작년 8월 이후 발생한 에너지 저장장치(ESS) 화재의 원인이 배터리에서 비롯됐다는 정부 조사 결과가 나왔습니다.
산업통상자원부 산하 ESS 화재사고조사단(이하 조사단)은 지난 6일 정부세종청사에서 기자회견을 갖고 ▲충남 예산, 강원 평창, 경북 군위, 경남 김해, ▲경남 하동 등 5개 사업장에서 발생한 ESS 화재 원인 조사결과를 발표했습니다.
2017년 8월부터 23건의 #ESS 화재가 발생함에 따라 정부는 지난해 6월 ‘민관합동 #ESS 화재사고 원인조사위원회’ 조사 결과를 발표하고 종합 안전관리 대책을 내놓고 있습니다. 그러나 대책에도 5건의 화재가 발생해 조사단을 구성해 운영해왔습니다.
조사단은 사고 사업장의 폐쇄회로(CC)TV와 운영 기록을 통해 발화 지점을 추정했습니다. 또, 배터리를 해체·분석해, 단층촬영(3 D X선 CT) 검사도 실시했습니다. 화재로 배터리가 소실된 경우 사고 사업장과 같은 시기에 제조되어 동일한 배터리가 설치된 동일한 사업장을 분석했습니다.
조사단은 경남 하동을 제외한 4곳에서 발생한 ESS 화재 원인을 ‘배터리 이상’으로 지목했습니다. 이 화재들은 모두 배터리에서 발화한 것으로 분석했습니다. 또 예산과 군위에서는 물질이 가열돼 액체로 변하는 용융의 흔적을 확인했습니다.
과거 배터리 사용 기록을 분석한 결과 평창의 경우 충전과 방전 시 상하한 전압의 범위를 넘어서는 충전·반전 현상이 발견됐습니다. 이때 배터리 보호 기능도 작동하지 않았습니다. 김해에서는 6개월간 화재발생 지점의 배터리간 전압편차가 컸던 것으로 확인되었습니다. CCTV 배터리에서 연기가 발생한 점도 발견했습니다.
조사단은 사업장 4곳의 배터리와 비슷한 이력을 가진 인근 ESS 사업장의 배터리를 해체 분석했습니다. 그 결과, 예산에서는 일부 파편이 양극판에 붙어 있고, 배터리 분리막에서 리튬 석출물이 검출되었습니다. 평창의 경우 양극판 내부의 손상이 확인됐고 분리막에서 구리성분이 검출됐다.
또한 군위에서는 음극활물질 돌기형상이 확인되고 있기도 합니다. 김해에서는 양극판의 반환현상이 발견되어 분리막과 음극판에 갈변, 황색 반점이 있으며 정밀분석 결과 구리와 나트륨 성분 등이 검출되었습니다.
특히 예산·평창·군위 ESS에 사용된 배터리는 과거 화재 이후 70~95%로 감소했던 충전율을 다시 95~100% 올린 뒤 사용한 것으로 드러났다. 예산 군위 하동은 LG화학, 평창 김해는 삼성SDI 제품입니다.
하동은 절연 성능이 저하된 형상을 하고 있지만 배터리 이상이라고 생각되는 운용 기록은 보이지 않습니다.
조사단은 이 같은 결과를 토대로 사업장 4곳에서 발생한 ESS 화재가 높은 충전율 조건(95% 이상)으로 운영하는 방법과 배터리 이상 현상이 결합해 발생했다고 결론지었습니다. 하동의 경우 노출된 가입충전부에 외부 이물질이 접촉하여 화재가 발생한 것으로 판단했습니다.
김재철 공동조사단장은 “시스템, 배터리 운용 기록, 절연 감시기록 등 저장된 정보를 활용해 이전 조사위보다 배터리 이상과 화재 발생의 연관성을 명확하게 규명할 수 있었다”고 말했다.