전기차 해상운송량 증가에 따른 PCTC RO-RO 구역 전기차 배터리 화재 대응을 위한 연구

최근 각 국가의 친환경 정책에 따라 내연기관차의 생산량은 감소하는 반면 Hybrid Electric Vehicle, Battery Electric Vehicle, Plug-in Hybrid Electric Vehicle, Fuel Cell Electric Vehicle과 같은 친환경 차량의 생산량이 증가하고 있다. 자동차 산업 협회에서 발표한 최근 3년간(2020~2022년) 친환경 차 수출량은 <Table 1>, [Fig. 1]과 같다. 2022년 친환경 차 수출량은 지난해보다 36.8% 증가한 554,019대이었고, 순수전기차는 2021년 대비 45.2% 증가한 223,623대를 수출하였다. 2022년 기준 친환경 차 수출량의 91.8% (508,518대)가 HEV와 BEV이다. 특히, BEV의 수출량은 2020년 12만여 대에서 22년 22만여 대로 큰 폭으로 상승하였다.

<Table 1>

Eco-friendly vehicle export(unit:ea)

[Fig. 1]

Eco-friendly vehicle export. Source: Korea Automobile Industry Association

European Union(EU)은 2030년까지 온실가스 배출량을 55% 감축하여 2050년까지 탄소 중립을 달성하겠다는 목표를 설정하고 2035년에는 내연기관차 판매를 금지할 예정이다. 2022년 한국은행에 따르면 국제적인 환경규제에 따라 국내 자동차 수출량 또한 내연기관 차량의 수출량 대비 전기차의 수출이 증가할 그것으로 예상된다.

고체 산적 화물선과 컨테이너선과 같이 수직 방향으로 화물의 적·양하가 이루어지는 선박의 화물구역은 여러 개의 화물창(Cargo Hold)이 수직 격벽에 의해 독립된 공간으로 구분되어 있다. 그러나 PCTC는 RO-RO 화물의 적·양하 특성 때문에 [Fig. 2,], [Fig. 3]과 같이 화물구역의 차량 갑판이 A급 방화 구획으로 구분된 주수직구역 격벽이 존재하지 않고 선수·미 방향으로 하나의 폐위된 공간으로 구성되어 있으며(파란색), 구분된 각 차량 갑판(Car Deck)은 램프(Inner Ramp)를 이용하여 연결된다. 동일 차량 갑판에 차량이 만재된 상태에서 화재 발생 시 종방향 방화 구획이 구별되어 있지 않기 때문에 화재를 통제하기 어렵다. 짧은 시간 내에 차량 갑판 전 구역으로 화재 확산이 이루어지고 화재 진화에 어려움이 있다. 또한, RO-RO 구역의 적·양하 시 차량의 배기가스 배출을 위한 대형 환기 팬이 설치되어 있다. RO-RO 구역 차량 갑판을 연결하는 램프가 개방되었을 때 밀폐가 어려운 구조이다.

[Fig. 2]

A longitudinal cross-section of PCTC. Source: YONHAPNEWS/2019.09.09.

[Fig. 3]

A transverse section of PCTC. Source: The other car workers

RO-RO 구역의 방화 구획은 A-0급(강 또는 이와 동등한 재질, 60분의 표준화재시험 동안 연기와 화염의 통과를 막을 수 있고, 화염에 노출되지 않은 면의 온도가 최초온도보다 104℃를 초과 상승하지 않고 0분간 유지하는 방화 구획)이다.

열전도율이 좋은 재질로 되어있어 화재복사열에 의한 선체 구조물의 변형으로 인한 밀폐의 어려움이 발생할 수 있고, 항 내에서 화물 적·양하 작업을 진행하고 있을 때 각 차량 갑판을 연결하는 램프(Ramp)가 개방된 상태에서 탄산가스 소화장치(Fixed CO₂ Fire-extinguishing System, 이하 CO₂ 소화장치)를 이용한 질식 소화에 어려움이 있다. 2018년에 발생한 MV AUTO BANNER호 화재사고 조사보고서에 따르면 소화재(CO₂가스)를 화재구역에 방사하였으나 소화되지 않고 재발화 되었다.

