제9부 규격·프로토콜·인터페이스
9.20 전기·배터리·충전 규격: DO-311A·UN 38.3·IEC 62133·eVTOL 충전 표준
9.20.1 이 장에서 배우는 것 / 선수 지식 / 특히 중요한 독자
1.21은 셀과 팩의 물리를, 1.22는 관리 시스템을, 1.25는 열을 다루었다. 이 장은 같은 배터리가 어떤 문서에 적합해야 하는가를 다룬다. 배터리 규격은 하나가 아니라 대상과 시점이 다른 네 층이며, 한 층의 통과가 다른 층의 통과를 뜻하지 않는다. 이 장은 규격 문서의 구조·시험 항목·수치와 충전 인터페이스에 집중한다. 배터리 안전과 인증의 절차는 15.5, 버티포트의 충전 운영은 15.9, 지상 화재 대응은 15.11, 지상 지원 장비는 14.27이 다룬다(후속 장이며 번호만 지시한다).
배우는 것:
- UN 38.3 — 시험 T.1~T.8의 조건 수치와 합격 기준, 시료 순서, 시험 요약서, 이 시험이 증명하지 않는 것.
- 항공 운송 규정 — UN 모델 규정 2.9.4, 20 Wh·100 Wh 경계, 충전 상태 30 % 한도의 적용 범위(2026년 확장)와 에너지 환산.
- 제품·셀 안전 규격 — IEC 62133-2의 구조와 시험, UL 1642·2054·2271, IEC 62660, 한국 KC 62133-2.
- 항공기 탑재 배터리 — DO-311A·TSO-C179b·AC 20-184A의 계보와 관계, EASA·FAA가 eVTOL 추진 배터리에 요구하는 열 폭주 시험의 구조.
- 충전 인터페이스 — 커플러·시스템·통신·설치의 규격 층, CharIN MCS와 IEC TS 63379, 항공 전용 활동(SAE AE-7D·EUROCAE ED-308·GEACS).
- 세 가지 워크스루 — UN 38.3 조건 수치와 30 % 환산, 84 kWh 팩의 충전 전력·시간, 버티포트 N대 동시 충전의 전력 요구.
선수 지식: 1.21(셀과 팩), 1.22(BMS), 9.1(규격의 세계). 환경·전자기 시험은 8.9·8.10, 안전성 평가는 8.4, 고장 허용은 2.5을 본다.
특히 중요한 독자: 인증·안전 담당자는 9.20.6(항공기 탑재)과 9.20.12(함정)를, 엔지니어는 9.20.3·9.20.7의 계산을, 물류·운영 담당자는 9.20.4(항공 운송)를, 사업·인프라 담당자는 9.20.7.5·9.20.7.6과 9.20.8을 먼저 읽는다.
기준 시점과 정직성. 2026년 11월 기준이다. 원문을 읽은 것: UN 모델 규정 제23개정판 제1권(ST/SG/AC.10/1/Rev.23, 2023)의 2.9.4·2.9.5(181~183쪽)·특별 규정 188·230·310·348·376·위험물 목록의 UN 3480·3481, 49 CFR §171.7·§172.101·§172.102·§173.185·§175.10(eCFR, 2026-10-30 기준), ICAO 기술 지침 2025-2026판의 개정 요약과 DGP/29-IP/9(2023-11-11)·DGP-WG/21-WP/28(2021-04-23), IATA 『Battery Guidance Document』(2026-01-01), FAA 슬라이드 『Lithium Battery Systems for Aerospace Applications』(2023-09-21), FAA AC 20-184(2015-10-15)와 AC 20-184A(2026-09-18), EASA ETSO-C179a(2012-07-05), SC-VTOL-01 1판(2019-07-02)과 SC-VTOL-02(2024-06-10), MOC-3 SC-VTOL 2판(2023-06-21)·MOC-4 2판(2025-07-11)·MOC-5 1판(제안, 2025-07-18), ANAC·EASA·FAA·TCCA 인증 관리 팀 결정 문서 『Thermal runaway for propulsion battery』(1판, 2024-05-30), FAA 최종 특별 등급(Joby 89 FR 17230, Archer 89 FR 45944), FAA EB 105A(2024-12-27), CharIN 백서 MCS 2.0판(2025-05-08)과 보도자료(2026-02-05), IEC·SAE·ASTM·EUROCAE·DIN의 공개 카탈로그 페이지가 적은 범위 문구. 읽지 못한 것: UN 시험·판정 기준 매뉴얼 본문(제7·8개정판 — UNECE 사이트가 접근을 차단했고 UN 문서 시스템에서도 받지 못했다), IEC 62133-2·IEC 62660·IEC 61851·IEC 62196·IEC TS 63379 본문, UL 1642·2054·2271·2580 본문, RTCA DO-311A·DO-347·DO-227A 본문, FAA TSO-C179b·C142b 본문, SAE J1772·J3271·AS6968·AIR7357 본문, ISO 15118 본문(ISO 사이트 차단), EUROCAE ED-308·ED-289·ED-312 본문, ICAO 기술 지침·IATA DGR 본문, KC 62133-2 고시 본문, NREL 버티포트 보고서, Joby GEACS 사양서, GAMA 보고서 원문(모두 유료·접근 차단·접속 실패). 읽지 못한 문서의 내용은 공개 문서가 인용한 범위만 적었고
(2차 출처)로 표시했다. 특히 UN 38.3의 시험 조건은 제조사·시험소의 시험 요약서가 매뉴얼 문구를 옮긴 값이므로 판에 따라 다를 수 있다(확인 필요). 제조사·사업자의 수치는(공개 주장치)다.
9.20.2 개념·직관 — 배터리 규격은 네 가지 질문에 답한다
같은 배터리가 네 번 평가된다. ① 포장되어 수송되는 동안 안전한가(UN 38.3과 운송 규정). ② 셀·배터리가 제품으로서 안전한가(IEC 62133-2·UL·KC). ③ 기체에 설치해도 허용되는가(DO-311A·AC 20-184A·EASA MOC). ④ 충전 설비와 연결해 충전해도 안전하고 맞는가(커플러·통신·설치 규격). 질문이 다르면 시험이 다르다. 운송 시험은 팩이 화물로서 견디는지를, 항공기 설치 시험은 팩이 고장 났을 때 기체가 견디는지를 본다.
세 축에서 중점이 다르다. 군용 드론의 규격은 이 장의 범위 밖이다(제10~12부, 9.2·9.3 지도). 민간 UAS는 대개 ①과 ②가 핵심이고, 비행 배터리의 휴대 반입은 100 Wh 경계(9.20.4)로 정해진다. AAM은 네 층이 모두 걸리며, 특히 ③의 추진 배터리는 전용 규격이 아직 없다(9.20.6.3). 규격의 성숙도도 층마다 다르다. UN 38.3은 2002년 제3개정판 개정 1(UN 디지털 라이브러리의 2002년 문서)에서 시작해 20년이 넘었고, eVTOL 추진 배터리 전용 표준(EUROCAE ED-333)은 초안이다.
