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  • 입력 2022.10.24 09:42

[류원호 칼럼] 배터리 화재, 예방대책은 없는가

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류원호 교수
류원호 교수

가정과 기업의 모든 장비와 시스템에 없어서는 안 되는 전기에너지를 저장하고 필요할 때 사용이 가능하도록 구축하는 기술의 발전은 중요하며 그중에 다른 전지에 비해 가격이 높지만 다양한 분야에 사용하고 있는 리튬이온배터리는 휴대폰과 노트북, 전기차 등에 사용되고 있다.
 
리튬이온배터리는 화학적 반응을 이용해 전기를 생산하는 2차전지로 첨단 분야에서 사용되고 있는데, 이번 데이터센터(IDC) 화재로 인한 카카오 먹통 대란에서 나타나듯 리튬이온배터리의 화재 예방대책은 절실하고 시급한 실정이다.
 
발화가 시작된 것으로 확인되고 있는 UPS(Uninterruptible Power Supply)는 예상치 못하게 정전이 발생했을 경우를 대비해 부하전력의 연속성을 확보하기 위해 기본적으로 설치하는 전원장치이며 비상발전기가 가동되기 전에 즉시 전원이 공급되도록 설계된 무정전전원장치이다.
 
차세대 전력망으로 각광받으며 전력에너지를 사용하고 저장하는 시스템인 UPS 일종인 ESS(Energy Storage System)도 2017년부터 공공기관 설치 의무화를 한바 있는데   리튬이온배터리를 활용하기 때문에 열이 쉽게 발생하고 분리막 손상 등으로 열 폭주 현상에 의한 화재가 발생하면 일반 소화기로 진화가 어려운 것으로 알려지고 있다.
 
그러나 잉여전력을 배터리에 저장했다가 사용할 수 있는 장점이 있는 EES를 공공기관들이 설치를 꺼려하는가 하면 일부 지방자치단체는 화재발생 가능성이 높다는 이유로 설치한 EES 가동을 하지 않는 경우도 나타났다.
 
통계에 따르면 전국에 산재해있는 데이터센터는 160여개가 있으며 앞으로 더 지어질 것으로 알려지고 있는데, 필수적인 UPS는 데이터센터를 비롯해 중요한 전자적 장치를 운용하는 중요시설 등 많은 량의 전력이 필요한 곳에 설치되므로 대규모 형태의 납축전지가 아닌 리튬이온배터리만이 데이터센터 예비전력을 충당할 수밖에 없는 현실로 화재나 폭발의 위험성은 상존한다.
 
UPS는 일상의 생활공간인 아파트를 비롯해 병원의 중환자실과 주요은행 서버실은 물론이고 정부의 모든 기관과 지자체, 군부대 서버실 등 광범위하게 이용되며 정전으로 인한 장비의 가동이 중단되지 않도록 24시간 전원공급이 이뤄져야 하는 시설에 사용되고 있어 또다시 어떤 시설에서 화재가 발생할지 모르는 상황이다.
 
그러나 설치되는 모든 UPS는 준공 시 인가·검사 대상에 포함되도록 제도화가 되지 않은 상태이고 안전기준도 마련되지 않은 것이 큰 문제점으로 지적되고 있으며 이번 화재와 같은 사고의 발생 원인이기도 하다.
 
소방청 자료에 의하면 UPS에 의한 화재의 문제는 이번만이 아니라 2018년부터 5년간 54건으로 집계되었는데 2019년 공영홈쇼핑과 수원시청 화재, 2020년 동인천역과 KT영동지사 화재, 금년 가락시장역 화재와 선학동 빙상경기장 화재 및 메가박스 영사실 화재, 그리고 이번에 발생한 SK C&C 판교 데이터센터가 대표적 사례이다.
 
우리나라뿐만 아니라 세계 여러 나라에서도 리튬이온배터리에 의한 화재사고가 끊이지 않고 발생하고 있는데, 지난해 7월 테슬라의 메가팩(Megapck)을 설치한 호주 유틸리티 스토리지 프로젝트에서 100만가구에 30분간 전력을 공급할 수 있는 13톤의 리튬이온배터리 ESS에서 열 폭주 화재가 발생해 소방관 150명이 투입되어 4일간 진화한 사건이 있었다.
 
이러한 화재사고의 우려성에 대해 전문가들은 이미 검토하고 있었으며 최소한의 예방대책을 제시하거나 각종 연구논문 등으로 꾸준하게 문제점이 지적되어 왔다.
 
근본적이고 완벽한 대책은 아니지만 화재가 발생하면 나타날 대형 참사를 줄이기 위해 리튬이온배터리 기반의 UPS·ESS에 대한 화재대응 솔루션 등이 다양하게 연구되고 개발되어 열전 내화격벽 설치, 자동감지 센서에 의한 화재감지 시 질식 소화포(산소 침투를 막는 불연성 덮개) 자동전개 방법 등이 소개되었고 리튬이온배터리 전용 소화기구도 개발되어 있다.
 
그러나 가장 큰 문제는 리튬이온배터리가 화재에 취약하다는 것을 알고 있음에도 주기적인 취약요소 진단과 기본적 예방대책을 강구하지 않는 등 만연한 경각심이다.
 
올해 5월 산자부에서 ‘전기저장장치 안전강화 대책’을 마련해 배터리 보증수명제와 안전기준을 강화하고 자체 소화시스템 설치와 주기적 안전점검을 하도록 했음은 물론 소규모 단위로 내화구조 격벽 설치를 의무화 하라고 했으나 강조한 대로 대책을 강구한 곳은 몇 곳이나 될지 의문이며, 과거에 설치되었던 UPS는 더욱 취약할 것이다.
 
안전한 대체배터리가 생산되기 전까지는 필수로 사용해야 할 리튬이온배터리, 더 이상 화재로 인한 피해가 발생하지 않도록 제조에서부터 시공검사와 안전기준 및 사후관리 까지 세부적인 절차와 제도대책을 다시 보완하고 마련해 귀찮을 정도의 확인점검으로 화재예방 대책을 정착시켜야 하며, 기본부터 철저하게 지켜지길 바란다.
 
류원호 국민대-세종대 겸임교수, 한국항공우주정책·법학회 이사

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