RO-RO 구역의 화물 적·양하는 자동차와 같은 자력으로 바퀴를 굴려 적재할 수 있는 화물이나, 포장하기 어려운 대형 강관, 요트, 기차 등을 트랜스포터의 도움을 받아 적·양하 할 수 있어 다양한 형태의 화물을 운송할 수 있다. PCTC에 선적되는 자동차에는 시동용 배터리와 휘발성이 강한 가연성 물질 등이 포함된 상태로 선적되기 때문에 소포장 화물로 운송될 경우 화재 위험성이 높은 화물로 분류되어 IMDG Code에 따라 <Table 2>와 같이 연료유가 충전된 상태의 차량은 UN No. 3166, 배터리를 동력원으로 사용하는 차량은 <Table 3>과 같이 UN No. 3171로 분류하여 위험물의 종류에 따라 비상조치(Emergency response procedures for ships carrying dangerous goods, EMS)를 취하여야 한다.

<Table 2>

IMDG code for internal combustion engine vehicle

<Table 3>

IMDG code for electric vehicle

EMS에는 일반화재 조치와 유출에 대한 조치로 구별하여 조치사항을 제시하고 있으나 자동차 전용 운반선에 의해 차량을 운송할 경우 추가적인 안전조치는 면제하고 있다(IMDG Code 제3.3장 특별규정 961). PCTC의 경우 개별차량을 소포장하여 운송하는 형태가 아닌 차량 갑판 및 선체 자체가 화물(차량)을 보호하고, 통풍차단 장치 및 소화장치가 설치되기 때문에 해당 규정 적용을 면제하는 것으로 판단된다. 그러나 해당 규정의 적용이 면제된다고 해서 RO-RO 화물구역에서 휘발유를 포함한 가연성 물질의 화재 위험성이 사라지는 것은 아니다. 화물구역 내에서 차량의 결함, 손상 등으로 인한 차량 화재 발생 가능성에 주의하여야 하고 화재구역을 밀폐하지 못하면 대형화재로 번질 수 있음을 주의하여야 한다.

선박은 육상에서 멀리 떨어져 운항하는 근로환경의 특수성으로 인하여 선박에서 화재 발생 시 외부 구조기관의 즉각적인 도움을 받을 수 없는 경우가 많다. 선행연구(Cho, 2016)에 의하면 선원이 되고자 하는 사람은 선박화재 발생 시 적절한 비상대응을 통한 화재피해를 최소화하기 위하여 선원법 제116조, STCW 국제협약(제A-6장 제1절)에 따라 <Table 4>, <Table 5>와 같은 소화 교육을 이수하고 선원에 대하여 화재 대응 자격을 부여하기 위하여 승선 자격요건으로 정하고 있다.

<Table 4>

Specification of minimum standard of competence in fire prevention and fire fighting

<Table 5>

Specification of minimum standard of competence in advanced fire fighting

선박화재 비상대응을 위한 기본자격요건을 갖춘 선원은 선박 내 화재의 피해를 최소화하고 생존하기 위하여 선원법(제15조) 및 SOLAS (SOLAS Ch.III/Reg.19)에 따라 매월 1회 이상 화재 비상 대응훈련을 시행하고 기록하여야 한다. 소화 훈련은 적재화물을 고려하여 발생 가능한 다양한 형태의 화재 상황을 고려하여야 한다. 또한, 외부 지원이 없이 해상에 고립된 상태에서 선원 개개인이 초기대응(Emergency Response)을 능동적으로 수행해야 하고, 화재사고 당사자인 선원이 심리적 공황(Panic) 상태를 극복하는 방법으로 실습 교육 및 훈련이 효과적임을 알 수 있다(Cho and Lee 2016).

