▲ 삼성전자는 배터리 발화 사고를 일으킨 갤럭시노트7의 판매와 교환을 시판 두 달 만에 중단하기로 했다. 서울의 한 휴대전화 매장에 전시된 갤노트7. AP 연합뉴스

삼성전자가 ‘갤럭시노트7’의 전세계 판매와 교환을 중단한다고 밝혔다. 배터리 발화 문제로 대대적인 리콜 뒤 교환 제품에서도 발화 사고가 발생하자 취한결정 이다. 시판 두 달 만에 단종된 것이다. 이번 사태를 촉발한 발화 원인은 여전히 오리무중이다. 삼성전자는 말을 아끼고 전문가들도 하드웨어 설계상 결함이 있는 것으로 짐작하는 정도다. 이유야 어찌됐든 소비자는 갤럭시를 예전처럼 믿기 어렵게 됐다. 가전과 반도체를 포함한 삼성의 브랜드 이미지는 크게 훼손될 수밖에 없다. ‘갤노트7 쇼크’는 어디에서 비롯된 것일까. 중국의 유력 미디어그룹 차이신이 발행하는 <차이신주간>이 갤노트7의 발화 원인과 이번 사태가 몰고 올 파장을 분석했다.

9월20일 <연합뉴스>는 “갤노트7 사용자가 알람을 끄려고 기기를 만졌을 때 소음이 나면서 발열이 심한 것을 발견했다. 기기가 바닥으로 떨어지면서 폭발했다”고 보도했다. 기기는 충전 상태가 아니었다. 그전까지 발생한 갤노트7 폭발 사고는 대부분 충전 중 발생했다.

9월 이후 이재용 부회장과 삼성전자는 갤노트7 배터리 위기에 빠졌다. 갤노트7은 삼성이 2016년 8월2일 내놓은 올해 대표 기종이다. 8월19일 미국, 캐나다, 멕시코, 푸에르토리코, 오스트레일리아, 뉴질랜드, 싱가포르, 대만, 아랍에미리트, 한국에서 동시에 시판했다. 이후 충전 중인 스마트폰이 폭발했다는 사용자 제보가 이어졌고 삼성그룹은 조사에 착수했다.

8월31일 삼성이 갤노트7 신제품 출고를 중단했다는 소식이 전해졌다. 9월1일 <연합뉴스>는 “삼성이 갤노트7의 리콜을 준비한다”고 보도했다. 9월2일 삼성은 한국에서 기자회견을 열고 일부 갤노트7 배터리에서 결함이 발견돼 기기 판매를 중단하고 이미 판매한 기기를 회수할 것이라고 밝혔다. 리콜 대상은 250만 대로 알려졌다. 놀라운 규모였다. 한국의 현대증권 애널리스트는 2016년 말까지 갤노트7 판매량이 1200만 대에 이를 것으로 예상했다. 시장의 신뢰는 무너졌고 삼성전자 주가는 하락했다.

한국 언론은 삼성전자가 긴급 상황에 돌입했고 9월 말까지 사안을 해결하기 위해 총력을 기울일 것이라고 전했다. 하지만 폭발 사고의 여파는 확산됐다. 중국삼성은 중국에서 판매한 갤노트7의 배터리 공급사가 달라서 제품이 안전하다고 밝혔지만 중국 국가질량감독검험검역총국(이하 국가질검총국)은 일부 기기의 리콜을 요구했다. 민항국도 항공기 탑승객들의 갤노트7 휴대를 금지했다. 게다가 중국에서 판매된 기기에서도 폭발 사고가 이어지자 중국삼성은 문제를 피할 수 없게 됐다. 배터리 폭발 배후에 무슨 일이 있었는지, 얼마나 많은 기기가 해당되는지, 중국에서 발생한 폭발 사고는 인위적 조작 때문인지 설계 문제인지, 중국 시장에 내놓은 기기의 배터리 공급사는 어느 업체인지 등 의문이 꼬리를 물고 이어졌다.

