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자동차 배터리란?

배터리(Battery)는 시동 전원(始動電源)으로 필요함과 동시에 이그니션을 시작하는 여러 가지 제어 시스템의 전원으로서 엔진에 없어서는 안 되는 중요한 역할을 하는 부품이다. 자동차에 시동을 걸고 차량 내 각종 전기 장치에 전기를 공급하는 중요한 부품인 배터리는 보통 3~4년 주기로 교체해야 하는 소모품이지만 관리하기에 따라 수명이 길어질 수도 있고 오히려 짧아질 수도 있다.

그렇다면 자동차 배터리를 좀 더 오래 사용할 수 있는 방법은 무엇일까? 자동차의 월동준비 세 번째로 자동차 배터리에 대하여 알아보자.

1. 배터리의 구조

그 구조는 플라스틱제의 용기 안에 플러스(+)와 마이너스(-)의 극판(極板)을 배치하여 전해액(電解液)에 침전시킨 셀(Cell)이라는 것을 조합시켜 이루어져 있다. 한 개의 셀로 약 2.1V의 전압을 발생하므로 승용차용의 12V(실제로는 12.6V) 배터리인 경우 6조의 셀을 직렬로 연결하고 양 끝에 단자(端子)가 설치되어 있다.

플러스 극판(陽極板)에는 납 합금의 기판(基板)에 과산화납이, 마이너스 극판(陰極板)에는 납이 각각 전해액에 용해되기 쉽도록 스펀지 모양으로 가공하여 메우고 있다. 플러스와 마이너스의 단자가 전기회로를 사이에 두고 연결되면 과산화납과 납이 유산(硫酸)과 화학반응을 일으켜 함께 유산납(硫酸鉛)으로 변화되고 전해액 속에 물이 증가한다. 이것을 방전(放電)이라고 하는데 방전이 길게 지속되면 전해액은 물에 가까워져 전기를 발생하는 것이 불가능해진다.

반대로 발전기(알터네이터, alternator)에 의해 발전된 전기를 배터리에 공급하면 방전에 의해 형성된 유산납이 각각 원래 과산화납(過酸化鉛)과 납(鉛)으로 복귀되어 전해액 속에 유산이 증가한다. 이것을 충전(充電)이라 한다. 이때 전해액 중의 물은 전기분해되어 양극에 산소 가스, 음극에 수소 가스가 생긴다. 배터리를 사용하고 있으면 전해액이 점점 감소하기 때문에 보충이 필요하다.

이러한 표준형 배터리에는 메인터넌스 프리 배터리(Maintenance Free Battery), 줄여서 MF 배터리가 있다. 이것은 충전(充電) 할 때 전해액이 전기분해 및 자연 방전을 어렵게 하여 물의 보충과 충전의 수고를 적게 또는 없도록 한 것이다.

배터리는 화학반응에 의해 전력을 얻기 때문에 온도가 높아지면 반응이 활발해져 전기용량이 증가하고, 낮아지면 감소한다. 표준형 배터리는 -10℃ 이하에서는 급속히 시동 능력이 저하하므로 한랭지에 서는 -30℃에서도 시동 능력이 있는 고성능 배터리가 장착되는 경우가 많다.

2. 배터리만큼 중요한 발전기의 역할

자동차에서 시동 걸기를 포함하여 각종 전기·전자 부품을 사용하기 위해서는 배터리에 계속적인 충전이 이루어져야 하는데, 이 역할을 하는 것이 발전기다. 발전기는 엔진 룸의 앞쪽에 위치해 있음에도 잘 보이지 않지만, 항상 엔진의 크랭크축과 구동 벨트에 연결되어 배터리를 끊임없이 충전하는 임무를 수행한다.

발전기와 엔진 룸 내부의 발전기 위치

3. 배터리 제조 일자 읽는 방법

배터리는 유통 과정이 길어질수록 수명이 짧아진다. 국내에서는 2000년 1월부터 자동차 배터리에 제조 일자를 표시하도록 규정하고 있는데, 배터리 제조사마다 약간의 차이는 있지만 일반적으로 사용되는 배터리 제조 일자 표기법은 다음과 같다.

▲ A KJ 01

① ▲ : 제조 연도(예. 2009 → 9, 2019 → 9)

② A : 제조 월(예. A →1월, B →2월)

③ KJ : 제조사 참고

④ 01 : 제조일

4. 배터리 점검하기

① 보닛을 열고 배터리의 위치를 확인한다.

② 배터리의 수명을 알 수 있는 인디케이터를 확인한다.

③ 표시 창이 녹색이면 정상, 검은색이면 충전 필요, 흰 색인 경우 배터리를 교체해야 한다.

[참고] UPGRADE 자동차 배터리의 L, R 구분

자동차 배터리는 +, - 단자의 위치에 따라 L 타입과 R 타입으로 구분된다. 만약 자신의 자동차에 L 타입 배터리를 사용해야 하는데 R 타입 배터리를 구입했다면 장착할 수가 없다. 배터리나 배터리 케이스를 잘 살펴보면 L, R 표기가 되어 있으므로 자신의 자동차에 맞는 배터리가 어떤 타입인지 확인하여 배터리를 교체할 때 낭패를 보는 일이 없도록 하자.