선내화재 비상 대응훈련은 선종 및 화재발생구역의 특성을 고려하여 화재 시나리오를 작성하고, 그 절차를 반복하여 시행한다. 선박화재 대응 절차 및 훈련시나리오는 기본적인 절차훈련을 위해 준비되어 있다. 또한 선내훈련지침서(SOLAS Training Manual)에 기본적인 소화 훈련 절차를 제공하고 있으나, 선박의 화재구역의 특성 및 가연물의 특성을 반영하여 실제 화재 대응에는 해당 선박 선원의 숙련도와 비상대응 책임자인 선장의 지식과 경험에 의존하고 있다.

선행연구(Kim and Kim, 2018)에서는 PCTC의 화재 비상대응 절차는 [Fig. 4]와 같이 화물의 적재 상태(만재 상태/부분 적재상태)에 따라 적용하는 것이 합리적이라고 주장하였다.

[Fig. 4]

Fire emergency response procedure of PCTC.

RO-RO 구역에 차량이 부분 적재된 상태에서는 휴대식 소화장치를 이용한 초기대응 후 화재진화 실패 시 대피하였으나, 만재 상태에서는 초기대응을 위한 공간확보가 부족하므로 밀폐 후 고정식 소화장치를 바로 사용하였다. 화물 적재상태에 따라 초기화재 대응을 할 수 있는지를 판단하여 고정식 소화장치 사용 시점에 차이가 있음을 알 수 있다.

(1) 화재 성장 억제를 위한 통풍차단 장치

화물구역의 공기 유입을 막아 화재의 급격한 성장 억제 및 확산 방지를 목적으로 SOLAS 협약에 따라 통풍을 차단하기 위한 장비를 설치하여야 한다(SOLAS Ch.Ⅱ-2/Reg.5.2). 그리고 화물구역의 통풍설비는 다른 구역의 통풍설비와 상호간섭이 발생하지 않도록 구분되어야 한다(SOLAS Ch.Ⅱ-2/Reg.7.2).

(2) 고정식소화장치

선박에 설치할 수 있는 소화장치는 방화구역의 특성과 선적된 가연물(화물)의 특성에 따라 설치 가능한 소화장치를 SOLAS 협약과 선박 소방설비기준에 정하고 있다. RO-RO 구역에 설치할 수 있는 고정식 소화장치는 화물구역의 외부로부터 밀폐 가능 여부에 따라 설치할 수 있는 소화장치가 결정된다. G/T 2,000톤 이상 국제항해에 종사하는 RO-RO 선은 화물구역에 <Table 6>의 소화장치 중 1가지 이상을 반드시 설치하여야 한다(SOLAS Ch.Ⅱ-2/Reg.20.6.1). 현재 운항하고 있는 국제항해 종사하는 PCTC의 선형은 해상 악천후로부터 화물(차량)을 보호하기 위해 화물구역이 폐위된 형태가 일반적이다. 또한, 설치하고 있는 소화설비는 FSS Code(Fire Safety System Code)에 적합한 고정식 가스 소화장치를 설치하고 있다. 고정식 가스소화장치는 CO₂ 소화장치와 할론 소화장치 2가지 종류가 있으나 오존층파괴물질 사용 제한에 대한 환경규제(Montreal protocol on Substances that Deplete the Ozone Layers, 1978년)로 인하여 할론 소화장치는 추가로 사용할 수 없다. 현재 운항하고 있는 화물선 대부분의 소화장치로는 불활성 가스인 탄산가스(CO₂)를 이용한 CO₂ 소화장치가 사용되고 있다.

<Table 6>

Vehicle space & RO-RO space fixed fire-ext. Sys.