9.20.3 UN 38.3 — 운송 전 형식 시험
9.20.3.1 법적 위치와 판
UN 모델 규정 2.9.4(a)는 각 셀과 배터리가 매뉴얼 제3부 38.3절의 각 시험을 통과한 형식이어야 UN 3090·3091·3480·3481로 운송할 수 있다고 정한다. 배터리는 구성 셀이 시험을 통과했더라도 배터리 형식으로 다시 통과해야 한다(2.9.4(a)의 주). 같은 조항이 (b) 안전 배기 장치, (c) 외부 단락 방지, (d) 병렬 셀의 역전류 방지, (e) 품질관리 프로그램(i)~(ix), (g) 2003년 6월 30일 이후 제조한 셀·배터리의 시험 요약서 제공을 요구한다(Rev.23, 181~182쪽). 특별 규정 310은 시험 목적으로 운송하는 100개 이하 생산분과 시제품에 (a)의 시험을 면제한다.
미국은 49 CFR §173.185(a)가 같은 요건을 적용하고, 제조자가 시험 기록을 그 설계를 운송에 제공하는 동안과 그 후 1년 보관하도록 한다((a)(2)). 두 체계가 인용하는 매뉴얼 판이 다르다. 49 CFR §171.7은 제7개정판(2019)과 개정 1(2021)을 인용하고, IATA의 2026년 안내서는 시험 요약서를 제8개정판 38.3.5에 따르라고 적는다. 제8개정판(2023)과 그 개정 1(2025)이 있다(UNECE 목록의 검색 요약, 2차). ICAO·IATA의 적용 기간 표(2차 출처)는 제7개정판 2021~2022, 제7개정판 개정 1 2023~2024, 제8개정판 2025~2026이다. 2027년 이후의 판은 확인하지 못했다 (확인 필요). 새 형식의 경계는 38.3.2.1이 정한다. 음극·양극·전해질의 질량 변화가 0.1 g 또는 20 % 중 큰 값을 넘거나 시험 결과에 실질적 영향을 주면 새 형식이다(LEGO 시험 보고서가 인용한 제5개정판 문구).
9.20.3.2 시험 여덟 개
| 시험 | 조건(시험 요약서가 옮긴 문구) | 합격 기준 |
|---|---|---|
| T.1 고도 모사 | 11.6 kPa 이하에서 6 h 이상, 20±5 °C | 질량 손실 한도 이내, 누액·배기·분해·파열·화재 없음, 개방전압 시험 전의 90 % 이상 |
| T.2 열 시험 | 72±2 °C 6 h 이상과 −40±2 °C 6 h 이상을 전이 30 min 이내로 10회, 이후 20±5 °C 24 h(대형은 노출 12 h 이상) | T.1과 같음 |
| T.3 진동 | 정현파 로그 소인 7↔200↔7 Hz 15 min을 12회(3 h), 서로 수직인 3축 | T.1과 같음 |
| T.4 충격 | 반정현파 6 ms(대형 11 ms), 150 gn 또는 질량 공식 값 중 작은 값, 3축 양방향 3회씩 18회 | T.1과 같음 |
| T.5 외부 단락 | 57±4 °C에서 안정시킨 뒤 외부 저항 0.1 Ω 미만으로 단락, 온도가 되돌아온 뒤 1 h 이상 | 외부 온도 170 °C 이하, 6 h 안에 분해·파열·화재 없음 |
| T.6 충돌·압궤 | 지름 20 mm 초과 원통형 셀은 지름 15.8 mm 막대 위에 9.1 kg을 61±2.5 cm에서 낙하. 그 밖의 셀은 1.5 cm/s로 압궤해 13 kN ±0.78 kN·전압 100 mV 강하·두께 50 % 변형 중 먼저 오는 조건에서 해제 | 외부 온도 170 °C 이하, 시험 중과 6 h 안에 분해·파열·화재 없음 |
| T.7 과충전 | 전류는 권장 최대 연속 충전 전류의 2배, 전압은 최대 충전 전압이 18 V 이하이면 2배와 22 V 중 작은 값, 초과이면 1.2배, 24 h | 7일 안에 분해·화재 없음 |
| T.8 강제 방전 | 12 V 직류 전원과 직렬, 초기 전류는 제조사의 최대 방전 전류, 시간은 정격 용량÷초기 전류 | 시험 중과 7일 안에 분해·화재 없음 |
질량 손실 한도는 M<1 g이면 0.5 %, 1~75 g이면 0.2 %, 75 g 초과이면 0.1 %이다(EL40 팩 시험 보고서 QAE-EF02-131223-PKEL40, 제5개정판 개정 1 문구). 시험 요약서가 옮긴 시료 수는 T.1~T.5 배터리 8개(1회째 4개, 25사이클 뒤 4개), T.6 셀 5개(충전 50 %), T.7 배터리 8개, T.8 셀 20개(1회째 10개, 50사이클 뒤 10개)다.
9.20.3.3 시험 순서
시험의 엄격함은 개별 값보다 조합에 있다. T.1~T.5가 같은 시료에서 순서대로 진행되므로, 144시간 이상의 열 사이클을 거친 시료가 진동·충격·단락을 이어서 받는다.
9.20.3.4 워크스루 — 시험 조건의 수치 읽기
9.20-calc.py로 계산한 값이다. 압력과 고도의 관계는 ISA의 등온층(11~20 km)에서 다음과 같다.
$$h=11\,000+\frac{R\,T_{11}}{g}\ln\frac{p_{11}}{p}\qquad(p_{11}=22{,}632\ \mathrm{Pa},\ T_{11}=216.65\ \mathrm{K})$$
| 항목 | 계산 | 값 |
|---|---|---|
| T.1의 11.6 kPa | ISA 고도 | 15.24 km(약 5만 피트) |
| T.2 최소 시간(소형) | 10×(6+6) h + 24 h, 전이 20회(각 0.5 h 이하) 포함 상한 | 144 h(6일), 상한 154 h |
| T.2 최소 시간(대형) | 10×(12+12) h + 24 h | 264 h(11일) |
| T.3 소인 | 12회×15 min, 3축 | 축당 3 h, 합계 9 h |
| T.3 전환 주파수 | $a=(2\pi f)^2x$, 편진폭 $x=0.8$ mm | 1 gn은 17.6 Hz, 8 gn은 49.8 Hz(문구는 약 18 Hz·약 50 Hz), 대형의 2 gn은 24.9 Hz |
| T.4 소형 식 | $\min(150,\sqrt{100\,850/m})$ gn | 4.48 kg 이하는 150 gn이 적용 |
| T.4 대형 식 | $\sqrt{30\,000/m}$ gn | 12 kg에서 50 gn, 100 kg에서 17.3 gn, 500 kg에서 7.7 gn |
| T.6 충돌 에너지 | $E=mgh$ | 54.4 J |
| T.7 최소 전원 전압 | 2S(8.4 V) / 6S(25.2 V) / 14S(58.8 V) / 216S(907.2 V) | 16.8 / 30.2 / 70.6 / 1,088.6 V |
| 질량 손실 한도 | 18650(46 g)·21700(69 g)·109 g 시료 | 92 mg·138 mg·109 mg |
세 가지를 읽을 수 있다. 첫째 T.3의 전환 주파수는 문구의 숫자와 편진폭 0.8 mm로 재현되므로 옮겨 적은 값의 내적 일관성이 확인된다. 둘째 T.4의 두 식은 $m\,a^2$을 일정하게 둔다. 질량이 큰 팩은 낮은 가속도를 받으므로, 500 kg 팩의 충격은 7.7 gn이다. 12 kg에서 대형 식이 50 gn이 되어 대형 셀의 대체 조건(50 gn·11 ms)과 이어지지만, 대형 배터리의 경계가 12 kg인지는 본문을 읽지 못해 확인하지 못했다 (확인 필요). 셋째 T.7의 최소 전압 규칙은 KNB-45L 요약서의 2S 시험 값(최소 충전 전압 16.8 V, 전류 3.60 A=2×1.80 A)과 일치한다. 질량 손실 한도가 0.2 %이면 46 g 셀(가정)은 92 mg까지 허용되므로 저울 분해능이 시험의 조건이 된다.
