국내 친환경자동차는 2008년 이후 급격히 성장하고 있다. 이 중 전기자동차(이하 ‘전기차’)는 2017년 누적등록대수 25,108대에서 2021년 231,443대로 5년간 10배 가까이 증가하였고 전체 자동차 등록대수에서도 1.5%에서 4.7%로 꾸준히 증가하고 있다(1). 전기차는 고전압 배터리에서 전기에너지를 전기 모터로 공급하여 구동력을 발생하는데, 엔진이 없고 화석연료를 사용하지 않아 차량으로부터의 오염물질 배출을 최소화하는 것이 특징이다(2). 또한, 전기차는 배기가스에 포함된 탄소물질 미배출로 지구온난화 저감에 기여하는 바가 있으나, 국내에서 2017년 13건을 시작으로 2018년 12건, 2019년 22건, 2020년 11월 누계 22건까지 최근 4년간 69건의 전기차 화재가 발생하였고, 재산피해액 2억 7837만원으로 증가하는 전기차 보급량과 함께 화재사고도 꾸준히 증가할 것으로 예상된다(3). 일반 내연기관 자동차와 비교하였을 때 전기차 화재발생 비율은 배터리 발화에 의한 전기차 1만대 당 화재발생비율(0.52대)이 내연기관 자동차 화재비율(1.88대)보다 높지 않지만 화재진압에 대한 어려움은 계속되고 있다(4). 전기차 배터리화재는 주로 과충전, 과부하, 외부충격 등으로 발생하며 배터리에 불이 붙으면 화재진행속도가 빠르고 열폭주 현상에 의해 화재를 진화할 방법은 없게 된다. 다만, 화재가 진화되더라도 파손된 배터리에 남아있는 내부에너지에 의해 언제든지 재발화가 가능한 상태가 되어 이러한 위험성 높은 사고현장에서의 현장대응은 그 중요성이 강조되고 있다. 그간 국내에서 발표된 전기차 연구는 리튬이온 배터리와 관련한 열폭주 실험(5), 리튬이온전자 화재위험성과 가스발생 특성(6), 전기차 화재폭발 위험성 저감을 위한 소화설비와 안전관리방안(7), 전기차 배터리 안전(8), 리튬이온 배터리 팩을 적용한 전기차 화재위험성 실험(9), 전기차 사고현장 대응전략(10), 수소전기차 보급과 기술개발동향(11) 등으로 배터리 열폭주 위험에 대한 연구가 가장 많았고, 사고현장 대응전략에 대한 연구는 있었으나, 현장대응 인력을 위한 교육훈련과 관련된 연구는 없어 사고대응 교육관련 연구의 필요함을 보여주었다. 해외의 경우 이미 전기차 생산과 보급이 우리나라보다 빨라 전기차 관련한 연구도 앞서고 있었으며, 특히 전기차 화재진압을 위한 시나리오 기반의 실험, 전기차 리튬이온배터리 수명주기에 대한 위험관리(12) 등과 같은 다양한 분야에서 연구들이 발표되고 있었다. 더불어 미국방화협회(national fire protection association, NFPA)에서는 2013년 6월 이미 소방관을 포함한 응급대응인력을 위한 전기차와 하이브리드차 안전훈련 보고서를 발표한 바 있다(13).

국내에서는 전기차 사고대응을 위한 교육훈련프로그램 운영의 효과에 대한 연구가 없어 우리 연구에서 교육참여자를 대상으로 교육전과 후에 동일한 내용의 설문조사를 통해 교육프로그램의 효과를 분석하고자 한다. 따라서 이 연구의 목적은 전기차 사고대응 인력을 대상으로 실시한 교육훈련과정의 교육 효과를 분석하는 것이다.

2022년 서울소방학교 ‘전기차량 사고대응능력’ 전문교육과정에 입교한 소방관을 대상으로 교육 전⋅후 설문조사를 통해 교육생들의 지식⋅기술⋅태도 변화에 대한 교육효과성을 평가하였다. 설문조사 결과 첫 번째로 전기차가 많이 보급되고 있지만 전기차 사고현장 미경험률이 76%에 달해 간접경험을 충족시키기 위해 간접체험 환경의 제공과 더 많은 교육기회가 필요함을 확인하였다. 한 연구에 의하면, 가상현실 기술을 활용하여 간접체험 환경을 제공한 결과 특정 학습에 긍정적인 효과가 나타나는 것이 보고된 바 있다(14-16). 이에 전기차 사고현장에 출동하는 소방관들에게 전기차 사고관련 간접체험 기회를 제공하는 것이 중요하겠다. 몇 년 전부터 소방청 국립소방연구원, 서울소방학교 소방과학연구센터, 시⋅도 소방본부 주관으로 전기차 화재 실험이 많이 수행되어오고 있다. 현재까지 전기차와 관련하여 이루어진 각종 전문교육, 훈련, 실험과 연구결과에서 도출된 영상자료 등을 공유하고 활용하여 전국의 소방관들에게 간접체험 교육환경을 제공함으로써 사고현장 간접노출에 의한 체험학습을 수행해야 할 필요가 있을 것이다.