5. 배터리 교체 시기

가정에서 사용하는 리모컨, 시계, 장난감 등에 들어가는 배터리도 수명이 다하면 교체해야 하고, 핸드폰의 배터리도 시간이 지나면 점점 사용 시간이 짧아지게 되듯, 자동차에 사용하는 배터리 역시 시간에 따라 충전과 방전을 반복하며 성능이 약해지기 때문에 일정 주기를 가지고 교체해야 한다.

자동차 배터리의 교체 시기는 대략 주행거리는 6만 km 이상 일 때와 3~4년을 주기로 하는데, 관리를 잘 해주는 경우는 5년까지도 사용이 가능하다. 그리고 사용 중에 배터리 방전이 자주 발생한다면 이 역시 배터리 교체할 때가 되었다는 신호다. 또한 배터리 윗면의 인디케이터를 통해 배터리 상태를 확인하고 이에 따라 교체 시기를 알 수도 있는데 표시창이 녹색이면 정상, 검은색이면 충전이 필요한 상태, 흰색이면 교체가 필요한 상태이다.

6. 배터리 방전 원인

어느 정도 경력이 있는 운전자라면 배터리 방전으로 한 번쯤 난처한 상황을 겪은 경험이 있을 것이다. 배터리에 문제가 생겨 시동이 걸리지 않는 경우는 일반적으로 두 가지 유형이 있다. 배터리가 방전되었거나 아니면 배터리를 충전시켜 주는 발전기(알터네이터, alternator)가 고장 난 경우. 물론 대부분은 차량의 실내등 또는 라이트를 끄지 않은 채 내려 밤새 배터리가 방전되어 발생하는 문제이지만, 최근에는 전기를 지속적으로 소모시키는 자동차 용품들로 인하여 배터리가 방전되는 경우도 많으니 가급적 차량의 시동을 끈 상태에서는 자동차 내부 용품의 전원도 끄는 습관을 가져야 한다.

자동차 배터리의 수명은 평균적인 수명 3~4년과 주행거리는 6만 km 이상 일 때 교체하는 것을 기준으로 한고 앞에서 언급했듯, 이는 평소 배터리 사용 습관에 따라 조금씩 달라질 수도 있는데, 특히 배터리가 자주 방전되도록 하는 경우에는 배터리 수명이 많이 단축된다. 그렇다면 배터리 방전의 대표적인 원인은 무엇일까를 알아보자.

① 시동이 꺼진 상태에서 실내외 등이 켜져 있거나, 시동을 끈 상태로 전기 공급이 필요한 DMB나 오디오나 조명 또는 기타 전기를 사용하는 장치를 사용하게 되면 배터리 충전은 되지 않고 소모만 되기 때문에 방전에 이르게 된다.

② 블랙박스 상시 전원 설정이다. 많은 운전자들이 블랙박스를 사용하고 있는데, 블랙박스에 지속적인 전원 공급으로 인해 배터리 방전이 되는 사례가 많다.

③ 차량 내에 오디오, 공기청정기, 온열 장치 등 전기 공급을 필요하는 장치를 추가로 많이 사용하는 경우에도 방전이 되기 쉽다.

해당 기기를 사용하지 않을 때는 전원 차단을 위해 가급적 빼두는 것이 좋고, 자동차 시동을 끈 후 추가한 기기들의 전원이 제대로 꺼졌는지 점검하여야 한다.

④ 장시간 주차해 둘 경우 자동차 배터리가 자연스럽게 방전된다.

⑤ 배터리는 온도가 낮을 경우 전기 에너지의 방출과 충전이 느려짐으로 자연 방전될 가능성도 커진다. 이와 같은 원리로 겨울철에 자동차 배터리도 더 빨리 방전되는 것이다.

7. 배터리 방전 예방과 수명을 늘리는 방법

배터리의 잦은 방전은 배터리 수명을 단축시키는 가장 큰 원인이다. 따라서 배터리 방전을 예방하는 것이 배터리 수명을 늘리는 가장 좋은 방법이라고 할 수 있다.

① 이를 위해서는 자동차를 주차한 뒤 블랙박스 설정을 변경, 자동차 실내외 조명 소등 확인 등과 같은 평소 습관이 중요하다.

최근에 출시된 자동차들은 시동을 끈 후 일정 시간이 지나면 자동으로 전등이 꺼지도록 설계되어 있어 배터리 방전을 예방하지만, 그렇지 않은 차량의 경우는 방전에 조심하여 차에서 내리기 전, 전등 버튼을 끄고, 전조등 및 실내 등이 켜져 있지는 않은지 육안으로 체크하고 스위치를 끄는 습관을 가져야 한다.