9.20.3.5 시험 요약서와 이 시험이 증명하지 않는 것
시험 요약서는 49 CFR §173.185(a)(3)이 열 항목을 정한다. 제조자·시험소의 이름과 연락처, 보고서 번호와 날짜, 셀·배터리의 질량·Wh 정격·모형, 시험 목록과 합격·불합격, 조립 배터리 시험 참조(38.3.3 (f)·(g)), 사용한 매뉴얼의 판, 책임자의 이름이다. IATA는 종이 대신 웹사이트와 QR 코드로 제공해도 된다고 한다. 요약서를 옮긴 문서에는 오차가 있다. LEGO 보고서(제5개정판 개정 2 표기)의 질량 손실 표는 경계를 5 g으로 적었고 EL40 보고서(개정 1 표기)는 75 g으로 적어서 판 차이인지 옮긴 오류인지 알 수 없다 (확인 필요).
UN 38.3은 운송 환경의 최소 시험이다. 장착된 팩의 열 폭주 전파를 시험하지 않는다. UN 하위위원회에 셀·배터리 전파 시험(T.9·T.11)을 추가하는 제안 문서가 있었다는 검색 요약은 있으나 본문을 읽지 못했고 채택 여부도 확인하지 못했다 (확인 필요). 항공기에 장착한 배터리의 입증은 9.20.6이 다룬다.
9.20.4 항공 운송 규정 — 충전 상태 30 %와 용량 한도
9.20.4.1 문서의 층
| 문서 | 항목 | 내용 |
|---|---|---|
| UN 모델 규정 Rev.23 | 2.9.4·위험물 목록 | UN 3480(단독)·3481(기기 내장·동봉)은 9류, 포장 지침 P903·P908~P911 |
| 같은 문서 | 특별 규정 188 | 셀 20 Wh·배터리 100 Wh 이하(리튬 금속 1 g·2 g)는 시험 요약서 등 2.9.4의 일부와 포장·표시를 충족하면 다른 규정에서 제외, Wh 정격 표시 |
| 같은 문서 | 특별 규정 310·348·376 | 100개 이하 시제품 면제, Wh 정격 표시(2011-12-31 이후 제조), 손상·결함 셀의 별도 요건 |
| ICAO 기술 지침 2025-2026판·IATA DGR 67판 | 포장 지침 965·966·967 | 단독·기기와 포장·기기 내장 리튬이온 배터리 |
| 49 CFR | §172.101 표·§172.102 A100·§173.185·§175.10 | 미국 규정 |
9.20.4.2 충전 상태 30 % 한도의 확장
30 % 한도는 2016년 1월 ICAO 기술 지침 부록 3에서 단독 리튬이온 배터리(UN 3480)에 도입되었고(DGP/29-IP/9), 2025-2026판이 UN 3481의 일부로 확장했다(ICAO 개정 요약). IATA 2026 안내서의 적용 범위는 다음과 같다.
| 대상 | 포장 지침 | 30 % 한도(정격 용량 기준) |
|---|---|---|
| 리튬이온 배터리 단독(UN 3480) | 965 | 필수. 초과는 출발국·운항국 승인(특별 규정 A331) |
| 기기와 포장(UN 3481), 2.7 Wh 초과 | 966 | 2026-01-01부터 필수 |
| 기기 내장(UN 3481) | 967 | 권고. 30 % 이하 또는 지시 배터리 용량 25 % 이하 |
| 배터리 구동 차량, 100 Wh 초과 | 952 | 30 % 이하 또는 지시 배터리 용량 25 % 이하 필수 |
| 35 kg 초과 배터리 | 특별 규정 A99, 보충판 974 | 단독이면 30 % 이하, 국가 승인 대상 |
한도의 근거는 낮은 충전 상태의 셀이 열 폭주에 덜 취약하다는 점이다(IATA). 기기 내장은 충전 상태를 제조자만 확정할 수 있어 DGP 작업반이 권고로 남겼다(DGP/29-IP/9).
9.20.4.3 미국 규정과의 차이
49 CFR §172.101 표에서 UN 3480은 여객기 금지, 화물기 35 kg이며 특별 규정 388·422·A54·A100을 갖는다. UN 3481은 5 kg·35 kg이고 A100이 없다(eCFR 2026-10-30). A100은 정격 용량의 30 % 이하를 요구하고 초과는 49 CFR 107 H편의 승인을 요구한다. 국제 항공에 적용되는 2026년의 확장이 미국 국내 항공 운송에 어떻게 적용되는지는 확인하지 못했다 (확인 필요). 승객 휴대는 §175.10(a)(18)(ii)가 정한다. 휴대용 전자 기기와 예비 배터리의 리튬이온 배터리는 100 Wh 이하이고, 운영자 승인이 있으면 160 Wh까지 가능하며 예비 배터리는 승객당 2개까지다.
9.20.4.4 워크스루 — 용량 한도와 30 % 환산
| 배터리 | Wh(정격 용량×공칭 전압) | 분류와 운송 |
|---|---|---|
| 드론 6S 5 Ah(22.2 V) | 111 Wh | 100 Wh 초과이므로 UN 3480 포장 지침 965 구역 IA(여객기 금지, 화물기 35 kg, 30 % 이하). 승객 휴대는 운영자 승인(100~160 Wh)이 필요하다 |
| 드론 12S 16 Ah(44.4 V) | 710 Wh | 160 Wh 초과이므로 승객 휴대 불가. 화물기 전용 |
| eVTOL 기준 팩(216S24P, 약 500 kg) | 84.0 kWh | 35 kg 초과이므로 특별 규정 A99·보충판 974에 따른 국가 승인 대상 |
기준 팩에서 정격 용량(108 Ah)의 30 %는 32.4 Ah이다. 이 책의 가상 NMC 곡선(1.22)으로 SoC 0~30 %의 개방전압 에너지를 적분하면 24.2 kWh(87.3 MJ)이며, 0~100 % 에너지 87.2 kWh의 27.8 %, 공칭 에너지 84.0 kWh(302.3 MJ)의 28.9 %다. 30 % 한도는 용량 기준이지 에너지 기준이 아니며, 한도를 지켜도 팩에는 87 MJ가 남는다. 한도는 열 폭주의 취약성을 낮추는 조치이고 저장 에너지를 없애는 조치가 아니다.
