충전율 제한, 운영데이터 보관... 업계는 ‘반발’
지난해 8월 이후 발생한 에너지저장장치(ESS) 화재 5건이 배터리 이상으로 발생했다는 정부의 조사결과가 발표됐다.
ESS 화재사고 조사단은 6일 정부세종청사에서 열린 기자 브리핑에서 지난해 8월 30일∼10월 27일에 발생한 화재사고 5건을 조사한 결과 배터리 이상을 원인으로 추정한다고 밝혔다. 조사단은 “ESS 전소로 발화지점 배터리가 소실돼 원인 분석에 어려움이 있었지만 종합적인 조사와 분석을 토대로 이 같이 결론내렸다”고 설명했다.
앞서 정부는 지난 2017년 8월부터 1년 9개월간 23건의 ESS 사업장 화재가 연이어 발생하자 ‘민관 합동 ESS 화재사고 원인조사위원회’를 구성해 조사를 진행했다. 지난해 6월 정부는 23건의 ESS 화재에 대한 조사결과를 발표하면서 화재 원인이 배터리 보다 보호, 관리 등 부실한 운영체계에 있다고 밝힌 바 있다.
하지만 정부는 이를 토대로 안전기준과 관리체계를 개선한 대책을 내놨지만 이후에도 5건의 추가 화재가 발생하자 해당 화재를 조사해 배터리 이상을 화재 원인으로 지목한 것이다.
충남 예산에서 발생한 화재는 운영 기록을 근거로 배터리를 발화지점으로 결론지었다. 조사단은 현장에서 수거한 배터리에서 내부 발화 시 나타나는 용융 흔적을 확인했다. 이와 함께 같은 시기에 같은 모델을 설치한 인근 ESS 사업장의 배터리를 분석해 배터리 분리막에서 리튬-석출물이 형성되고 양극판에 일부 파편이 붙어 있는 것을 확인했다.
강원 평창 화재도 운영기록을 통해 배터리를 발화지점으로 분석했다. 조사단은 배터리의 과거 운영기록에서 충전시 상한전압과 방전시 하한전압의 범위를 넘는 충·방전 현상이 있었고 이 당시 배터리 보호 기능도 작동하지 않은 것을 확인했다. 인근 사업장에서 수거한 유사 배터리에서도 양극판 내부손상이 발생하고 분리막에서 구리 성분이 검출됐다.
경북 군위 화재는 CCTV와 운영기록을 근거로 배터리를 발화지점으로 확인했다. 현장 조사에서 수거한 배터리에서 용융 흔적을 발견했고 사고 사업장에서 전소되지 않은 배터리를 분석한 결과 음극활물질에 돌기가 나 있는 것을 확인했다.
경남 김해 화재는 CCTV를 통해 확인한 연기 발생 지점과 시스템 운영기록을 토대로 배터리를 발화지점으로 결론내렸다. 조사단은 운영기록에서 6개월간 화재 발생 지점의 배터리 간 전압 편차가 커지는 현상을 발견했다. 인근 사업장의 유사 배터리에서도 양극판 접힘 현상, 분리막과 음극판의 갈변 현상이 발생했고 이에 대한 정밀 분석에서는 구리, 나트륨 성분 등이 검출됐다.
다만 경남 하동에서 발생한 화재는 노출된 가압 충전부에 외부 이물질이 닿아 화재가 발생했다고 추정했다.
조사단은 이 같은 분석 결과를 토대로 사업장 4곳에서 배터리 이상이 화재에 영향을 미쳤다고 판단했다. 공동 조사단장을 맡은 김재철 숭실대 전기공학부 교수는 “높은 충전율로 운영하는 방식과 배터리 이상이 결합해 화재가 발생한 것으로 추정한다”고 설명했다.
김 단장은 “배터리 이상이란 배터리 제조시 문제가 있는 일부 배터리에 과충전, 과방전, 저전압 등 운영상의 문제가 합해진 것으로 앞으로 해당 배터리를 계속 사용할 경우 문제가 발생할 수도 있음을 의미한다”고 말했다.
이어 그는 “시스템과 배터리 운영기록, 절연감시기록 등의 정보를 활용해 배터리 이상과 화재와의 관련성을 명확히 규명할 수 있었다”며 “지난 조사는 설비가 전소되고 기록도 소실돼 설치 환경, 외부적 환경 등으로 조사할 수밖에 없었다”고 덧붙였다.
한편 배터리업계는 이번 조사 결과에 대해 강하게 반발했다. 삼성SDI와 LG화학은 조사결과 발표 직후 이를 반박하는 자료를 발표했다. 이날 기자 브리핑에서는 LG화학과 삼성SDI 관계자가 직접 참석해 회사별 안전대책을 중점적으로 설명했다.
이와 함께 산업부는 ESS 화재 예방을 위한 안전대책을 추가 발표했다. 산업부는 신규설비의 충전율 제한을 옥내 80%, 옥외 90%로 의무화하고 기존 설비에 대해서도 동일한 충전율로 하향 조치하도록 권고했다. 또 ESS 설비와 기존 설비 모두 블랙박스 내 운영 데이터를 별도 보관하도록 권고할 방침이다.