둘째, 전기차의 개념, 종류, 내연기관차와의 구별 등에 대한 질문에서 교육 후 지식적인 측면에서 교육효과가 높았다. 이는 학습을 통한 지식습득 결과로서 교육과정의 횟수를 확대 운영하여야 할 필요가 있겠다. 셋째, 전기차 위험성 인지변화 교육효과에서 배터리 열폭주 현상, 배터리 전해질의 위험성, 배터리 화재 시 배출되는 유독가스의 위험성 모두 교육 수료 후 이해도가 높아졌다. 이 또한 학습을 통한 지식습득 결과이며 반복을 통한 강화학습 훈련은 교육효과를 더욱 높일 수 있을 것이다. 넷째, 고전압 배터리가 안전하다고 생각하는지에 대한 질문에 대한 응답은 교육 후 오히려 고전압 배터리가 안전하지 않다고 생각하는 비율이 높아 교육 후 미처 알지 못했던 위험성에 대한 인지비율이 증가된 것은 교육효과로 추정할 수 있겠다. 이 설문항목을 통해 전기차 화재 등 사고대응현장에서 소방활동 중 소방관들의 안전사고 발생 저감과 유해물질 노출저감을 통한 질병 예방에 기여할 수 있을 것이다.

다섯째, 전기차 화재현장 사고대응 지식에서 교육 전⋅후 눈에 띄게 두드러진 점은 화재현장에서 ‘차량불능화’, ‘진화방법’, ‘표준작전절차’의 지식 습득 부분이었다. 세가지 항목 모두 전기차 화재진압 시 소방관들에게 꼭 필요한 항목들로 ‘차량불능화’를 통해 안전을 도모하고 전기차 특성에 맞는 ‘진화 방법’을 사용해야 하며 이 모든 것들은 ‘표준작전절차’를 통해 이뤄져야 함을 의미한다. 현재 전기차 화재 시 실험을 통해 확인된 진화 방법 중 차량 침수를 통한 화재진화 방법이 가장 효과적이라는 사실을 확인하였고 일선 소방서에서는 실험결과를 현장에 적용하여 전기차 화재 시 침수를 시키는 전술을 현장에 적용하고 있다.

여섯째, 전기차 사고대응 교육훈련에 적합한 교육방법에서 응답자의 70%가 실제차량 화재진압훈련이라고 응답해 현장경험 부족에 대한 대안으로 활용할 수 있을 것이다. 다만, 현재 소방학교 교육과정과 인원이 한정적이라는 한계가 있어 앞서 언급한 바와 같이 전기차 화재실험 및 화재진화훈련 영상자료 체험학습을 통해 부족한 현장경험을 채울 수 있을 것이라 사료되며, 소방학교에서는 전기차 사고대응 교육과정 확대운영을 적극 고려하는 것이 필요할 것이다.

일곱째, 내연기관차와 전기차 모두 화재 발생 시 독성물질이 배출되고 소방관의 개인보호장비 등을 오염시키는데, 설문조사 결과 교육 후 내연기관차보다 전기차 화재진압 후 개인보호장비에 대한 세척 필요성 응답이 조금 더 높았다. 리튬이온 배터리 화재가 발생하면 화재현장에서 불화수소 가스가 발생하고 화재진압 시 사용하는 물은 화학반응을 촉진하는 촉매제로 작용하며, 포스포릴 플루오라이드(phosphoryl fluoride)와 같은 독성가스도 나온다는 연구결과가 발표된 바 있다(17). 리튬이온 배터리를 사용하는 전기자동차 화재진압 현장에서 소방관들은 개인보호장비를 철저히 착용해야 하고, 현장소방활동 종료 후 현장 응급제염을 반드시 시행해야 할 것이다. 일반화재현장 종료시 교차오염 저감을 위해 소방 방화복의 현장제염이 중요하다는 델파이 조사결과도 있었다(18). 전기차 화재는 일반화재보다 추가 독성가스가 발생되는 것이 실험을 통해 확인된 만큼 소방관들의 안전과 건강을 위해 강조되어야 하며, 전기차 사고대응 교육과정에도 상기 내용을 포함해야 할 것이다. 추가적으로 작업환경측정을 실시하여 소방관들의 노출을 평가하는 자료를 선제적으로 확보하는 것이 필요하다.

