수많은 논란을 몰고 온 삼성전자 갤럭시 노트 7의 발화원인이 배터리 자체 문제로 최종 결론 났다.

아울러 삼성전자는 이같은 소손 사건 재발 방지를 위해 배터리 안전성 강화 방안도 함께 발표했다.

◆발화원인 ‘배터리 결함’ = 삼성전자 고동진 사장은 “지난 수 개월 간 철저한 원인 규명을 위해 하드웨어, 소프트웨어 등 제품뿐만 아니라 각각의 검증 단계와 제조·물류·보관 등 전 공정에서 원점부터 총체적이고 깊이 있는 조사를 실시했다”고 말했다.

이어 고 사장은 “정확한 원인 규명을 위해서 시장에서 발생한 소손 현상을 실험실에서 재현하는 것이 중요하다고 판단했다”며 “대규모의 재현 테스트 설비를 구축, 사용자 조건과 유사한 환경 하에서 충방전 테스트를 통해 소손 현상을 재현했으며 이를 통해 정확한 분석을 진행할 수 있었다”고 덧붙였다.

삼성전자는 제품 20만대, 배터리 3만개로 진행한 대규모 충방전 시험에서 소손 현상을 재현했으며, 노트 7에 채용된 A배터리와 B배터리에서 각기 다른 원인으로 소손 현상이 일어나는 것을 확인했다.

이번 갤럭시 노트7 소손 원인 분석에 참가한 해외 전문기관들 분석 결과도 배터리 자체 결함으로 모아졌다.

전세계 안전 인증분야의 기업 글로벌 과학회사 UL은 갤럭시 노트 7 소손 원인 규명을 위한 상세한 기술적 분석을 진행했다.

UL은 제품 레벨에서 노트7 소손과 연관된 문제를 발견할 수 없었으며, A배터리는 배터리 위쪽 코너에 눌림 현상과 얇은 분리막으로 배터리 내부 단락을 발생시켜 소손 유발 요인으로 분석했다.

B배터리에 대해서는 비정상 융착돌기, 절연테이프 미부착, 얇은 분리막의 조합이 배터리 내부에서 단락을 발생시키는 것으로 분석했다.

미국 과학기술 분야 분석 전문 기관 ‘엑스포넌트(Exponent)’도 제품 전반에 걸친 상세한 분석을 진행, 하드웨어와 소프트웨어 분석에서는 소손과 관련 있는 요인이 발견되지 않았다고 밝혔다.

A배터리는 음극탭 부위 젤리롤 코너의 눌림 현상을 소손의 주요 원인으로 분석했으며, B배터리는 비정상적으로 높은 융착 돌기와 그로 인한 절연 테이프와 분리막 파손을 내부 단락을 발생시키는 주요 요인으로 분석했다.

독일에 본사를 두고 있는 글로벌 검인증 기관 TÜV 라인란드는 배터리 물류 시스템과 폰 조립 공정 운영 상의 배터리 안전성에 대해 집중적으로 조사했다.

TÜV 라인란드는 심사한 폰 제조 공정과 배터리 물류 시스템에서 배터리의 안전성을 저해할 수 있는 요인은 발견되지 않았다고 밝혔다.

◆배터리 안전성에 총력 = 고동전 삼성전자 무선사업부 사장은 “그동안 사용자 여러분들과, 통신 사업자, 유통 거래선, 모든 협력사 여러분들께 불편과 심려를 끼쳐드려 진심으로 사과드린다”며 “여러분들의 신뢰를 다시 얻기 위해 노트7 소손의 원인을 철저하게 밝혀내고, 개발, 제조, 검증 등 모든 프로세스에 대한 종합적인 재발방지 대책을 수립했다”고 밝혔다.

▲ 삼성전자 충방전 검사 공정

삼성전자는 발화 원인에 대한 개선 외에도, 배터리 내부 문제를 확인할 수 있는 특수 장비를 도입하고, 배터리와 완제품에 대한 대량 충방전 테스트, 사용자의 실제 사용 환경을 고려한 가속 시험도 강화하는 등 ‘8 포인트 배터리 안전성 검사’ 프로세스를 도입했다.

▲ 삼성전자 델타OCV 검사 공정

이에 따라 삼성전자는 핵심 부품에 대한 설계와 검증, 공정관리 등을 전담하는 ‘부품 전문팀’을 구성하고 외부 전문가 영입을 확대하는 등 부품 개발에 대한 전문성을 강화했다.

삼성전자는 제품 기획 단계부터 안전을 최우선 원칙으로 하고 ‘다중 안전 장치’를 적용한다는 방침이다.

배터리 실장 공간을 추가로 확보, 소비자가 사용 중 제품을 떨어뜨리는 경우에도 배터리에 가해지는 물리적인 충격을 최소화할 수 있는 장치를 추가로 적용하는 한편 배터리에 대한 안전 설계 기준도 강화했다.

이어 삼성전자는 충전 온도와 전류, 충전 속도에 대한 보다 안전한 알고리즘을 적용하는 등 소프트웨어 보호 알고리즘도 강화했다.

인적 관리 체계도 마련, 삼성전자는 학계와 연구기관의 전문가들로 자문단을 구성해 제품의 안전성을 객관적으로 평가할 수 있는 장치도 마련했다.

캠브리지대학교 클레어 그레이(Clare Grey) 박사, 버클리대학교 거브랜드 시더(Gerbrand Ceder) 박사, 스탠포드대학교 이 추이(Yi Cui) 박사, 아마즈 테크컨설팅 CEO 토루 아마즈쓰미(Toru Amazutsumi) 박사 등 리튬 이온 배터리 관련 전문가들을 자문단으로 위촉했다.

삼성전자는 이번 사건의 교훈을 통해 업계 전체가 리튬 이온 배터리의 안전성을 확보할 수 있는 계기가 될 수 있도록 다중 안전 설계와 검증 프로세스 등을 관련 단체에 공개하는 방안도 검토하기로 했다.

고동진 사장은 “혁신적인 노트7을 만들기 위해서 배터리 사양에 대한 목표를 제시했고, 배터리 설계와 제조 공정 상의 문제점을 제품 출시 전에 최종적으로 확인하고 제대로 검증하지 못한 것에 대해 책임을 통감한다”며 “경영 전반에 걸쳐 품질 최우선의 경영 체제를 강화해 제품 안전성에 있어서도 새로운 혁신을 지속해 나가겠다”고 밝혔다.

<구슬기 기자>ksk@bikorea.net