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연이은 ESS 화재…"제조결함·관리부실 때문"

민관합동 ESS 화재사고 원인조사 위원회 조사 결과 여러 원인 복합적으로 작용
"일부 배터리셀 결함 발견됐지만 배터리 자체 발화로 이어질 수 있는 문제 없어"

최수진 기자 (csj890@ebn.co.kr)

등록 : 2019-06-11 11:00

▲ 화재가 발생한 에너지저장장치(ESS) 시설.
2017년 8월부터 지속 발생한 에너지저장장치(ESS) 화재 원인으로 ESS용 배터리 제조결함, 관리부실 등의 요인이 복합적으로 작용한 것으로 밝혀졌다.

산업통상자원부는 11일 '민관합동 ESS 화재사고 원인조사 위원회'가 실시한 ESS 화재사고 원인조사결과를 공개했다.

산업부는 지난해 5월부터 집중적으로 ESS 화재가 발생함에 따라 현장실태조사, 정밀안전진단, 안전관리자교육 등 다각적인 대응조치를 취했다.

특히 다중이용시설 전면 가동중단과 함께 '민관합동 ESS 화재사고 원인조사위원회'를 지난해 12월 설치하고 약 5개월 여에 걸쳐 조사활동을 실시했다.

ESS 분야 학계, 연구소, 시험인증기관 등 19명의 전문가로 구성된 조사위는 총 23개 사고현장에 대한 조사와 자료 분석, 76개 항목의 시험실증을 거쳐 조사결과를 발표했다.

분석결과 전체 23건의 화재사고 중 14건은 충전완료 후 대기 중에 발생했고, 6건은 충방전 과정에서 발생, 설치·시공 중에도 3건이 발생한 것으로 확인했다.

사고 원인으로는 ▲전기적 충격에 대한 배터리 보호시스템 미흡 ▲운영환경 관리 미흡 ▲설치 부주의 ▲ESS 통합제어·보호체계 미흡 등이 꼽혔다.

조사위는 전기적 위해요인 중 지락·단락에 의한 전기충격이 배터리 시스템에 유입될 때, 배터리보호 체계인 랙 퓨즈가 빠르게 단락전류를 차단하지 못했고, 이로 인해 절연 성능이 저하된 직류접촉기가 폭발해 배터리 보호장치 내에 버스바와 배터리보호장치의 외함에서 2차 단락 사고가 발생하면서 배터리에서 화재가 발생할 수 있음이 확인됐다.

또한 산지 및 해안가에 설치된 ESS의 경우 큰 일교차로 인한 결로와 다량의 먼지 등에 노출되기 쉬운 열악한 환경에서 운영돼 배터리 모듈 내에 결로의 생성과 건조가 반복되면서 화재가 발생할 수 있는 것으로 나타났다.

배터리 보관불량, 오결선 등 ESS 설치 부주의시에도 화재 발생 가능성이 확인됐고, 제작주체가 다른 EMS·PMS·BMS가 유기적으로 연계·운영되지 못하는 등 ESS가 하나의 통합된 시스템으로 설계·보호되지 못했던 점이 화재사고 문제요인으로 꼽혔다.

산업부 관계자는 "일부 배터리셀에서 결함이 발견됐고 이를 모사한 시험을 했으나 배터리 자체 발화로 이어질 수 있는 셀 내부단락은 발견되지 않았다"며 "다만 제조결함이 있는 상황에서 배터리 충방전 범위가 넓고 만충상태가 지속적으로 유지되는 경우 자체 내부단락으로 화재 발생 가능성이 높아질 수 있다"고 설명했다.