여덟째, 전기차 사고 출동인식 관련 설문에서 특이점은 ‘내연기관차보다 전기차 사고출동에 대해 심적부담이 더 크게 느껴진다’ 항목에서 교육 후 더 큰 심적부담을 느끼는 것으로 확인되었다. 이는 전기차 사고대응과 관련한 여러 지식과 기술을 갖추다 보니 심적부담이 더 가중된 것으로 해석할 수 있겠으며 이는 간접체험 기반의 반복 교육훈련을 통해 경험을 쌓아 부담을 경감시킬 수 있을 것으로 사료된다. 아홉째, 교육 전과 교육 후를 비교하였을 때 ‘현장에서 안전조치 할 수 있다’, ‘현장대응 활동을 효과적으로 할 수 있다’ 등 행동 측면에서 교육 후 모두 높은 점수를 나타내 교육이 응답자의 태도 변화를 유발하였다고 볼 수 있겠다.

마지막으로, 전기차 안전관련 법적 제도적 장치가 잘 마련되어 있다고 질문한 설문결과에서도 교육전과 교육 후 평균이 각각 2.46점, 2.60점으로 응답하여 부정적이었고 교육 후 변화도 거의 없었다. 아직 국내에는 전기자동차의 안전과 관련한 국가기술표준이나 법적 제도적 제도가 미비한 실정이다. 다만 소방청을 포함한 정부기관에서는 전기차와 관련한 홍보와 사고현장 긴급대응능력 향상을 위해 자료를 제작⋅발간하여 보급하고 있다. 전기차 관련 정보, 매뉴얼, 사고대책 자료는 환경부의 친환경자동차에 대한 기술동향과 전망, 전기차 배터리 안전회수 및 해체⋅보관 매뉴얼, 소방청의 전기차 화재대응기술 등 진압대책과 구조활동 지침서, 화재대응력 향상을 위한 실물화재 실험결과 등을 발표하고 보급한 바 있고, 일부 지방자치단체에서 전기차 화재에 대한 진압사례를 공유하고 있다. 그럼에도 불구하고 전기차 안전에 대한 법⋅제도적 장치마련에 대해 교육생들은 여전히 부족하다는 응답을 보였다. 전기차를 포함한 친환경차량에 대한 국가단위에서의 안전규정 검토와 적극적인 홍보가 필요할 것이다. 또한, 전기차 사고 시 응급대응인력을 위한 교육훈련 프로그램은 개발⋅보급도 미흡한 수준에 머무르고 있다. 미국방화협회(NFPA)에서는 2013년 6월에 이미 전기차와 하이브리드 차량 사고 긴급대응인력을 위한 교육훈련 보고서를 발표한 바 있다. 이 보고서에서는 교육훈련을 위해 웹 포털 홈페이지(www.EVSafetyTraining.org)를 개설하였고, 지역사회 캠페인을 실시하고 교육훈련과 관련된 로고를 만들어 브랜드화하였다. 또한, 기타 여러 가지 매체를 통해 교육훈련 프로그램을 광고화 하였고, 오프라인과 온라인 교육과정을 만들어 운영하였다. 이러한 일련의 과정들은 2011년 2월부터 2013년 1월까지 진행되었다고 보고서에 세부내용이 담겨있었다(13). 이와 비교하였을 때 우리의 전기차 사고대응인력을 위한 교육과정 개설과 운영은 다소 늦었으나 지금이라도 한국의 실정에 맞는 체계적인 수준별 맞춤식 교육과정 개발과 운영이 필요하다고 사료된다. 또한, 국내 전기차 안전관련 국가기술표준 등에 대한 기술기준 마련도 필요할 것이다.

이 연구는 30명을 대상으로 한 전기차 사고대응인력의 교육 효과성을 평가하였다. 아직까지 국내에서 전기차 사고대응인력 교육효과성을 평가한 연구는 발표된 바 없다는 측면에서 중요한 의미를 지니며 이 연구결과는 파일럿 성격의 결과로서 후속연구가 수행되는데 기초적 근거를 제공할 수 있을 것이다.

전기차 사고대응능력 강화를 위해 소방관 30명이 참여한 교육 입교자를 대상으로 교육 전과 교육 후 설문조사 2회를 실시하여 전기차 전문교육과정의 교육효과성을 평가함으로써 참여자의 지식⋅기술⋅태도의 변화를 관찰하였다. 설문조사 결과를 통해 사고대응인력을 위한 전기차 사고의 간접체험학습 기회제공은 전기차 사고현장의 경험부족을 해결할 수 있을 것이며, 사고대응 인력을 위한 체계적인 교육훈련 개발과 교육과정 횟수 확대운영은 사고현장에 출동한 소방관들의 안전확보와 전기차 재발화 위험을 경감하는데 도움을 줄 것이다. 또한 발화, 진화과정에서 발생하는 유해요인에 대한 연구가 필요하다. 본 연구를 통해 향후 국내 전기차 화재 등 전문인력의 사고대응능력을 강화하고 전문교육 프로그램 개발 및 운영에 활용될 수 있을 것이다.