(3) 휴대식 소화기

연료가 연료탱크에 충전된 차량을 RO-RO 구역에 적재하기 위해서는 화물구역의 각 차량 갑판 양쪽 현에 최소한 20m를 넘지 않는 간격으로 국제협약에서 요구하는 수량의 휴대식 소화기와 포말방사기(Foam Applicator)를 비치하여야 한다(SOLAS Ch.Ⅱ-2/Reg.20.6.1 및 MSC.1/Cir.1275). 비치하는 소화기는 해당 공간의 화재 위험에 적합해야 한다.

총톤수 500톤 이상의 연료를 탑재한 자동차를 적재하는 3종 선의 차량 구역 및 RO-RO 구역에는 아래 <Table 7>과 같이 소화장치를 비치하여야 한다(선박 소방설비기준 제66조). 고정식 소화장치는 밀폐가 가능한 RO-RO 구역인 경우 고정식 소화장치 3가지 중 1가지를 설치해야 하며, 1개의 차량 및 RO-RO 구역이 격벽 또는 갑판에 의해 4개 이상의 장소로 분리되는 특수한 구조인 경우 3개의 장소마다 1개의 포말방사기를 비치하여야 한다. 또한, 휴대식 소화기는 갑판상 양현에 20m를 초과하지 않도록 비치하여야 하며, 각 입구에는 최소 1개 이상의 소화장치를 비치하여야 한다. 국내 소방설비 기준과 SOLAS 협약의 소화설비 비치 기준에 큰 차이가 없음을 알 수 있다.

<Table 7>

Vehicle space & RO-RO space fixed fire-ext. Sys.

리튬배터리는 전해액을 전해질로 사용하는 전지로, 배터리의 종류는 리튬이온을 전해질로 사용하는 리튬이온배터리와 폴리머 전해질을 사용 리튬폴리머 배터리가 있다. 리튬이온배터리(이하 LIB)는 [Fig. 5]와 같이 리튬이온이 양극재와 음극재 사이를 이동하는 화학반응을 통해 전기를 만들어낸다. 양극(+)에 있던 리튬이온(Li+)이 음극(-)으로 이동하면 배터리가 충전되고 음극(-)에 있던 리튬이온(Li+)이 양극(+)으로 이동하면 에너지가 방출되면서 방전된다. LIB는 체적 에너지밀도가 높고 충전 효율이 높아 2차전지로 널리 사용되고 있지만, 에너지밀도가 높아 과전류, 과충·방전 및 쇼트 등 원인에 의해 화재 및 폭발 위험성이 있다(Lee et al., 2017). 폴리머 배터리는 리튬이온 전지보다 가볍고 화재 위험성이 낮은 전지이나 상대적으로 고가여서 일반적인 전기차 충전용 배터리는 리튬이온 전지를 일반적으로 적용하고 있다. 전기차 구동용 배터리는 구동용 전기모터를 원활하게 구동하기 위하여 고전압이 필요하므로 LIB 셀을 직렬로 연결해 고전압을 얻게 되고, 외부의 충격으로부터 배터리를 보호하기 위해 다량의 LIB 셀이 금속하우징(LIB 팩)에 패킹 되어 설치된다(Lim et al., 2021).

[Fig. 5]

Principles of charging and discharging LIB. source: posco newsroom/google.