삼성은 위험한 상황에 빠졌다. 삼성에 가장 중요한 미국 시장에서 그것도 애플이 아이폰7을 내놓은 이 중요한 때 제품에 중대한 안전문제가 발생하면 브랜드 이미지에 심각한 타격을 받는 것은 자명했다. 삼성은 애플을 견제할 수 있는 유일한 경쟁사다. 시장조사기관 콤스코어(comScore) 자료를 보면 2016년 2월 말 기준 애플의 미국 내 시장점유율은 43.9%였고 2위 삼성은 28.4%로 두 회사의 점유율이 다른 경쟁사보다 월등하게 앞섰다. 그런데 갤노트7의 안전문제가 계속 확대되면 사실상 애플 신제품 판매를 도와주는 결과가 될 것이다.

▲ 갤노트7 판매를 중단하면서 삼성은 가전과 반도체를 포함한 브랜드 이미지 훼손을 피할 수 없게 됐다. 판매 중단을 발표한 2016년 10월11일 삼성전자 주가는 8.04% 떨어져 하루 사이 19조원에 달하는 시가총액이 증발했다. 연합뉴스

혼란에 빠진 미국 시장의 리콜

미국은 삼성의 가장 중요한 시장으로 글로벌 매출의 15%를 차지한다. 8월19일 미국에서 갤노트7은 시판 열흘 만에 100만 대 이상 팔렸다. 오랜 기간 소비전자산업에 주목해온 래리 베이트먼은 삼성이 미국 시장에서 애플과 경쟁할 수 있는 유일한 제조사라고 했다. 게다가 삼성은 중저가에서 고가에 이르는 다양한 제품라인을 보유하고, 미국에는 화웨이나 샤오미 같은 경쟁사도 없다.

하지만 배터리 폭발 사고로 삼성은 미국 관리·감독 당국과 충성도 높은 고객의 심기를 건드렸다. 미국에서 삼성의 제품 리콜 과정에는 세 번의 중요한 시점이 있었다. 9월2일 삼성이 일방적으로 리콜 결정을 발표했고, 9월15일 삼성과 미국 감독 당국이 공동으로 리콜을 발표했다. 그리고 9월21일 삼성이 전세계 시장에서 판매된 갤노트7 기기를 신제품으로 교환해주는 한편, 제품 판매를 재개했다. 그중 두 번째 시점에서 ‘민원’이 최고조에 달했고, 세 번째 시점 뒤 삼성 스마트폰의 운명을 걱정하는 수준으로 문제가 확산됐다. 9월2일 삼성은 “9월1일까지 전세계에서 총 35건의 불량 보고가 접수됐다. 접수는 많지 않았지만 소비자의 권익을 보호하기 위해 판매를 중단한다”고 밝혔다.

미국 사용자를 대상으로 삼성의 ‘갤노트7 교환 프로그램’은 두 가지 선택지를 제시했다. 일주일 뒤 같은 모델의 새 기기로 교환하거나 갤럭시S7 또는 S7엣지로 교환하되 차액을 보상하는 방안이었다. 통신사 약정 할인에 가입한 기기는 통신사에서 교환하되 고객에게 25달러 상당의 상품권이나 요금 할인 혜택을 제공하기로 했다.

팀 백스터 삼성전자 미국 지사장은 “고객들이 해당 프로그램을 통해 새 기기로 교환하는 것을 장려한다”고 말했다. 이런 대응은 고객 불만과 언론의 비난을 초래했고 감독 당국에 주의를 받았다. 소비자 처지에서 보면 ‘장려’라는 표현은 모호해서 모든 기기를 교환해야 하는지 알 수 없었다. ‘일주일이면 새 기기가 도착한다’는 약속도 9월21일로 미뤄졌다.

이후 며칠 동안 삼성의 리콜 과정은 혼란에 빠졌다. 9월15일이 되자 삼성은 미국소비자제품안전위원회(CPSC)와 함께 갤노트7을 구매한 고객은 기기의 전원을 끄고 즉시 교환 프로그램에 참여해야 한다고 밝혔다. 미국소비자제품안전위원회 보고서에 따르면 갤노트7은 미국에서만 총 92건의 배터리 과열 사고를 일으켰다. 그중 발화 26건, 재산 손실 55건도 포함돼 있다. 삼성이 9월2일 밝힌 35건이 정확한 정보라면 소비자가 상황의 심각성을 파악하지 못한 11일 동안 피해가 확대됐단 뜻이다. 모바일 시장조사 업체 앱텔리전트(Apteligent)는 9월13일 조사 결과 갤노트7의 ‘활성 사용자’(Active User) 수는 거의 변하지 않았다고 밝혔다. 유명 정보기술 매체 <더 버지>(The Verge)는 삼성이 제공한 리콜 정보가 모호했던 것이 주요 원인이라고 분석했다.