9.20.5 제품·셀 안전 규격 — IEC 62133-2·UL·KC
9.20.5.1 IEC 62133-2의 구조
IEC 62133-2는 휴대용 응용의 밀폐형 리튬 이차 셀·배터리를 대상으로 의도된 사용과 합리적으로 예견 가능한 오용의 안전을 정한다. 본문은 유료이므로 아래는 시험소 보고서(TSZ22010003-P01-Amd01, 2022-03-03, IEC 62133-2:2017 기준)가 옮긴 조항 구조다(2차 출처). 4절 허용 오차, 5절 일반 안전 고려(절연·배선, 배기, 온도·전압·전류 관리, 단자, 셀 조립, 품질 계획, 안전 부품), 6절 형식 시험과 시료(6개월 이내 시료, 20±5 °C), 7절 시험, 8절 안전 정보, 9절 표시, 10절 포장·운송, 부속서 A 충전·방전 범위다.
| 조항 | 시험 | 조건(보고서가 옮긴 문구) | 판정 |
|---|---|---|---|
| 7.2.1 | 정전압 연속 충전(셀) | 완충 셀을 제조사 방법으로 7일 | 화재·폭발·누액 없음 |
| 7.2.2 | 고온 케이스 응력(배터리) | 오븐 70 °C | 보호 부품·셀이 드러나는 케이스 변형 없음 |
| 7.3.1·7.3.2 | 외부 단락 | 24 h 또는 케이스 온도가 최대 상승의 20 % 하강, 배터리는 보호 회로 단일 고장 모의 | 화재·폭발 없음 |
| 7.3.4 | 열 학대(셀) | 오븐 130 °C | 화재·폭발 없음 |
| 7.3.5 | 압궤(셀) | 13 kN ±0.78 kN | 화재·폭발 없음 |
| 7.3.6 | 배터리 과충전 | 전압은 단일 셀 1.4배(6.0 V 이하), 직렬 다셀 셀당 1.2배, 전류 2.0 $I_t$ | 화재·폭발 없음 |
| 7.3.8 | 기계 시험(배터리) | 진동·충격 | 누액·배기·파열·폭발·화재 없음 |
| 7.3.9 | 강제 내부 단락(셀) | 800 N(원통형)·400 N(각형) 또는 50 mV 강하에서 중지 | 화재 없음 |
7.3.3 자유 낙하와 7.3.7 강제 방전의 시험 조건(높이·전류·시간)은 열람한 보고서에서 확인하지 못했다. 압궤 13 kN은 UN 38.3 T.6과 같다. 반면 UN 38.3 T.5는 시료를 57±4 °C로 안정시킨 뒤 단락하고, 보고서가 옮긴 IEC 62133-2의 형식 시험 기본 조건은 20±5 °C다(6절). 7.3.1의 시료 온도 조건은 보고서에서 확인하지 못했다 (확인 필요). 값을 공유하는 시험과 다른 시험이 섞여 있으므로 한 규격의 결과를 다른 규격에 그대로 재사용할 수 없다.
9.20.5.2 UL·IEC 62660·KC
| 문서 | 대상 | 읽은 범위 |
|---|---|---|
| UL 1642(2022-10-12판)·UL 2054(2022-03-10판) | 리튬 전지·가정과 상업용 배터리 | AC 20-184A의 문서 목록. 이 AC는 2 Wh 미만 단추·코인 전지의 충족 수단으로 UL 1642·UL 2054·IEC 62133 중 하나를 인정한다. 본문 미열람 |
| UL 2271 | 경전기차용 배터리 | UL 카탈로그 접속 실패. 검색 요약만 (2차 출처) |
| IEC 62660-2(2018)·-3(2022) | 전기 도로 차량 추진용 리튬이온 셀의 신뢰성·남용, 안전 요건 | IEC 웹스토어 페이지를 열람하지 못했다. 검색 요약만 (2차 출처). IATA 안내서는 IEC 62660-1(2018-12)을 정격 용량 결정 방법의 참고로 든다 |
| KC 62133-2 | 한국 안전기준 | 국가법령정보센터의 행정규칙 표제: 국가기술표준원고시 제2020-138호, 2020-07-21 제정·시행. 대상(휴대용 밀폐 리튬 이차전지)은 검색 요약이고 본문과 인증 구분은 열람하지 못했다 (확인 필요) |
9.20.5.3 워크스루 — 휴대용 규격의 적용 한계
216S 기준 팩에 IEC 62133-2 7.3.6을 문자 그대로 적용하면 공급 전압은 $1.2\times4.2\ \mathrm{V}\times216=1{,}088.6$ V, 전류는 2.0 $I_t$=216 A로 약 235 kW 전원이다. 이 규격의 범위가 휴대용 응용이므로 이는 적용 대상이 아니라 규모 비교다. 같은 비교를 1S 셀에 하면 1.4×4.2=5.88 V다. 셀 규격(62133-2·62660)의 통과는 팩의 열 폭주 전파와 격납을 증명하지 않는다.
9.20.6 항공기 탑재 배터리 — DO-311A에서 eVTOL 추진 배터리까지
9.20.6.1 문서의 계보
| 문서 | 날짜 | 내용(출처) |
|---|---|---|
| RTCA DO-311 | 2008-03-13 | 충전식 리튬 배터리 시스템 MOPS 1판(AC 20-184, ETSO-C179a) |
| EASA ETSO-C179a | 2012-07-05 | 영구 설치 충전식 리튬 셀·배터리·시스템, DO-311 2·3절, 고장의 분류는 주요(원문 확인) |
| RTCA DO-347 | 2013-12-18 | 소형·중형 충전식 리튬 배터리 인증 시험 지침(AC 20-184, 2015) |
| FAA AC 20-184 | 2015-10-15 | 크기별 충족 수단. 극소(2 Wh 미만), 소형·중형(단일 셀 2~60 Wh, 다셀 2~300 Wh)은 DO-347, 대형(60·300 Wh 이상)은 DO-311(원문 확인) |
| RTCA DO-311A | 2017-12-19 | 충전식 리튬 배터리 시스템 MOPS 개정(FAA 슬라이드, AC 20-184A) |
| RTCA DO-227A | 2017-09-21 | 비충전식 리튬 배터리 MOPS(FAA 슬라이드) |
| FAA TSO-C179b·TSO-C142b | 2018-03-23·2018-03-26 | 충전식(DO-311A 인용)·비충전식(DO-227A 인용)(FAA 슬라이드) |
| FAA AC 20-184A | 2026-09-18 | AC 20-184를 취소·대체, Part 23·25·27·29(원문 확인) |
| ASTM F3653-24 | 2024 | 항공기 충전식 리튬 배터리 설치 사양, F39 위원회(스토어 범위 문구) |
TSO-C142b는 비충전식이다. 충전식 리튬 배터리의 TSO는 C179b다.
9.20.6.2 DO-311A와 AC 20-184A
DO-311A 본문은 읽지 못했다. AC 20-184A가 인용한 구조는 다음과 같다. 2.1 일반 요구, 2.2 장비 요구(표준 조건), 2.3 장비 요구(환경 조건), 2.4 장비 시험 절차(표 2-2의 범주별 시험 행렬, 2.4.5.5 열 폭주 격납 시험), 3 설치 고려(3.2.1 위험 배출물), 부록 C(열 폭주 격납 시험의 대체 방법, FAA는 이를 수용하지 않는다). 환경 시험은 DO-160G를 함께 따른다(8.9).
AC 20-184A의 요지는 다섯 가지다. 첫째 Part 25 특별조건(부록 C)은 아홉 항목이다. 셀 온도·압력 유지, 자기 지속 상승 방지와 셀별 충전율 자동 제어, 폭발·독성 가스 축적 금지, §25.863 충족, 부식성 유체 손상 방지, 최대 발열의 위험 효과 방지, 고장 감지·경고, 충전 상태 경보, 과온·셀 고장 때 충전원 자동 분리다. 둘째 Part 23(개정 23-64, 2017-08-30)에는 같은 아홉 항목이 안전 목표(부록 G)로 있다. 셋째 Part 25의 시스템 안전성 평가에서 열 폭주·압력 폭주는 극히 있음직하지 않은 사건이 아니라고 가정해야 한다(D.4.1.1). 넷째 소프트웨어는 DO-178C, 복합 전자 하드웨어는 DO-254로 보증한다(8.8). 다섯째 Part 23의 부록 G.8은 TSO-C179b가 기사 수준의 승인이므로 통합과 완화 전략이 추가로 필요하고, 대용량 팩은 모듈 또는 서브팩으로 나누어 2.4.5.5 시험을 수행할 수 있다고 한다. 2015년판의 Wh 기준 크기 표와 DO-347의 인용은 2026년판의 문서 목록에 없다.
