ESS 화재 2차 조사단 "5건 중 4건이 배터리 탓"

'예산·평창·군위·김해' 배터리에서 발화…평창은 배터리 보호장치 정상 동작 안 해

하동, 외부 이물질 접촉에 화재발생

조사단 "충전율 95% 이상 운영방식 문제…충전율 낮추면 화재 예방 기여"

지난해 8월30일 화재가 발생한 충남 예산 ESS의 발화지점 배터리 모듈(왼쪽)과 시스템 운영기록 기록.

[세종=아시아경제 주상돈 기자] 지난해 8월 이후 발생한 에너지저장장치(ESS) 화재 5건 중 4건이 '배터리 이상 탓에 발생했다'는 조사 결과가 나왔다.

ESS 2차 화재사고 조사단은 이 같은 내용을 담은 원인조사 결과를 6일 발표했다.

조사단은 지난해 10월17일 학계와 연구기관 국회, 소방청 관계자 등 총 20명으로 구성됐다. 조사 대상은 같은해 8월30일 불이 난 충남예산 ESS와 10월27일 화재가 발생한 경남 김해의 ESS 등 총 5건이다. 조사단은 이를 대상으로 지난 조사위 결과와 사고 사업장의 운영기록 등을 분석하고 현장조사, 배터리 해체·분석, 유사 ESS현장 검측, 입체 단층 촬영(3D X-ray CT) 검사 및 검증시험 등을 실시했다.

조사단은 충남예산(배터리 제조사: LG화학)과 강원평창(삼성SDI), 경북군위(LG화학), 경남김해(삼성SDI)에 설치된 ESS 화재 원인을 배터리 이상으로 추정했다. 나머지 한 곳인 경남하동(LG화학)은 노출된 가압 충전부에 외부 이물질이 접촉해 화재가 발생된 것으로 결론 냈다.

조사 결과에 따르면 지난해 8월 오후 7시18분께 화재가 발생한 충남 예산군 광시면 미곡리에 설치된 ESS의 경우 시스템 운영기록(EMS) 등을 통해 발화지점이 배터리로 분석됐다. 현장조사 시에 수거한 발화지점의 배터리에선 발화 시 나타나는 용융(물질이 가열돼 액체로 변화한)흔적 확인됐다.

외부 환경 영향에 의한 화재 가능성은 낮은 것으로 봤다. 전기 또는 열을 통하지 않게 하는 절연체에 전압을 가했을 때 나타나는 전기 저항이 지속 감소하긴 했지만 기준치 보다 높았기 때문이다. 또 전력변환장치(PCS)의 피해와 소손 등의 현상이 없었고 유사 현장의 공통모드전압(CMV), 누설전류 등 조사 결과 전기적 요인에 의한 화재발생 가능성도 낮은 것으로 판단했다.

강원 평창군 미탄면 청옥산길에 설치된 ESS 화재도 배터리에서 발생한 것으로 봤다. 과거운영기록에서 충전 시 상한전압과 방전 시 하한전압의 범위를 넘는 충·방전 현상이 발견됐고, 특히 이 경우에 배터리 보호기능도 동작하지 않았던 것을 확인했다.

경북 군위군 우보면 선곡리의 ESS 발화지점도 배터리였다. CCTV 확인결과 배터리에서 최초 연기가 발생했고, 시스템·배터리 운영기록(EMS·BMS) 분석결과도 발화지점이 배터리로 나타났다. 경남 김해시 한림면 장방리의 ESS도 EMS을 통해 저전압·이상 고온 고장신호를, CCTV 영상으로 배터리에서 최초 연기발생이 확인돼 배터리를 발화지점으로 분석했다.

경상남도 하동시 진교면 관곡리 ESS의 경우는 배터리가 아닌 외부 이물질의 접촉에 의한 화재로 추정했다. 배터리와 차단기 사이의 전기적 노출부에 접촉한 이물질 탓에 불이 났다고 판단했다.

조사단 관계자는 "충전율을 제한해 낮은 상태에서는 화재가 발생하지 않았으나 충전율을 높인 후 화재 발생 확인했다"며 "충전율을 낮춰 운전하는 등 배터리 유지관리를 강화하는 것이 화재 예방에 기여할 것"이라고 말했다.

주상돈 기자 don@asiae.co.kr