그사이 불만이 쌓였다. <월스트리트저널>은 삼성이 9월2일 ‘독단적으로’ 리콜 결정을 발표한 뒤 24시간 이내 미국소비자제품안전위원회에 보고하지 않았다고 보도했다. 엘리엇 케이 미국소비자제품안전위원회 위원장의 말을 인용해 이런 행동은 “성공적 리콜을 위한 유효한 방법이 아니다”라며 공동발표가 늦어진 원인이었다고 전했다.

9월8일 미국 연방항공청(FAA)은 승객들이 기내에서 해당 기기의 전원을 끄고 충전하지 말 것과 수화물 안에 기기를 넣지 말도록 권고했다. 이어서 유럽항공안전청(EASA)도 갤노트7을 위험물품으로 분류했다. 뉴욕 메트로폴리탄교통공사(MTA)는 공식 트위터를 통해 승객들이 열차나 버스에서 갤노트7을 사용하거나 충전하는 것을 금지했다.

그러자 삼성은 미국에서 ‘언론 홍보 위기’에 직면했다. 삼성은 초기 대응 과정에서 사건을 축소하려 했지만 폭발 사례가 늘고 미국 소비자·언론·감독기관의 주목을 받자 적극적으로 수습하는 방향으로 돌렸다. 그에 따라 9월15일 발표한 내용에는 ‘전액 환불’이란 세 번째 선택 사항을 추가했다.

중국산 배터리도 잇따라 폭발

▲ 갤노트7의 발화 원인은 여전히 오리무중이다. 삼성전자는 정확한 원인을 공개하지 않고 전문가들도 하드웨어 설계상 결함이 있는 것으로 짐작하는 정도다. 미국 일리노이주에서 발화 사고가 난 갤노트7 제품. AP 연합뉴스

갤노트7의 글로벌 리콜 프로그램에서 중국이 제외되자 중국 시장을 차별한다는 소비자 불만이 제기됐다. 9월2일 삼성그룹 서울 본사는 배터리의 결함을 인정하고 전세계 시장에서 판매된 기기를 리콜한다고 발표했다. 그러나 중국삼성은 중국에서 9월1일부터 갤노트7 기기를 판매했고 배터리 제조사가 다르기 때문에 리콜 대상이 아니라고 밝혔다. 폭발과 발화를 일으킨 기기는 삼성SDI에서 제조한 배터리로 알려졌다.

중국삼성은 관련이 없다는 태도였다. 중국삼성 관계자는 글로벌 리콜은 중국삼성에 아무런 영향이 없다면서 “애초 계획대로 차질 없이 시장마케팅을 진행하고 제품을 공급하고 있다. 대리점과 판매점의 반응이 좋다”고 말했다.

중국 시장의 관례에 따라 노트 시리즈는 9월10∼15일 시판될 예정이었지만 이번엔 9월1일에 나와 그 시기가 일주일 이상 단축됐다. 배터리 폭발 사고가 발생하기 전까지 유통업체와 삼성의 경쟁사들도 갤노트7을 훌륭한 제품이라고 평가했다. 양면에 에지 디스플레이 패널을 탑재했고 홍채 인식과 S펜 기능, 무엇보다 갤노트7을 중심으로 구축한 가상현실(VR) 생태계는 ‘혁신’으로 평가받았다. 중국삼성 관계자는 “갤노트7은 중국의 4천위안 이상 고가 스마트폰 시장에서 애플을 추월할 기회라고 확신한다”고 말했다.