② 블랙박스를 구입할 때는 전력 소비량이 낮고, 주차모드나 상시 모드로 설정이 가능한 제품을 선택하여 겨울에는 상시 모드보다는 주차 모드로 전환한다. 주차 모드로 전환하면 충격을 감지했을 때만 부팅, 녹화가 이루어지므로, 배터리 방전을 어느 정도 막을 수 있다. 또한 상시 모드를 꼭 사용하여야 할 경우에는 블랙박스용 보조배터리를 사용하는 것도 배터리 방전을 예방하는 방법이다.

③ 장시간 주차할 때에는 최소 1주일에 한 번 정도는 시동을 걸고 10분 이상 유지하여 엔진 가동과 함께 구동되는 발전기로부터 배터리를 충전시켜야 한다. 만약 장기 출장 등으로 시동을 걸 수 없는 상황에서는 마이너스(-) 단자의 케이블을 분리하면 배터리 방전을 막을 수 있다.

④ 배터리 단자 관리도 배터리를 오래 사용하는 방법이다. 배터리 단자를 확인해보면 흰색 가루 같은 것들이 묻어 있는 것을 볼 수 있는데, 이는 (+) 단자와 (-) 단자에서 발생한 황산 가스 때문이다. 이 가루로 인해 접촉불량이 발생할 수 있으므로 배터리 단자를 깨끗하게 관리하는 것이 중요하다.

⑤ 배터리 단자 관리 방법

- 물걸레를 이용해 깨끗하게 닦아준다.

- 브러시나 칫솔을 이용해 이물질을 제거한다.

- 단자가 헐거워지면 볼트를 이용해 조여준다.

- 윤활유를 발라주면 오염을 방지할 수 있다.

⑥ 다른 계절에 비해 겨울철에 배터리가 방전되는 경우가 많다. 이는 다른 계절에 비해 전기장치 사용이 늘어나고, 배터리는 상대적으로 낮은 기온으로 인해 충전력과 복원력이 많이 떨어지기 때문이다. 이를 예방하기 위해서는 운행 후 자동차 시동을 바로 끄기보다, 히터 등 전기를 사용하는 장치를 먼저 끈 후 5분 정도 후에 시동을 끄는 것이 좋다.

⑦ 또한 배터리는 온도에 민감하기 때문에 겨울철에는 외부보다는 실내에 주차를 하고, 배터리 주변을 옷이나 담요 등으로 감싸 추운 날씨에 배터리 액이 차가워지거나 얼지 않도록 보온을 해준다.

⑧ 전해액은 주변 기온에 영향을 많이 받는다. 특히 기온이 떨어지면 액체로 구성된 전해액의 활동이 25도 정도의 상온일 때 가장 활발한 활동을 보이며, 영하 10도 이하로 떨어지면 활동이 급격히 느려져 화학 반응 속도가 떨어지는 것이다. 쉽게 말해 온도가 낮을 경우 전기 에너지의 방출과 충전이 느려짐으로 자연 방전될 가능성도 커진다. 이와 같은 원리로 겨울철에 자동차 배터리도 더 빨리 방전되는 것이다.

⑨ 결론적으로 자동차 배터리를 오래 사용하기 위해서는 무엇보다 배터리 방전을 예방하는 것이 중요하다고 몇 번을 강조하는 것이다. 따라서 시동을 끈 채로 DMB 또는 오디오나 조명 장치 등을 장시간 사용하지 말고, 블랙박스 사용에도 주의가 필요하다. 또한 겨울철 배터리 방전을 예방하기 위해 배터리 주변 온도 및 청결 관리에도 신경을 쓴다면 안전하고 따뜻한 겨울을 보내는 데 도움이 될 것이다.

8. 배터리의 정비 포인트

① 배터리의 위치

자동차에서 배터리는 대부분 앞쪽 엔진 룸에 위치하고 있지만, 국내 대형 차나 수입차 중 일부의 경우 배터리가 뒷좌석 아래, 또는 트렁크에 있는 모델도 있다. 배터리가 뒷좌석이나 트렁크에 있는 차량은 엔진 룸에 별도로 충전용 단자가 설치된 경우도 있으니 자신의 차는 배터리와 충전용 단자가 어디에 위치해 있는지 미리미리 확인해 두 자.

② 배터리 비상조치 점프

배터리가 방전되어 시동이 걸리지 않을 때는 당황하지 말고 주변의 차량과 충전 케이블을 연결해 시동을 걸거나 보험 회사로 전화하여 긴급 출동 서비스를 받도록 한다.

국내에서 많이 유통되는 차량용 배터리로는 아트라스비엑스, 로케트, 쏠라이트, 델코, 보쉬 등이 있으며, 최근에는 MF(Maintenance Free, 무보수·무정비) 배터리라고 하여 기존의 납축전지에 비해 우수한 성능을 가진 배터리가 많이 유통되고 있다.

하지만 어떤 배터리를 사용하든지 수시로 배터리에 부착된 점검 표시를 확인하고 관리 교체하여 항상 일발 시동으로 안전하고 쾌적한 자동차 생활이 되길 바랍니다.

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