9.20.6.3 eVTOL 추진 배터리 — 열 폭주 시험의 구조
| 문서 | 날짜 | 요지 |
|---|---|---|
| EASA SC-VTOL 1판·SC-VTOL-02 | 2019-07-02·2024-06-10 | VTOL.2430: 에너지 저장 계통 사이의 독립성(화재 포함), 저장 에너지의 제거·격리 수단, 승객실과의 격리, 충전 계통은 부적절한 충전과 충전 중 위험을 방지 |
| FAA 특별 등급 Joby JAS4-1·Archer M001 | 2024-03-08·2024-05-24 | JS4.2430·AM1.2430이 같은 구조. 배터리 전용 기준 요청은 받아들이지 않고 안전 목표와 입증 방법으로 처리(Joby 89 FR 17251쪽, Archer 45965쪽) |
| EASA MOC-3 2판 MOC VTOL.2440 | 2023-06-21 | 추진 배터리 열 폭주. 전제(DO-311A 2.1·3, DAL, ARP4761, 비전파 시험) 뒤 접근 #1(DO-311A 2.4.5.5, 셀의 20 % 이상)과 #2(계속 안전 비행·착륙 시간 시험, 셀의 20 % 이상을 약 1분 안에) |
| EASA MOC-4 2판 MOC VTOL.2525 | 2025-07-11 | 비추진 리튬 ESD는 DO-311A·ETSO-C179b(또는 DO-227A·ETSO-C142b)에 기체 수준 위험 평가를 더해 수용 |
| 인증 관리 팀 결정 문서 | 2024-05-30 | TSO-C179b는 추진 배터리 평가에 충분하지 않고 추진 배터리용 TSO·ETSO는 없다. 3단 시험(단일 셀 전파, N+1, 다중 셀 개시), 모듈 사이 전파 금지, 전체 규모 시험 필수 |
| EUROCAE | ED-289(2021)·ED-312(2023)·ED-333 초안 | 가용 에너지 판정, 리튬이온 셀 고장 모드, eVTOL 충전식 리튬 배터리 기술 표준(ED-333, 목표 2026-12-31) |
열 폭주 전파 시험의 요구는 공개 문서에 존재한다. EASA의 MOC-3와 EASA·FAA 등의 합의문이 그 구조를 정한다. 두 문서는 열 폭주를 고장 조건 등급 치명적으로 보며, MOC-3의 주 1은 어느 접근을 통과해도 이 등급이 낮아지지 않는다고 한다. FAA의 공개 최종 특별 등급에는 배터리 전용 시험 항목이 없고 프로젝트별 입증 방법으로 넘긴다. EASA는 비전파를, FAA는 셀 시험을 통한 이해를 앞세운다는 차이를 합의문이 적는다. EASA 페이지(2026-11-03 열람)는 MOC-5 제안(2025-07-18)을 표시하고 MOC-5의 본문에는 이 시험의 개정이 없다.
9.20.6.4 워크스루 — 시험 규모
MOC-3와 합의문의 '셀의 20 % 이상'을 기준 팩(5,184셀)에 적용하면 개시 셀이 1,037개이고, 셀 공칭 에너지 16.2 Wh를 곱한 전기 에너지는 16.8 kWh다. 모듈화하면 시험 규모가 준다.
| 모듈 수 | 모듈당 셀 | 셀의 20 % | 해당 전기 에너지 |
|---|---|---|---|
| 1(전체 팩) | 5,184 | 1,037개 | 16.8 kWh |
| 8 | 648 | 130개 | 2.11 kWh |
| 12 | 432 | 87개 | 1.41 kWh |
| 16 | 324 | 65개 | 1.05 kWh |
모듈 수가 규모를 낮추는 대신 모듈 사이 전파 금지가 입증 항목이 된다(합의문, MOC-3의 주 2). 이 값은 시험 규모의 비교이며 열 방출량이 아니다.
9.20.6.5 네 문서가 보는 것
| 문서 | 시험의 단위 | 보는 것 | 열 폭주 전파 |
|---|---|---|---|
| UN 38.3 | 셀·배터리 형식 | 저압·열 사이클·진동·충격·단락·과충전·강제 방전 뒤 화재·분해 없음 | T.1~T.8에 없음(제8개정판 본문 미열람) |
| IEC 62133-2 | 셀·배터리(휴대용) | 의도된 사용과 예견 가능한 오용에서 화재·폭발 없음 | 열람한 조항 목록에 없음(7.3.9는 강제 내부 단락) |
| DO-311A(AC 20-184A 인용) | 배터리 시스템 | 설치 환경과 장착 상태의 열 폭주 격납 | 격납 시험이 있음(2.4.5.5) |
| EASA MOC VTOL.2440·합의문 | 추진 배터리 시스템 | 비전파·격납·계속 안전 비행과 착륙 | 시험의 중심 |
9.20.7 충전 인터페이스 규격
9.20.7.1 규격의 층
| 층 | 문서 | 정하는 것 | 읽은 범위 |
|---|---|---|---|
| 커플러 | SAE J1772(J1772_202401, 2024-01-01 개정), IEC 62196-1·-2·-3 | 북미 전도 충전 커플러의 물리·전기·기능·성능 요구. 62196-3은 직류와 교류·직류 겸용 핀·접촉관 커플러 | SAE·IEC 범위 문구 |
| 시스템 | IEC 61851-1:2017(3판, 2017-02-07), -23 | 공급 설비·연결·감전 안전. 공급·출력 전압 1,000 V 교류·1,500 V 직류까지 | IEC 범위 문구 |
| 통신 | ISO 15118-1·-2·-20, DIN SPEC 70121 | 차량-충전기 통신. DIN SPEC 70121(2014-12)은 ISO 15118-2의 직류 충전에 기초한 사전 표준이며 DIN 목록에 철회 표시 | DIN 카탈로그 |
| 설치 | NFPA 70 625조·706조, NFPA 855, UL 2202·2251·2580·9540·9540A | 설비 설치와 안전 | FAA EB 105A 5.1절 |
IEC 62196-3의 범위는 판마다 확대되었다. 2014판은 직류 1,500 V·250 A 이하, IEC TS 62196-3-1:2020(열 감지·냉각 케이블)은 1,500 V·500 A 이하이고, 2022판과 2026판(2026-04-23, 3판, 146쪽)은 정격을 IEC 62196-1에 위임해 정격을 높였다. 2026판은 TS 62196-3-1을 부속서로 통합했다.