하지만 배터리 폭발 사건이 터지자 상황이 바뀌었다. 특히 중국에서 판매된 기기도 2건의 폭발 사고가 일어났다. 한 중국삼성 관계자는 유통업체에서 달려와 질문을 쏟아냈다면서 “고객들이 만족할 만한 설명을 할 수 없어 곤혹스럽다”고 전했다. 9월14일 중국 국가질검총국은 삼성 쪽에 중국에서 판매한 갤노트7 기기 1858대를 회수하도록 요구했다. 중국삼성은 해당 기기는 테스트용 기기였다고 설명했다. 하지만 그전까지 삼성중국이 제공한 정보를 통해 ‘제품에 문제없다’고 생각한 사용자도 의혹을 갖게 됐다. 민항국에서 갤노트7 관련 위험성을 안내하자 사용자들은 불안해졌다.

9월18일 한 네티즌이 징둥닷컴에서 구입한 코럴블루 갤노트7 기기가 폭발했다고 밝혔고, 9월19일에는 금색 갤노트7의 폭발 소식이 알려졌다. 설상가상으로 같은 시기에 삼성중국은 갤노트7 시스템을 업데이트했다. 사용자들이 시스템을 업데이트한 뒤 배터리 테스트는 문제없었지만 흰색이던 배터리 아이콘이 녹색으로 바뀌었고 배터리를 60% 이상 충전할 수 없었다. 이와 함께 삼성은 기기 교체를 안내했다. 중국삼성 관계자는 유통업체에서 갤노트7의 안전문제를 질문하면 “괜찮다”고 대답할 뿐 구체적으로 설명할 수 없었다고 말했다.

2건의 폭발 사고에 대해 중국삼성은 공식적으로 답변하지 않았다. 9월19일 갤노트7의 배터리를 공급한 중국의 ATL이 먼저 성명을 발표하고 삼성과 함께 문제를 조사한 결과 해당 기기의 발화는 ATL에서 생산한 배터리와 직접 연관성이 없다고 했다. 발화 흔적을 보면 발화 지점이 배터리가 아니며 다른 외부 요인 때문에 발열 현상이 나타났을 가능성이 높다고 추측했다.

ATL의 성명 발표 뒤 2시간 만에 중국삼성도 삼성전자연구소와 품질검사부서에서 해당 제품을 상세하게 분석한 결과 외부 가열로 인한 손상이라는 결론을 얻었다고 설명했다. 다만 외부 가열이 인위적 조작 때문인지 제품 설계 문제인지는 명확한 조사 결과를 밝히지 않았다.

<조선일보>는 중국에서 발생한 갤노트7 폭발의 조사 결과를 더 상세하게 보도했다. 조사원들이 기기 두 대를 인덕션 위에 올려놓고 200℃에서 2~3분 동안 가열했을 때 기기의 훼손 모양이 폭발 사고가 발생한 제품 사진과 가장 비슷했다고 보도했다. 폭발 사고 발생 뒤 업계에서는 중국 판매용 갤노트7에 ATL 배터리만 사용된 것이 아니라, 문제의 배터리 제조사인 삼성SDI에서 생산한 배터리도 있다는 소문이 돌았다. 중국 시장에서 판매된 갤노트7이 모두 ATL 배터리를 적용했는지 묻자 ATL 관계자는 모른다고 답변했다.

중국 판매용 갤노트7 폭발이 사용자의 고의적 조작 때문인지, 삼성의 책임인지, 중국 판매 기기는 어느 제조사의 배터리를 적용했는지, 배터리가 정말 안전한지 중국삼성에 질문했지만 공식 답변은 없었다.

디신퉁(迪信通), 아이스더(愛施德), 타이리(太力), 징둥닷컴(京東·JD.com), 티몰(T-mall) 등 주요 대리점과 판매업체는 삼성과 협력관계를 유지하고 있다. 하지만 한 이동통신사 관계자는 우려를 표명했다. 업계 관계자는 통신사들이 갤노트7 판매에 적극적이지 않다면서 중국삼성이 확답을 내놓기 전까지 일부 통신사는 갤노트7을 매장에 진열하지 않기로 했다고 전했다. 중국삼성 관계자는 중국 시장에서 갤노트7 광고를 줄이고 S7과 S7엣지 광고에 주력할 것이라고 말했다.

삼성그룹은 일부 갤노트7 배터리에 결함이 있어 음극과 양극이 접촉하면 배터리 셀이 과열돼 연소되거나 폭발할 수 있다고 밝혔다. 배터리와 스마트폰 업계 전문가들은 지금까지 파악한 정보를 근거로 삼성 갤노트7 배터리 공정에 문제가 있고 배터리 분리막 두께나 부적절한 구조 설계 등 내부 결함으로 연소 또는 폭발 사고가 발생했다고 판단했다.