전기차 화재 원인을 밝히기 위해 다양한 형태의 배터리 화재 연구가 진행되고 있다. 배터리 화재는 배터리의 물리적 충격, 전기적 문제, 배터리팩 불량 등 다양한 원인에 의해 화재가 발생하고 있다(Choi et al., 2021). LIB의 열 폭주는 기계적·전기적·열적 이상조건, 내부 단락에 의해 발생한다. LIB 내부 분리막 손상 때문에 음극과 양극이 접촉하면서 저장된 전기화학적 에너지가 열에너지로 방출되어 LIB의 열 폭주의 직접적인 원인이다(Park and Choi, 2021). 구동용 고전압 배터리를 탑재하고 있는 전기차는 특정 배터리의 열화에 의해 배터리 내부 SEI(Solid Electrolyte Interface) 가 분해되면서 열이 발생하고, 리튬이 전해액과 반응하여 가연성 기체가 발생하여 배터리팩 내부에서 가연성 기체가 연소하여 열 폭주 현상이 발생한다(Kim et al., 2022). 또한, Choi et al.(2021)의 전기차의 실물 화재 연소실험에서는 전기차의 외부에 점화하였을 경우 차량 외부 최고온도 631.0℃, 내부 최고온도 1,362.0℃가 측정되었다. 연소과정 중 LIB 폭발이 발생하면서 급격한 온도변화를 확인할 수 있었다. 그리고 Kim et al.(2022)의 전기차 화재 실험에서는 차량 외부 점화 후 6분 후에 화재 최성기(663.2℃)에 도달했으며, 자동차에서 발생한 외부 열에 의해 배터리가 가열될 때 화염이 전이되어 배터리팩 내부 열 축적 및 분리막 손상 등으로 4분 뒤 1차 폭발, 1차 폭발 후 6분 뒤 2차, 3차 연쇄 폭발이 발생함을 알 수 있다. 전압을 사용하는 전기차 LIB 화재는 휘발성 유기화합물(VOCs)이 포함된 Off-Gas에 의한 화재·폭발 위험성뿐만 아니라 전해액의 누출, 유독성 가스 유출에 따른 2차 피해 위험성이 있다. LIB 팩이 정상이면 전해액(Electrolyte) 누설이 발생할 가능성은 매우 희박하나, 손상되거나 화재가 발생하면 누출의 위험성이 있다. 전해질은 휘발성 탄화수소 기반 액체, 리튬플루오포스페이트(육불화인산리튬(LiPF6))와 같은 리튬 염을 포함하고 있다. LiPF6는 약간의 열과 공기 중 노출만으로도 다량의 불화수소가 발생한다. 전해질 및 전해질 분해생성물이 기화된 배출가스(Vented Gas, Off-Gas)에는 메탄, 에틸렌, 에탄, 수소기체, 일산화탄소 등 휘발성 유기화합물(Volatile Organic Compounds, VOCs)이 포함되어 있어 화재·폭발 위험성뿐만 아니라 전해액 및 유독성 가스 유출에 따른 2차 피해 위험성이 있다(Industrial Lithium-Ion Battery Emergency Response Guide, TESLA, 2022).

또한, 전기차 화재사고 발생 시 1차 소화 후 LIB의 재발화 가능성이 매우 큰 것으로 알려져 있다(Lee et al., 2017). 전기차 구동용 LIB 팩의 구조적 특징으로는 외부충격으로부터 배터리 손상을 보호하기 위해 수밀이 되는 견고한 스틸하우징에 패킹 되어 설치되어있다. 배터리팩 내부에서 화재 발생 시 LIB 팩 내부로 소화 수 또는 기타 소화약제 등을 침투시켜 소화하기 어려운 구조로 소화에 어려움이 있다(Lim et al., 2021).

선원의 안전교육은 국내외 법에 따라 지정 교육기관에서 법정 교육이 시행되고 있다. 그러나 STCW 협약의 선원 소화 교육 최저요건에는 <Table 4>, <Table 5>에서 살펴본 바와 같이 LIB 화재에 관한 내용이 포함되어 있지 않다. LIB 화재는 배터리팩 내부의 화학반응에 의한 셀 배기가스 유출에 의한 열 폭주에 의한 화재·폭발, 전해액의 유출에 의한 2차 인명사고 등의 위험성이 존재한다. 그러므로 전기차를 운송하는 PCTC에 종사하는 선원에 대한 승선요건을 신설하여 LIB 가연물의 특성 및 화재의 위험성, 인명사고 예방을 위한 안전조치에 대한 기본적인 교육이 이루어져야 할 것이다.