9.20.7.2 MCS — 수치로 본 사양
| 항목 | 값 | 출처 |
|---|---|---|
| 운용 전압 | 400~1,250 V 직류(모든 설비가 전 범위 지원하도록 권고) | CharIN 백서 2.0판 §2.2 VIII |
| 커넥터 설계 전압 | 1,500 V 직류. 1,500 V 시스템은 IEC 61851-23-3에서 검토 중 | 같은 절 |
| 최대 연속 전류 | 3,000 A 직류까지 시험, 높은 전류에는 능동 냉각 권고 | §2.2 IX |
| 통신 | 전용 핀의 10BASE-T1S 이더넷, ISO 15118-20 단독(TLS 1.3) | §2.1 |
| 접촉 온도 한도 | 100 °C 권고(기존 규격은 90 °C) | §2.2 IV |
| 단락 전류 | 차량 70 kA·12 MA²s, 설비 30 kA·1 MA²s | §2.2 VII |
| 케이블 | 최대 15 m 권고, 커넥터와 케이블이 10 kg을 넘을 수 있음 | §2.3 XII·XIII |
| 이론 최대 전력 | 3.75 MW(1,250 V×3,000 A), 4.5 MW(1,500 V×3,000 A) | 계산 |
규격 상태는 다음과 같다. IEC TS 63379는 2026년 2월에 기술 사양으로 발행되었고 1,500 V·3,000 A까지 지원한다고 CharIN이 밝혔다(보도자료 2026-02-05, 본문 미열람). SAE J3271_202503은 2025-03-05에 발행된 정보 보고서이며 다섯 하위 주제(커플러, 통신·제어, 케이블·자동 연결, 사용 사례, 상호운용 시험)를 한 문서로 모았다(SAE 범위 문구). 설비 쪽 IEC 61851-23-3은 2025년 5월 백서가 개발 중으로 적었고, 2026년에 발행되었다는 서술은 검색 요약뿐이다 (확인 필요).
9.20.7.3 항공 전용 활동
| 활동 | 상태(확인한 범위) | 요지 |
|---|---|---|
| SAE AE-7D AS6968(ARP6968로 적은 자료도 있다) | 2022년 VFS 논문은 완료 접근, Vertiflite(2024-01/02)는 2024년 확정 예상. 발행 여부는 SAE 카탈로그에서 확인하지 못했다 (확인 필요) | 경량 전기 항공기의 전도 충전, 500 kW까지, GB/T 직류 플러그 기반, 최대 1,000 V, 28 V 보조 전원(Vertiflite, 2차) |
| SAE AIR7357 | 2020-11 개시. FAA EB 105A(2024-12)는 개발 중으로 기술 | 근거 문구는 150~200 kWh를 5C 이상, 500 kWh~1 MWh 이상을 2C 이상으로 충전하는 용도이며 MCS 커플러 활용을 탐색한다(Vertiflite 인용, 2차) |
| EUROCAE ED-308 | 2023-02-24 발행(WG-112 SG-5) | 버티포트의 전도 충전 설비 최소 요구. 타 산업 설비 규격의 수집·확장(EUROCAE 목록). CCS2를 적합한 해법으로 본다는 서술은 2차 (확인 필요) |
| GAMA 보고서 | 2023-09 | 13개 AAM 기업이 CCS(북미 CCS1·유럽 CCS2) 기반 상호운용 충전을 지지(Archer·BETA 보도자료 2023-11-07, 2차) |
| Joby GEACS | 2023-11-07 개요 공개 | 150~1,000 V, 채널당 최대 300 A, 2채널, 냉각액 교환과 데이터 전송 통합 (공개 주장치) |
| BETA Charge Cube | 2023 보도 | CCS1, 최대 1,000 V, 연속 320 kW (공개 주장치) |
| FAA EB 105A | 2024-12-27 | 충전의 등급과 접속 규격에 합의가 이루어지지 않았다(5.0절) |
CharIN은 항공 고출력 충전 인프라의 논의를 시작했다고 밝혔다(보도자료 2026-02-05).
9.20.7.4 워크스루 — 84 kWh 팩의 충전 시간
기준 팩의 단자 전압은 $V=N_s\,\mathrm{OCV}(z)+IR$이고 $\dot z=I/(3600\,Q)$이다. 정전류(CC)로 충전하다 단자 전압이 907.2 V(셀 4.2 V)에 이르면 정전압(CV)으로 전류를 줄이고, 전류가 0.05C 아래가 되면 끝낸다. 팩 저항은 107 mΩ로 고정하고 셀이 충전율을 허용한다고 가정한다(열·리튬 석출 한계는 넣지 않았다). 시작 SoC는 10 %다.
| 충전율 | 전류 | 최대 전력 | 10→80 % | 10→90 % | CV 종료 | 팩 발열($I^2R$) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1C | 108 A | 98 kW | 42.0 min | 48.0 min | 58.9 min | 1.10 kWh |
| 2C | 216 A | 196 kW | 21.0 min | 24.0 min | 33.6 min | 2.14 kWh |
| 3C | 324 A | 294 kW | 14.0 min | 16.1 min | 25.6 min | 3.14 kWh |
| 4C | 432 A | 392 kW | 10.5 min | 12.3 min | 21.9 min | 4.08 kWh |
| 5C | 540 A | 490 kW | 8.4 min | 10.2 min | 19.7 min | 4.96 kWh |
결론 1: 10→80 %는 정전류 구간에서 끝나므로 시간이 $0.7/C$시간이다. 결론 2: 최대 전력은 CC에서 CV로 넘어가는 지점에서 생기며 3C에서 294 kW다. 결론 3: 팩 전압 범위 604.8~907.2 V는 MCS의 운용 범위 400~1,250 V 안에 들고, CCS의 운용 범위로 CharIN 백서가 서술한 약 200~920 V의 상한에서 13 V 아래다. 결론 4: 1.25.8.2는 3C·20분의 정전류 $I^{2}Rt$를 13.5 MJ(3.75 kWh)로 계산했다. 이 모형의 3.14 kWh는 SoC 10 %에서 시작하고 CV에서 전류가 줄므로 더 작다.
9.20.7.5 워크스루 — 이론 최대 전력과 요구 전력
| 구분 | 전압×전류 | 이론 최대 전력 |
|---|---|---|
| IEC 62196-3:2014의 직류 범위 | 1,500 V×250 A | 375 kW |
| IEC TS 62196-3-1:2020의 범위 | 1,500 V×500 A | 750 kW |
| 경차용 충전 규격 범위(FAA EB 105A) | 서술값 | 350 kW |
| Joby GEACS 2채널 | 1,000 V×300 A×2 | 600 kW |
| MCS 운용 상한 | 1,250 V×3,000 A | 3.75 MW |
| IEC TS 63379 정격 | 1,500 V×3,000 A | 4.5 MW |
| 팩 에너지와 충전율 | 요구 전력 | 800 V에서 전류 | 1,250 V에서 전류 |
|---|---|---|---|
| 84 kWh, 3C | 252 kW | 315 A | 202 A |
| 150 kWh, 5C | 750 kW | 938 A | 600 A |
| 200 kWh, 5C | 1.0 MW | 1,250 A | 800 A |
| 500 kWh, 2C | 1.0 MW | 1,250 A | 800 A |
| 1,000 kWh, 2C | 2.0 MW | 2,500 A | 1,600 A |
AIR7357의 근거 문구가 제시한 범위(150 kWh를 5C부터, 1 MWh를 2C부터)의 요구 전력은 0.75 MW에서 2 MW 이상이다. 이 전류는 CCS급 한도(CharIN의 '6배 전류·10배 전력' 서술을 역산하면 약 500 A·약 375 kW, 추정)를 넘는다. MCS 3.75 MW는 1 MWh 팩을 이론상 3.75C로 충전한다.