▲ 미국 연방항공청(FAA)과 유럽항공안전청(EASA) 등은 갤노트7을 위험물품으로 분류하고 기내 휴대를 금지했다. 2016년 10월16일 인천공항 출국장에 갤노트7 휴대 금지를 알리는 안내문이 게시돼 있다. 연합뉴스

갈수록 까다로운 배터리 안전 관리

국가질검총국은 보고서에서 ‘삼성 스마트폰 배터리 폭발’의 대략적 기술 원리를 설명했다. 9월14일 국가질검총국은 삼성에 일부 갤노트7 기기의 리콜을 요구하고 일부 기기에 안전문제가 있다고 판단했다. 배터리 양극과 음극 분리막의 일부가 얇아지고 절연테이프가 극판을 완전히 덮지 못해 양극과 음극이 직접 접촉하면서 발열이 나타났고 심각한 경우 발화로 이어졌다고 밝혔다.

1992년 소니에서 리튬이온 배터리 개발 성공 뒤 스마트폰과 노트북컴퓨터 등 휴대형 전자기기의 중량과 부피가 크게 줄었다. 이미 20년 넘도록 사용하지만 안전성을 100% 보장하는 제조업체는 없다. 스마트폰에서 가장 많이 채택하는 리튬이온 배터리는 양극과 음극, 전해액 등 세 부분으로 구성되고 분리막이 양극과 음극을 나눈다. 충전할 때는 리튬이온이 양극에서 음극으로 이동하면서 흑연층으로 들어가고 방전될 때는 리튬이온이 흑연결정체 음극 표면에서 떨어져나와 양극으로 이동한다. 배터리의 양극과 음극이 직접 접촉하면 배터리 내부에서 합선이 일어난다.

양극과 음극이 직접 접촉하는 원인은 다양하다. 배터리 제조사는 에너지밀도의 한계에 도전해 양극과 음극, 분리막의 크기를 줄이고 있다. 현재 고급 스마트폰에서 사용하는 배터리 분리막은 7~9미크론(micron·1미크론은 1mm의 1천 분의 1)이다. 이론적 한계가 3미크론으로 알려졌다. 이 때문에 배터리 안전성 관리가 갈수록 어려워졌다. 양극과 음극 재료의 배합 비율이 부적절하거나 분리막이 파열되면 양극과 음극이 직접 만나게 된다.

배터리의 양극과 음극이 직접 접촉하면 배터리 셀의 온도가 올라가고 제한된 공간에서 내부 압력이 상승한다. 배터리 케이스가 압력을 감당할 수 없으면 연소되거나 폭발하는 것이다. 리튬이온 배터리의 정상 작동 온도는 45℃ 이하고 90~100℃에 이르면 배터리에서 ‘자가 열반응’이 일어난다. 문제가 발생하는 시작 온도는 배터리 재료에 따라 다르지만 한계온도는 같다. 이 온도에 도달하면 배터리가 부반응을 일으켜 방열반응과 흡열반응이 일어나고 이런 부반응은 온도를 상승시켜 일련의 연쇄반응까지 일으킨다.

온도가 150~250℃에 도달하면 ‘열 폭주’(Thermal Runaway) 현상이 생긴다. 분리막이 파열되고 전해액이 연소되며 온도가 300~400℃까지 상승한다. 최고 900℃까지 올라가는 현상이다. 일부 배터리는 연기가 피어오르는 수준에 그치지만 불이 붙거나 폭발하기도 한다.

최대한 위험을 방지하기 위해 배터리 개발 단계에서 충분한 실험실 검증을 실시하고 생산과정도 엄격하게 관리하며 안전검사를 통과한 제품만 출고된다. 하지만 실험실 검증으로 모든 실제 상황을 완벽하게 재현할 수 없고 안전검사를 통과했어도 완벽하다고 보장할 순 없다. 다시 말해 안전성은 확률 문제인 것이다.