선박화재 비상 대응훈련은 SOLAS 제3장 제19조에 따라 화재 위험 요소 및 장소의 특성을 충분히 고려하여 주기적으로 시행하여야 한다. 그리고 선내 화재진압훈련은 화재 발생 시 즉각적인 대응을 위하여 화재 시나리오에 따라 절차훈련 위주로 이루어지고 있다. UK MCA(Maritime and Coast guard Agency)에서는 선박의 전기차 화재 진화를 위한 별도의 비상대응 절차를 수립하고 선원에 대한 주기적인 훈련을 시행하기를 권하는 지침서를 발행하였다(Electric Vehicles On board Passenger RO-RO Ferries(MCA Marine Guidance Note, MGN 653(M), 2021). LIB 화재는 초기대응이 늦어지면 배터리팩 내부 열 폭주에 의한 대형화재로 이어지므로 다른 화재에 비하여 초기화재 대응이 무엇보다 중요할 수 있다. 그러므로 LIB 화재의 단계별 화재 양상을 고려하여 PCTC는 별도의 LIB 화재 대응 절차를 수립하고 훈련시나리오를 작성하여 선원에 대한 주기적인 훈련이 필요하다.

제3장 제4절 ‘RO-RO 구역 소화설비’에서 논한 바와 같이 RO-RO 구역에는 국내외 규정에 따라 휴대식 및 고정식 소화설비를 설치하고 있으며, 일반적으로 밀폐가 가능한 PCTC의 기관구역 및 화물구역에는 질식성 소화제를 사용하는 고정식 소화장치를 설치하고 있다. 밀폐가 가능한 RO-RO 구역에 다량의 이산화탄소(CO₂)를 주입하여 희석에 의한 질식 효과를 이용하여 화재구역의 산소(O₂)농도를 15% 이하로 유지하여 소화하고 있다(FSS Code/Ch.5/2.2.1).

그러나 Yuan et al.(2021)의 연구에서는 LIB 화재에 이산화탄소를 포함한 가스계 소화제를 사용하여 화재진화할 경우 재발화 위험성이 높다는 것을 알 수 있으며, Lim et al.(2021)의 LIB 소화 실험에서는 질식 소화 덮개는 산소공급의 차단으로 차량 내장재 연소의 지연효과는 있었으나 LIB 화재를 직접 소화하는 데는 한계가 있으며, 초기화재 또는 화재 확산을 지연시키는 데 효과가 있음을 확인하였으나 전기차 LIB 화재의 경우 질식 소화 방법을 통한 완전 소화에는 한계가 있음을 알 수 있다.

또한, RO-RO 구역은 주수직격벽이 설치되어있지 않은 하나의 대형 밀폐구역이다. 밀폐구역화재는 화재복사열, 연기, 화재가스의 대기 방출이 어려운 구조로 단시간 내에 화재구역 열 축적이 발생한다. LIB의 초기화재 대응이 늦어지면 근거리에 선적된 전기차의 화재 확산으로 인한 LIB 연쇄 폭발이 발생할 수 있다. 그러므로 RO-RO 구역의 전기차 화재 발생 시 초기화재 대응을 위한 소화장치가 필요하다. MCA 지침서에는 배터리 화재 전조 증상이 내부 발열 및 셀 배기(Off-Gas)가 발생함으로 RO-RO 구역에 열화상 카메라 및 CCTV를 설치하여 화재구역을 감시토록 권고하고 있고, 소화설비를 사용하기 전에 화재가 확산하는 것을 막기 위해 [Fig. 6]과 같이 질식용 방화 포를 사용하기를 권고하고 있다.

[Fig. 6]

Suffocation fire blanket for EVs-fire (source: hyundai glovis).

전기차의 LIB 팩은 스틸하우징에 패킹 되어있어 외부에서 소화제를 배터리팩 내부로 침투시키기 어려운 구조이다. 선행연구에서도 알 수 있듯이 소화 호스 및 휴대식 소화장치에 의한 소화는 큰 효과를 내기 어려운 이유이다.