9.20.7.6 워크스루 — 버티포트 N대 동시 충전
가정: 충전기 효율 0.95, 역률 0.98, 저압 3상 400 V, 기체마다 3C로 10→80 %를 14.0분에 충전한다(충전기 출력 63.2 kWh, 계통 66.6 kWh). 전력은 $S=P/(\eta\,\mathrm{pf})$, 선전류는 $I=S/(\sqrt3\,V_{LL})$이다.
| 동시 충전 대수 | 충전기 출력 최대 | 계통 전력 | 피상 전력 | 400 V 선전류 |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 294 kW | 309 kW | 316 kVA | 456 A |
| 2 | 588 kW | 619 kW | 631 kVA | 911 A |
| 4 | 1,176 kW | 1,238 kW | 1,263 kVA | 1,823 A |
| 6 | 1,764 kW | 1,856 kW | 1,894 kVA | 2,734 A |
충전 위치 4곳에서 위치마다 시간당 2회를 충전하면 평균은 532 kW이고 최대 대비 부하율은 0.43이다. 계통 연계 한도를 700 kW로 두면 4대가 같은 시각에 시작하는 최악 경우에 정치형 배터리가 맡을 에너지는 103 kWh이고(곡선 적분, 손실 제외), 900 kW이면 56 kWh다. 평균이 한도보다 낮아야 배터리가 다음 회차 전에 회복된다. 이 값은 설계점이 아니라 부하 형상의 크기 비교이며 버티포트의 상세 설계는 15.9이 다룬다.
9.20.8 설계 트레이드오프 — 충전 인터페이스를 무엇으로 할 것인가
방식을 셋으로 펼친다.
① 자동차 규격 재사용(CCS1·CCS2). 장점은 이미 인증과 양산을 거친 커플러·충전기와 전기 지상 차량과의 공용 설비다. GAMA 보고서(2023-09)는 13개 기업이 서명한 것으로 보도되었다(Vertiflite, 2차). 단점은 전력 한도다. 경차용 규격 범위는 350 kW(FAA EB 105A)이고, 84 kWh 팩의 4C(392 kW) 이상은 이를 넘는다. 28 V 보조 전원이 없다는 지적(Electro.Aero)과 냉각이 통합되지 않는다는 지적(Joby)은 경쟁 사업자의 주장이다 (공개 주장치).
② 메가와트 충전(MCS). 장점은 3.75~4.5 MW의 이론 한도와 ISO 15118-20의 보안 요구다. 단점은 커넥터와 케이블의 무게(10 kg 초과 가능), 항공용 규격(AIR7357)이 개발 중이라는 점, 설비 쪽 규격(IEC 61851-23-3)의 발행이 최근이거나 진행 중이라는 점이다.
③ 항공 전용 또는 통합 인터페이스(AS6968·AIR7357·GEACS). 장점은 배터리 조건 관리·데이터 전송·다중 팩 동시 충전의 통합이다. 단점은 생태계의 규모와 규격 확정의 지연, 냉각액과 고전압 라인의 근접에 대한 우려다 (공개 주장치).
| 방식 | 장점 | 단점 | 누구에게 맞는가 |
|---|---|---|---|
| ① CCS | 양산 설비·공용 | 약 350 kW급 한도 | 3C 안팎의 84 kWh급 팩, 지상 차량과 설비를 공유하는 운영자 |
| ② MCS | 최대 4.5 MW | 케이블 무게, 항공 규격 미완 | 150 kWh 이상 팩을 5C 안팎으로 충전하려는 대형 기체 |
| ③ 전용 | 냉각·데이터 통합 | 소규모 생태계 | 팩 구조와 충전을 한 체계로 설계하는 제조사 |
견해: 팩 에너지와 충전율로 구분하는 것이 근거가 가장 강하다. 근거는 세 가지다. 첫째 9.20.7.5가 보이듯 3C 안팎의 84 kWh급은 300 kW 아래로 ①의 범위이고 0.75 MW 이상의 요구는 ②의 범위다. 둘째 SC-VTOL VTOL.2430(c)와 FAA의 JS4.2430(c)는 어떤 인터페이스든 부적절한 충전의 방지와 충전 중 위험의 방지를 기체 설계가 입증하게 하므로, 인터페이스의 선택이 인증 요구를 바꾸는 폭은 작다. 셋째 FAA EB 105A가 합의가 없다고 적었으므로 설비를 다중 규격에 적응하도록 설계하는 것이 위험이 낮다. 반대 견해는 ③의 통합이 인증 부담을 낮춘다는 Joby의 주장이며, 냉각액과 고전압의 근접은 새 위험이므로 입증이 필요하다.
9.20.9 세 축 비교
| 항목 | 군용 드론 | 민간 UAS | AAM(eVTOL) |
|---|---|---|---|
| 운송 | 이 장의 범위 밖(제10~12부, 9.2·9.3) | UN 38.3·30 % 한도·휴대 100 Wh(160 Wh 승인) | 35 kg 초과 팩은 국가 승인 대상(A99) |
| 제품 안전 | 범위 밖 | IEC 62133-2·UL·KC 62133-2 | 추진 배터리는 휴대용 규격의 범위 밖 |
| 기체 설치 | 범위 밖 | 감항 인증 범주의 배터리 입증은 이 장에서 열람하지 못했다 (확인 필요) | DO-311A 계열과 EASA MOC VTOL.2440·2525, 전용 표준(ED-333)은 초안 |
| 충전 | 범위 밖 | 소형 UAS의 충전 규격은 이 장에서 열람하지 못했다 (확인 필요) | CCS·MCS·전용 인터페이스가 병존, 합의 없음 |
9.20.10 관련 규격·프로토콜
| 문서 | 발행 | 무엇을 정하나 | 상세 장 |
|---|---|---|---|
| UN 모델 규정 Rev.23 | UN | 리튬 전지 분류·2.9.4·특별 규정 — 원문 확인 | 이 장, 1.21.9 |
| UN 시험·판정 기준 매뉴얼 38.3 | UN | 시험 T.1~T.8·시험 요약서 — 본문 미열람 | 이 장 |
| 49 CFR §173.185·§172.102 A100·§175.10 | 미국 교통부 | 미국의 리튬 전지 운송 — 원문 확인 | 이 장 |
| ICAO 기술 지침·IATA DGR | ICAO·IATA | 포장 지침 965~967·30 % — 개정 요약·안내서 확인, 본문 미열람 | 이 장 |
| IEC 62133-2 | IEC | 휴대용 리튬 이차전지 안전 — 본문 미열람(2차) | 이 장 |
| UL 1642·2054·2271, IEC 62660 | UL·IEC | 셀·EV 셀 — 본문 미열람 | 이 장 |
| KC 62133-2 | 국가기술표준원 | 한국 안전기준 — 표제만 확인 | 9.22 |
| RTCA DO-311A | RTCA | 충전식 리튬 배터리 MOPS — 본문 미열람 | 1.22.11, 15.5 |
| FAA TSO-C179b·C142b | FAA | 기술표준품 — 슬라이드 확인, 본문 미열람 | 20.4 |
| FAA AC 20-184A | FAA | 설치·시험 지침 — 원문 확인 | 15.5 |
| EASA SC-VTOL·MOC VTOL.2440·2525 | EASA | eVTOL 감항 기준·입증 방법 — 원문 확인 | 17.14 |
| 인증 관리 팀 결정 문서 | ANAC·EASA·FAA·TCCA | 추진 배터리 열 폭주 — 원문 확인 | 15.5 |
| EUROCAE ED-289·312·308·333 | EUROCAE | eVTOL 배터리·충전 — 목록만 확인 | 15.5 |
| SAE J1772·J3271, IEC 62196·61851·TS 63379 | SAE·IEC | 충전 커플러·시스템 — 범위 문구만 | 이 장 |
| ISO 15118-20, DIN SPEC 70121 | ISO·DIN | 충전 통신 — 미열람 | 9.19 |
| CharIN MCS 백서 | CharIN | MCS 요구 — 원문 확인 | 이 장 |
| SAE AS6968·AIR7357, GEACS | SAE·Joby | 항공 충전 — 2차 | 15.9 |
전체 지도는 A.6에 있고 규격 체계는 9.1이 다룬다.