애플과 샤오미를 포함한 대다수 스마트폰 제조사들은 제품 발화와 폭발 사고를 경험했다. 2013년 3월 저장성 공상국이 36차에 걸쳐 시중에서 유통되는 스마트폰을 임의로 선정해 검사한 결과 합격률이 25%에 불과했다. 그중 배터리 열 충격과 주파수 성능, 방전 성능 등 세 항목의 불합격 비율이 가장 높았다. 저장성 공상국은 배터리 열 충격 항목은 국가강제성안전지표로 GB/T18287-2000 ‘무선전화기용 이온배터리 규범’ 요건에 따라 배터리를 분당 5℃±2℃씩 150℃±2℃까지 상승시켜 30분 동안 보관한 뒤 폭발이나 발화, 전해액 누출 현상이 없어야 한다고 밝혔다. 불합격 제품에는 삼성과 모토롤라, 화웨이 등 대기업 제품도 포함됐다.

리튬이온 배터리로 인한 안전사고가 스마트폰에만 한정된 것은 아니다. 2013년 보잉787 항공기에서 화재사고가 잇달아 발생했고 조사 결과 항공기에 장착된 리튬이온 배터리 결함이 발화 원인으로 밝혀졌다. 2006년에는 리튬이온 배터리를 개발한 소니에서 제품 리콜 사건이 있었다. 세계 10개국 컴퓨터 제조사에 공급한 노트북 배터리팩 생산과정에서 금속입자가 섞여 들어가 발화 사고가 발생했기 때문이다. 황쉐지에 중국과학원 물리연구소 연구원은 배터리 업계에서 고장률 판단 기준은 0.1ppm, 즉 1천만 분의 1인데 이번 삼성 갤노트7의 고장 비율은 이 범위를 벗어났다고 말했다.

‘삼성제국’이 해결해야 할 과제

삼성의 기술력을 고려하면 중국 시장에서 입지가 흔들리지는 않을 것이다. 업계 관계자들은 2017년 초 더욱 혁신적인 신제품을 내놓을 것이고 갤노트7 사고에 적절하게 대응하면 그해 하반기쯤 상승세로 돌아설 것으로 예상했다. “이번 일로 삼성이 타격을 받겠지만 미국에서 생존할 수 없을 거라고 보진 않는다.” <블룸버그> 기자 마크 거먼은 그 이유로 강력한 경쟁사가 없고 미국에서는 제품 리콜이 중대한 하자라고 생각하지 않기 때문이라고 말했다. 자동차업계만 보더라도 리콜은 새삼스러운 일이 아니어서, 도요타는 2014년 미국에서만 700만 대를 리콜했고 12억달러의 벌금을 납부했지만 자동차 판매 순위 3위를 지키고 있다.

하지만 최근 삼성 스마트폰이 직면한 위기는 삼성전자에 사소한 일이 아니다. 세계 최대 스마트폰 제조사인 삼성전자는 절반 이상의 영업이익을 스마트폰 사업에서 얻는다. 배터리 폭발 사고를 무사히 수습한다 해도 삼성이 해결해야 할 문제점이 부각되고 사업 구조 전환을 미룰 수 없다는 경종을 울린 신호탄이 될 것이다.

‘삼성제국’이 어떻게 스마트폰 사업 의존도를 낮출지가 가장 중요한 과제다. 2007년 이건희 회장은 앞으로 5~6년 안에 삼성이 잠재적 위기에 직면할 것이라고 경고했다. 2011년에도 현재 이익을 창출하는 대다수 사업과 제품이 10년 뒤 사라질 것이라고 했다. 이건희 회장의 예언은 현실로 나타났다. 고성장을 거듭하며 승승장구하던 삼성은 이제 갈림길에 놓였다.

스마트폰 사업은 삼성전자 매출과 영업이익에서 절반을 차지한다. 그러나 중국의 중저가 스마트폰 공급이 급증하면서 삼성의 중국 시장 점유율이 3년 연속 하락했다. 시장조사업체 IDC 보고를 보면, 2013년 4분기 중국 스마트폰 시장에서 삼성의 점유율은 19%까지 상승해 경쟁사 레노버와 애플을 제치고 1위를 기록했다. 당시 삼성이 세계시장에 출하한 스마트폰 8200만 대 가운데 21%가 중국에서 판매됐다.