Lim et al.(2021)의 선행연구에서도 알 수 있듯이 LIB 팩 내의 열 폭주를 막지 못하면 2차, 3차 폭발 사고로 이어지므로 가장 효과적인 소화 방법은 화재가 발생한 LIB 팩 내부에 직접 주수에 의한 냉각 작용이 가장 효과적인 소화 방법임을 알 수 있다. 현재 컨테이너 운송선은 [Fig. 7]과 같이 SOLAS 협약에 따라 2016년 01월 이후 건조된 컨테이너 선박은 컨테이너 내부화재 대응을 위해 철제 컨테이너를 뚫을 수 있는 물분무창(Water Mist Lance)을 비치하고 있다(SOLAS Ch.Ⅱ-2/Reg.10.7.3, Res. MSC.365(93)), MSC.1/Circ.1472). PCTC에 이와 같은 장치를 설치하여 배터리팩 스틸케이스를 뚫어 직접 주수하는 소화장치 설치가 필요하다. Kim and Kim(2018)의 연구에서는 고정식 CO₂ 소화설비를 이용한 화재 진화가 실패할 경우 RO-RO 구역에 소화 수(해수)를 살수하는 방법을 제안하였다. 이는 배터리의 열 폭주를 막기 위한 대안이 될 수도 있다. 그러나 Woo and So(2020)의 연구에서 알 수 있듯이 손상된 LIB가 염수에 노출될 경우 발열이 발생하는 것을 확인할 수 있었다. 2014년에 발생한 MV ASEAN EMPIRE 호 화재사고에 의하면, RO-RO 구역에 염수 분사에 의한 2차 발화사고사례가 있으므로 많은 전기차가 선적된 RO-RO 구역에 염수를 살수 하는 것은 추가적인 검토가 필요하다.

[Fig. 7]

Water Mist Lance and Hammer.

단위화물(Cargo Unit) 및 다른 사물을 운송하는 선박은 MSC. 1/Cir. 1353에 따라 정부 또는 선급협회에서 승인된 화물고박지침서(Cargo Securing Manual, CSM)를 비치하여서 한다. PCTC의 화물 적재는 RO-RO선 Cargo Securing Manual에 따라 시행한다. 효율적인 차량운송을 위하여 CSM에서 허용하는 범위 내에서 최대한 많은 수의 차량을 동일 차량 갑판에 최대한 근접하여 적재한다. 2017년 차량운반선 대상 하역 최적화 및 운항 안전성 지원 서비스 개발에 따르면 차량의 적재 간격은 [Fig. 8]과 같이 앞뒤 300mm 좌우 100mm의 간격을 유지하고 선체 동요 운동에 의한 화물 손상 및 이동 방지를 위해 선박의 종방향 선적 시 2점식, 횡방향 선적시 3점식으로 고박하여 적재한다.

[Fig. 8]

Vehicle loading and lashing plan of PCTCsource: development for loading optimization and ship operation safety support service for vehicle carriers(2017).

이처럼 차량이 만재된 상태에서 개별차량 화재 발생 시 소화 작업을 진행하기 어렵고 차량 갑판 전체로 화재가 확산할 우려가 크다. Kim and Kim(2018)의 선행연구에서도 화물의 만재 상태에서는 소화를 위한 공간확보에 어려움이 있어 화재 인지 후 해당 구역을 밀폐한 후 고정식 소화장치를 바로 사용하는 것이 효율적이라 주장했다. 전기차 LIB 팩 화재는 화재 초기 배터리팩 내부의 열 폭주를 막는 것이 무엇보다 중요하다. 기존 CO₂ 소화설비로 완전 소화하기에는 LIB의 화재 특성상 한계점이 존재하므로 소화장치를 사용하기 위한 공간확보가 필요하다. 또한, 인근 내연기관 차량 연료유에 의한 화재의 외부 열에 의한 LIB 팩의 폭발 사고를 막기 위해 내연기관 차량과 격리하여 분리 적재가 필요하다.