조가 이루어지며, 이는 전기차 배터리의 안전 작동 온도를 초과할 수 있습니다. 이로 인해 도장 중 배터리 과열 및 화재 등의 위험이 발생할 수 있으므로 별도의 검토와 안전 기준이 필요합니다.

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2. 관련 기준 요약

KC 62133 전기용품안전기준에 따르면 리튬이온 배터리 셀의 권장 동작온도는 15도에서 25도 사이이며, 35도 이상에서는 셀 내부 화학반응이 가속화되고, 60도를 초과하면 화학적 불안정성과 압력 상승 등으로 인해 누액이나 폭발의 위험이 커집니다.

환경부가 2019년 발표한 ‘전기차 수리·정비 사전정보 공표’ 자료 또한 전기차의 실내 작업 및 보관 시 적정온도를 15도에서 25도 사이로 권고하며, 35도 이상에서는 경고가 필요하고, 50도를 초과하는 온도에서는 배터리 온도를 절대 상승시키지 말 것​을 명시하고 있습니다.

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3. 전기차 도색 시 열건조 공정과 위험성

내연기관 차량의 도장 공정에서는 열처리 시 온도가 60도에서 80도까지 도달하며, 이 상태가 30분 이상 지속되는 경우가 일반적입니다. 전기차도 동일한 공정이 적용되지만, 전기차 하부에 위치한 고전압 배터리는 열에 매우 민감하며, 도장 부스 내부의 열축적 현상으로 인해 배터리 셀 온도가 쉽게 35도를 초과할 수 있습니다. 지속적으로 열이 가해지면 배터리 내부 온도가 50도에서 60도까지 상승할 가능성이 있으며, 이는 위험 구간에 진입하게 되는 것입니다.

특히 전기차 배터리는 구조적으로 밀폐되어 있어 내부 압력이 높아지면 가스 방출, 셀 팽창, 심할 경우 폭발로 이어질 수 있습니다. 또한 배터리 셀이 불균형하거나 충전 상태(SOC)가 높은 경우, 열반응은 더욱 가속화되며 위험도가 증가합니다.

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4. 실제 사례 및 사고 위험

국내 일부 정비업체에서는 열건조 도장 후 전기차 배터리 경고등이 점등된 사례가 보고되었으며, 해외 사례로는 GM Bolt EV에서 도색 후 충전 과정 중 배터리 이상 경고가 발생한 사례가 보고된 바 있습니다. 이에 따라 보험사 및 정비조합에서는 전기차 도장 시 고전압 부품의 가열 작업에 대해 별도 위험관리 지침을 마련할 필요성을 강조하고 있습니다.

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5. 권고 및 대응 방안

우선 도장 공정 자체를 개선하는 것이 필요합니다. 기존의 고온 가열 방식은 지양해야 하며, LED 기반의 저온 도장 시스템(LED 등) 도입을 적극 검토해야 합니다. 또한 열처리 시간을 단축하고, 전체 가열 대신 국소 건조 방식(예: 도막만 선택적으로 건조)을 병행하는 것도 유효한 대안입니다.

도장 작업 전에도 몇 가지 사전 조치가 필요합니다. 작업 전 차량 배터리 충전 상태를 20% 이하로 조정해 셀 내부 반응 가능성을 낮춰야 하며, 배터리 주변부에는 단열 커버 등 열차단재를 설치하는 것이 안전합니다. 또한 열화상 카메라 등을 활용해 도장 중 배터리 온도를 실시간 모니터링 하는 것이 효과적입니다.

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제도적으로는 전기차 도색 및 수리 공정에서 배터리 온도관리 기준이 별도로 마련되어야 하며, 환경부와 산업통상자원부 등 관계 부처가 공동으로 전기차 전용 도장 공정 가이드라인을 제정해 현장에 배포해야 합니다.

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🔚 결론

: 전기차는 고전압 배터리를 탑재하고 있어 기존 내연기관차에 맞춰진 도장 공정을 그대로 적용하기에는 근본적인 위험 요소가 존재합니다.

특히 열건조 공정은 배터리 셀의 안전 한계를 초과할 수 있으며, 화재나 폭발로 이어질 수 있는 중요한 변수입니다.

따라서 LED 시스템과 같은 저온 도장 기술의 도입, 작업자에 대한 안전 교육, 공정 설계 기준의 재정립을 통해

전기차 도색 분야의 안전성을 확보해야 할 시점입니다.

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