9.20.11 관련 규제·인증 요구와의 연결
- eVTOL 배터리 안전과 인증(15.5), 미국 동력양력 형식증명(17.7), EU SC-VTOL(17.14). 이 장의 MOC·합의문·AC가 입증 방법이다.
- 기술표준품과 인증 기준 수립(20.4·20.5). TSO·ETSO의 적용 한계와 특별조건·이슈 페이퍼.
- 안전성 평가(8.4), 소프트웨어·하드웨어 보증(8.8), 환경·전자기 시험(8.9·8.10). AC 20-184A가 요구하는 평가와 시험.
- 고장 허용(2.5)과 전기 계통(1.19), 추진 계통(1.17). 팩 분리와 충전 계통의 위험.
- 버티포트 충전·화재 대응(15.9·15.11)과 지상 지원 장비(14.27). 충전 설비와 대응.
- 수명 종료(8.27). 손상 셀과 폐배터리의 운송은 UN 특별 규정 376과 IATA 특별 규정 A183(폐기·재활용)이 별도 요건을 둔다.
- 한국 표준(9.22)과 규격 읽기(9.23). KC 62133-2와 국내 표준의 대응.
- 보안(9.19). ISO 15118의 인증서·TLS 구조.
9.20.12 함정과 한계
| 오해 | 실제 | 더 볼 곳 |
|---|---|---|
| UN 38.3을 통과하면 기체에 설치해도 안전하다 | 운송 환경의 최소 시험이며 장착 팩의 열 폭주 전파를 시험하지 않는다 | 9.20.3.5 |
| TSO-C179b면 eVTOL 추진 배터리에 충분하다 | 합의문이 충분하지 않다고 적었고 추진 배터리용 TSO·ETSO는 없다 | 9.20.6.3 |
| TSO-C142b는 충전식이다 | 비충전식(DO-227A)이며 충전식은 C179b다 | 9.20.6.1 |
| 열 폭주 격납 시험을 통과하면 고장 조건 등급이 낮아진다 | MOC-3 주 1은 어느 접근을 통과해도 치명적 등급이 낮아지지 않는다고 한다 | 9.20.6.3 |
| IEC 62133-2를 팩에 적용한다 | 범위가 휴대용이며 셀 시험은 팩의 전파를 증명하지 않는다 | 9.20.5.3 |
| 30 % 한도는 에너지 30 %이다 | 용량 기준이며 모형에서 에너지는 약 28 %, 87 MJ가 남는다 | 9.20.4.4 |
| 미국과 국제의 매뉴얼 판이 같다 | 49 CFR는 7판+개정 1을, IATA 2026은 8판을 인용한다 | 9.20.3.1 |
| 시험 요약서의 값은 매뉴얼의 값이다 | 옮긴 문서 사이에 질량 손실 경계가 다르다 | 9.20.3.5 |
| MCS는 1,500 V이다 | 운용 1,250 V, 커넥터 1,500 V다 | 9.20.7.2 |
| DIN SPEC 70121이 현행이다 | DIN 목록에 철회 표시가 있다 | 9.20.7.1 |
| ED-308이 CCS2를 규정한다 | 본문을 읽지 못했고 2차 서술이다 | 9.20.7.3 |
미해결 문제. UN 38.3 본문(제8개정판)과 전파 시험 추가의 채택, DO-311A와 TSO-C179b 본문의 구조, ED-333의 발행과 FAA의 대응, AS6968·AIR7357의 발행 여부, KC 62133-2의 인증 구분, 2026년 확장의 미국 국내 적용은 이 장의 자료로 답할 수 없다 (확인 필요). 계산의 충전 모형은 저항 고정·온도 영향 없음의 가정이며 실측이 아니다.
9.20.13 체크포인트·연구 질문
체크포인트:
- T.1의 11.6 kPa에 해당하는 ISA 고도와 T.2의 최소 시험 시간(소형·대형)을 구하라.
- 400 kg 팩에 T.4의 대형 식을 적용한 가속도는 얼마인가? 이 식이 일정하게 두는 양은 무엇인가(
9.20-calc.py)? - 216S 팩의 T.7 최소 전원 전압과 IEC 62133-2 7.3.6의 전압을 비교하라.
- 84 kWh 팩을 3C로 10→80 % 충전하는 시간과 최대 전력, 그리고 CV 종료까지의 시간은?
- 30 % 한도의 에너지 환산을 구하고 이 한도가 증명하지 않는 것을 말하라.
- 5,184셀 팩에서 MOC-3의 셀 20 %는 몇 개이며 8모듈이면 얼마로 줄어드는가?
연구 질문(25.7에 모은다):
- 추진 배터리의 열 폭주 시험이 UN 38.3·DO-311A와 중복되는 부분과 새 부분을 어떻게 구분하는가.
- 항공 충전의 규격 합의가 없는 동안 설비를 다중 규격에 적응시키는 비용은 얼마인가.
- 30 % 한도를 충족한 상태로 운송한 팩을 기체에서 다시 충전하는 운영의 시간 비용은 무엇인가.
- 모듈화한 시험이 전체 팩의 거동을 대표하는 조건은 무엇인가.
1차 출처(이 장):
- UN, 『Recommendations on the Transport of Dangerous Goods, Model Regulations』 제23개정판 제1권(ST/SG/AC.10/1/Rev.23, 2023)과 UN 디지털 라이브러리의 『Manual of Tests and Criteria』 제3개정판 개정 1(2002). 매뉴얼 제7·8개정판 본문은 읽지 못함.
- 49 CFR §171.7·§172.101·§172.102·§173.185·§175.10(eCFR, 2026-10-30).
- ICAO, 『Revisions incorporated in the 2025-2026 edition of the Technical Instructions』, DGP/29-IP/9, DGP-WG/21-WP/28. IATA, 『Battery Guidance Document』(2026-01-01).
- FAA, 『Lithium Battery Systems for Aerospace Applications』(2023-09-21), AC 20-184(2015-10-15), AC 20-184A(2026-09-18), EB 105A(2024-12-27), 89 FR 17230, 89 FR 45944.
- EASA, ETSO-C179a, SC-VTOL-01·SC-VTOL-02, MOC-3·MOC-4·MOC-5 SC-VTOL. ANAC·EASA·FAA·TCCA, 『Thermal runaway for propulsion battery』(2024-05-30).
- CharIN, 『White Paper Megawatt Charging System』 2.0판(2025-05-08)과 보도자료(2026-02-05).
- 시험 요약서·보고서(KNB-45L E2132863, EL40 팩 QAE-EF02-131223-PKEL40, LEGO UNT150420C12, TSZ22010003-P01-Amd01) — 2차 출처.
- IEC·SAE·ASTM·EUROCAE·DIN의 공개 목록과 범위 문구, VFS Vertiflite 2024년 1·2월호, 법제처 국가법령정보센터의 행정규칙 표제.
- UN 38.3 매뉴얼 본문, IEC 62133-2, DO-311A, TSO-C179b, SAE J1772·J3271 본문, ISO 15118 — 읽지 못함
(확인 필요).
다음 장: 9.21 — 시뮬레이션·시험 상호운용 표준: HLA·DIS·시험 데이터 규격으로 간다.