[르포]삼성SDI "ESS 화재 100% 막겠다"

'특수 소화시스템',
약품·모듈 내부 차단재로 투트랙 진화
초고속카메라·X-레이 등
배터리 불량 감지 첨단 장비도

[울산=아시아경제 기하영 기자]배터리 셀에 불이 붙자 30초도 안 돼 셀 온도가 300도까지 치솟았다. 불이 번질 뻔도 한데 불이 난 셀의 좌우측 인접 셀은 27도로 유지됐다. 삼성SDI가 적용한 '특수 소화시스템' 덕분이다. 화재가 발생하자 바로 불을 끄고 열의 확산을 막은 것이다. 10분이 지나자 불이 붙었던 셀 온도도 40도 아래로 떨어져 있었다.

삼성SDI 중대형System개발팀장 허은기 전무(오른쪽)가 ESS용 특수 소화시스템의 효과를 설명하고 있다.

삼성SDI는 23일 울산사업장 안전성 평가동에서 화재 확산 차단용 특수 소화시스템을 적용한 에너지저장장치(ESS) 모듈 화재 테스트 현장을 공개했다. 지난 14일 발표한 ESS 안전대책의 일환으로 특수 소화시스템의 실제 적용 상황을 시연한 것이다.

허은기 삼성SDI 전무는 "이 특수 소화시스템은 예기치 않은 요인에 의해 ESS 내 발화현상이 발생하더라도 화재로 확산되는 것을 근원적으로 차단할 수 있다"며 "배터리 셀의 문제는 아니지만 ESS산업 생태계를 복원하기 위해 마련한 선제적인 대응방안 중 하나"라고 말했다.

이날 시연에서 보여준 특수 소화시스템은 크게 두 가지 방식으로 작동된다. ESS 시스템 내 발화현상이 발생하면 모듈 상부에 적용된 첨단 약품이 불을 끄고, 모듈 내부에 삽입된 열확산 차단재가 화재가 번지는 것을 막는다.

실제 특수 소화시스템이 적용되지 않은 모듈은 셀에 불이 붙자마자 좌우 인접 셀 온도가 올라가기 시작했다. 빨간 불꽃과 함께 하얀 연기가 피어올랐고, 서서히 올라가던 온도는 5분정도 지나자 100도까지 치솟았다. 10분도 되지 않아 불길이 커지며 '펑'소리가 나자 안전을 위해 불을 끄고 시연을 종료했다.

삼성SDI는 배터리 제조 과정에서도 무결점 배터리를 생산하기 위해 '안전성'을 제 1의 원칙으로 삼고 있다. 소재 단계부터 출하까지 이물 제로화를 추진하고, 안전한 배터리 생산을 위해 제조 시스템 내 5000여개 관리항목으로 배터리를 검수한다.

이날 라인투어에서도 초고속카메라, 엑스레이(X-ray) 등 배터리 불량을 잡아내기 위해 도입된 수백여 종의 첨단장비 등이 눈에 띄었다. 배터리 생산은 크게 배터리 소재인 양극과 음극을 만드는 '극판 공정', 배터리의 형태를 만드는 '조립 공정', 배터리를 활성화 시키는 '화성 공정' 세 단계로 나뉜다. 모든 공정을 마치고 배터리가 출하되기까지 약 일주일의 시간이 걸리는데 삼성SDI는 매 공정마다 수 천개의 항목을 검수하고 있다. 라인투어를 맡은 박소영 프로는 "셀도 개별 아이디가 있어 이력 검색이 가능하다"며 "최소 10년은 이력을 보관하기 때문에 배터리에 문제가 생기면 조회할 수 있다"고 설명했다.

삼성SDI는 지난 14일 최근 잇따른 ESS화재로 인한 국민과 고객들의 불안을 해소하기 위해 고강도 안전 대책을 마련한 바 있다. 비록 삼성SDI의 배터리가 화재의 원인은 아닌 것으로 밝혀졌지만 국민 안전을 위협해선 안된다는 삼성 최고 경영진의 의지에 따라 마련된 대책이었다.

삼성SDI는 2000억원을 투입해 국내 사업장 1000여 곳에 특수 소화시스템 관련 조치를 완료한다는 방침이다. 최대한 시일을 당기겠지만 이 조치를 완료하는 데 7~8개월은 걸릴 것으로 회사 측은 보고 있다.

2016년 274개였던 국내 ESS 설비는 지난해 1490개로 늘었다. 그러나 2017년 8월부터 국내에서 발생한 27건의 화재 사고로 국내 ESS 생태계는 위기를 맞았다. 올해 ESS 신규 수주 건수는 지난해 대비 절반 이하 수준으로 떨어졌다.

특히 지난 6월 정부의 안전강화 대책 발표 이후에도 4건의 추가 화재가 발생하며 불안이 커졌다. 지난 21일에는 경남 하동군 소재 한 발전소의 태양광연계형 ESS에서 화재가 나면서 처음으로 중국 생산이 아닌 한국 생산 배터리에서 불이 났다. 여기에 최근 테슬라가 국내 ESS시장 진출을 타진하고 있는 상황이다.

전영현 삼성SDI 사장은 "오늘 보여드린 특수 소화시스템으로 향후 ESS에서 발생하는 화재의 확산을 100% 막을 수 있을 것으로 본다"며 "이러한 안전성 개선 노력을 통해 하루 빨리 국내 ESS 국내 생태계를 복원하고, 세계를 선도할 수 있는 ESS 산업이 되도록 하겠다"고 말했다.

기하영 기자 hykii@asiae.co.kr