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ESS 화재 2차 조사단 "배터리가 원인"…업체 "직접 원인 아냐"(종합)

  • 송고 2020.02.06 15:09 | 수정 2020.02.07 09:25
  • 윤병효 기자 (ybh4016@ebn.co.kr)

화재 5건 중 4건 배터리 결함 확인

조사단 "충전율 낮추고, 기록장치 설치 필요"

LG화학·삼성SDI "동일배터리 사이트 화재 없어"

산업 신뢰회복 위해 화재예방시스템 장착

지난해 9월 24일 강원 평창군 미탄면 평안리 풍력발전소 ESS 발전실에서 화재가 발생했다.ⓒ연합뉴스

지난해 9월 24일 강원 평창군 미탄면 평안리 풍력발전소 ESS 발전실에서 화재가 발생했다.ⓒ연합뉴스

ESS(에너지저장장치) 화재 2차 조사단이 배터리가 화재 원인이라는 조사 결과를 발표하자 배터리업체인 LG화학과 삼성SDI가 강력 반발했다. 자체 실험 결과 조사단이 지적한 결함이 화재로 이어지지 않았으며, 같은 배터리를 사용한 해외 사이트에서는 전혀 화재가 발생하지 않았다는 점을 이유로 들었다.

업체들은 책임 소재와 무관하게 산업의 신뢰회복 차원에서 자체 비용을 들여 배터리 교체 또는 화재방지장치를 부착하기로 했다.

20명으로 구성된 ESS 화재 2차 조사단은 6일 발표를 통해 2019년 6월부터 10월까지 발생한 5건의 화재 중 4건은 배터리가 직접적 원인이라고 밝혔다.

조사단은 "충남예산, 강원평창, 경북군위, 경남김해 사이트는 유사 또는 동일사업장에서 발화지점과 유사한 방전 후 저전압, 큰 전압편차를 보인 배터리 등을 종합적으로 분석해 배터리 이상을 화재원인으로 추정했다"며 "경남하동은 노출된 가압 충전부에 외부 이물이 접촉하여 화재가 발생된 것으로 추정했다"고 설명했다.

충남예산 경북군위 경남하동은 LG화학 배터리가, 강원평창 경남김해는 삼성SDI 배터리가 사용됐다.

충남예산 사이트에서는 배터리 내부발화 시 나타나는 용융흔적이 확인됐고, 동일사이트 분석결과 일부 파편이 양극판에 점착되고, 배터리 분리막에서 리튬석출물이 형성된 것으로 나타났다.

강원평창 사이트에서는 운영기록에서 배터리가 발화지점으로 분석됐고, 충전 시 상한전압과 방전 시 하한전압의 범위를 넘는 충방전 현상도 발견됐다. 유사 사이트 분석 결과 양극판 내부 손상과 분리막에서 구리성분이 검출됐다.

경북군위 사이트에서는 폐쇄회로영상(CCTV)과 운영기록을 통해 배터리가 발화지점으로 분석됐고, 배터리 용융흔적과 음극활물질 돌기 형성도 나타났다.

경남김해 사이트에서는 CCTV영상에서 배터리 연기 발생과 시스템 운영기록을 통해 배터리가 발화지점으로 분석됐으며, 6개월 동안 전압편차가 커지는 경향도 확인됐다. 유사 사이트 조사에서는 양극판 접힘현상과 분리막과 음극판 갈변 황색반점이 나타났고 이는 구리와 나트륨 성분으로 분석됐다.

경남하동 사이트에서는 2열 ESS 설비 중 한쪽이 먼저 급격히 절연성능 저하가 발생했고, 이후에 다른 쪽도 서서히 저하됐다. 하지만 운영기록상 배터리 이상이 나타나지 않았고, 환경도 화재로 이어질 가능성이 낮은 것으로 나타났다.

조사단은 "95% 이상의 높은 충전율 조건과 배터리 이상이 결합돼 화재가 발생한 것으로 추정한다"며 "충전율을 낮춰 운영할 것과 전 사이트에 운영기록 장치를 설치해야 한다"고 강조했다.

그러나 배터리 생산 및 제공업체인 LG화학과 삼성SDI는 배터리가 문제라면 같은 제품이 사용된 다른 사이트나 해외 사이트에서는 왜 화재가 나지 않았냐며 조사단 발표를 전면 부인했다.

LG화학은 "배터리가 화재의 직접적인 원인으로 판단되지 않는다"며 "지난 4개월간 실제 사이트를 운영하며 가혹한 환경에서 실시한 자체 실증실험에서 화재가 재현되지 않았고, 조사단에서 발견한 양극 파편, 리튬 석출물, 음극 활물질 돌기, 용융 흔적 등은 일반적인 현상 또는 실험을 통해 화재의 직접적인 원인이 아닌 것으로 확인했다"고 해명했다.

삼성SDI는 "조사단이 발표한 배터리는 다른 현장의 배터리인데, 조사단 조사 결과가 맞다면 동일한 배터리가 적용된 유사 사이트에서도 화재가 발생했어야 한다"며 "큰 전압편차는 배터리의 화재 발생 조건이 아니고, 강원평창은 배터리 보호장치가 정상 작동했다"고 해명했다.

한 업계 관계자는 "국내와 같은 ESS용 배터리가 사용된 해외 사이트에서는 화재가 거의 발생하지 않았는데 이건 어떻게 설명할 수 있겠냐"며 "1차 조사위 발표처럼 배터리 자체 문제 보다는 설치 부주의와 미숙한 운영 기술 및 환경 등이 화재 원인으로 보는 것이 타당하다"고 말했다.

LG화학과 삼성SDI는 배터리가 화재의 직접적 원인은 아니지만 산업의 신뢰회복 차원에서 자체 비용을 들여 배터리 교체 및 화재예방시스템을 장착하기로 했다.

LG화학은 "ESS 산업의 신뢰회복을 위해 고강도 종합 안전대책을 발표한다"며 "2017년 중국 남경공장 생산 ESS용 배터리가 사용된 250여 사이트에 대해 전량 자발적 교체와 기존 400여 사이트 및 신규 사이트에 대해 화재확산 방지 위한 특수 소화시스템 적용 등을 실시한다"고 밝혔다.

LG화학이 자체 개발한 소화시스템은 배터리 랙 상단에 설치된 연기 감지기를 통해 화재가 감지되면 해당 배터리 모듈에 직접 물을 주입해 진압하는 주수 방식이다.

또한 모듈퓨즈, 랙퓨즈, 서지 프로텍터 등의 3중 안전장치에 더해 절연성능 이상 발생시 이를 감지하고, 실시간 모니터링 하는 지락감시장치와 E(Emergency)Stop을 도입했다. 여기에 화재에도 소실되지 않는 블랙박스 개념의 Fireproof HDD도 적용하고 있다.

LG화학은 "고강도 안전대책에 약 2000억~3000억원의 비용이 소요될 것으로 예상한다"며 "안전조치는 국내 고객에 우선 적용하고, 해외 사이트는 개별협의를 통해 조치를 취할 예정"이라고 밝혔다.

삼성SDI는 "화재 요인과 상관없이 ESS화재 확산을 근원적으로 차단하는 장치를 지난해 10월부터 상당 부분 설치했고, 올 상반기내 완료할 예정이다"라고 밝혔다.

또한 "외부 환경요인이 ESS에 미치는 스트레스를 조기에 감지하는 시스템을 연개 개발해 적용할 예정이며, 해외 사이트에서는 화재가 없고 유독 국내만 발생하는 이유를 면밀히 분석해 향후 산업부에 관련내용을 공유해 ESS 운영 조건 개선에 적극 노력할 것"이라고 강조했다.


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