ESS 화재사고 2차 조사 결과(태양광 발전시설 화재) 화재 변호사가 본

(태양광 발전시설 화재) 화재 변호사가 본 ESS 화재사고 2차 조사 결과

정부는 2020. 2. 6. 전기, 배터리, 소방분야와 국회 등 전문가 20명으로 구성된 ESS 화재사고 2차 조사단 조사 결과, 지난해 8월 이후 발생한 에너지저장장치(ESS) 화재사고 5건 중 4건은 배터리 문제라고 밝혔습니다.

에너지저장시스템 ESS(Energy Storage System)란 발전된 전기를 충전 보관했다가 한국전력공사에 송전할 수 있는 시스템입니다.

 

Ⅰ. 국내 ESS 화재사고 현황

2017. 8. 전북 고창의 풍력발전 연계용 ESS 화재를 시작으로 2020. 2. 3.까지 28건(2017. 8. 2. 2019. 5. 26.까지 23건, 2019. 6.부터 현재까지 5건)의 화재가 발생하였습니다.

Ⅱ. 민관합동 ESS조사위원회 의 구성 및 운영

 

 

정부는 2018년 12월 27일 인명피해 방지를 위한 조치로 과학적이고 객관적인 사고원인을 규명하기 위하여 전기, 배터리, 화재전문가, 학계, 연구소, 시험인증기관, 소방전문기관, 정부 등 19명으로 구성된 민관합동 ESS 화재사고원인 조사위원회를 구성하여 조사활동을 하였습니다.

나 제1차 결과(2019.6.) 발표 내용

(1) 배터리 보호 시스템 미흡

전기적 위해요인 중 지락, 단락에 의한 전기충격(과전압 과전류)이 배터리 시스템에 유입시 배터리 보호체계인 랙퓨즈가 신속하게 단락전류를 차단하지 못하고 이로 인해 절연성능이 저하된 직류접촉기가 폭발하여 배터리 보호장치 내 버스터와 배터리 보호장치 외함에서 2차 단락사고가 발생하게 됨으로써 배터리에서 화재가 발생할 수 있습니다.

(2) 운영환경관리 미흡

산지 및 해안에 설치된 EES의 경우 큰 일교차로 인한 결로나 다량의 먼지 등에 노출되기 쉬운 열악한 환경에서 운영되며 배터리 모듈 내에 결로 생성과 건조가 반복되면서 먼지가 눌어붙고 이로 인해 셀과 모듈 외 상자 사이의 접지 부분에서 절연이 파괴되어 화재가 발생할 수 있음을 확인하였습니다.

한편, 일부 회사의 배터리 모듈은 냉각팬을 사용하는 구조로 냉각팬이 먼지 수분의 이동 경로가 될 수 있으며, 분진에 대한 배터리 관리기준은 존재하지만 현장에서 지켜지지 않는 경우가 다수였습니다.

(3) 설치 부주의

배터리 보관불량, 오결선 등 ESS 설치 부주의 시 화재발생 가능성을 확인하였습니다.

① 통합보호 관리체계 미흡

제작 주체가 다른 EMS, PMS, BMS가 SI 기업 주도로 유기적으로 연계 운영되지 않는 등 ESS가 하나의 통합된 시스템으로 설계 보호되고 있지 않은 점이 사고 예방, 화재 시 전체 시스템으로의 확산 방지 및 원활한 사고 원인 조사 등에서 문제입니다. 인인을 확인하였습니다.

② 기타

일부 배터리 셀에 결함이 발견되었지만 배터리 자체의 발화로 이어지는 셀 내부 단락은 발견되지 않았습니다. 다만 제조에 결함이 있는 상황에서 배터리의 충·방전 범위가 넓어 만충 상태가 지속적으로 유지될 경우 내부 합선에 의한 화재 발생 가능성이 커질 수 있다.

 

나 제2차 결과(2020. 2. 6.) 발표 내용

(1) 조사 내용

구분조사 내용 충남 예산 ① 시스템 운영 기록에 배터리 단락으로 추정되는 저전압 및 이상 고온 신호 발생 ② 유사 인접 사업장의 배터리 해체 분석 결과 일부 양극 파편이 다른 양극판 점착과 리튬 분석물 확인 강원 평창위 ① 외 충전 상한 전압과 방전 하한 전압의 범위를 초과하는 기록을 확인하였으며, 배터리 보호 동작도 정상 작동하지 않고 유사 현장의 배터리 해체 분석 결과, 양 극판 점착과 리튬 분석물 확인 강원 평창위 ① 외 충전 상한 전압과 방전 하한 전압의 범위를 초과하는 기록을 확인 경위 등을 확인하여 배터리 보호 동작도 정상 작동하지 않고, 동성분도 정상 작동하지 않음 절연저항 감소 확인경남금해상 ①타 배터리에서 최초연기가 발생 확인 사고 전 6개월간 발화지점의 배터리간 전압편차 증가를 확인 유사배터리 분석 결과 양극판 부러짐, 분리막·음극판에 갈변·황색반점이 확인되어 분리막에서 구리와 나트륨 성분 등이 검출

(2) 조사 결과

2차 조사위는 2019.8. 이후 5건(충남 예산, 강원도 평창, 경북 군위, 경남 하동, 경남 김해)의 에너지 저장장치에서 발생한 화재 중 경남 하동의 경우 노출된 가압충전부에 외부 이물질이 접촉해 화재가 발생한 것으로 조사위는 이날 발표했다.

나머지 충남 예산, 강원 평창, 경북 군위, 경남 김해는 유사 또는 동일 사업장에서 발화 지점과 유사한 방전 후 저전압, 큰 전압 편차를 보인 배터리 등을 종합적으로 분석한 결과 배터리 이상이 화재 원인으로 나타났다.

높은 충전율 조건(95% 이상)에서 운용되는 방식과 배터리 이상 현상이 결합되어 화재가 발생한 것으로 추정되고 있습니다.

 

다 업계의 반론 (동아일보 2020. 2. 7. 자체 기사 'ESS화재, 정부 배터리 이상 탓' 참조)

(1) LG화학의 반박

LG화학은 자체 조사 결과를 근거로 내부 발화 시 발생하는 용융적은 배터리 이외의 부분에서 화재가 발생하더라도 배터리에 옮겨 붙으면 용융적이 남는다는 점과 화재 상황에 따라 누전차단장치가 작동하지 않을 수 있기 때문에 조사단의 결과가 맞다면 같은 배터리가 사용된 다른 곳에서도 화재가 발생해야 한다고 ESS 조사단의 결론에 문제를 제기했습니다.

(2) 삼성SDI 반박

삼성SDI는 "충전 상한전압의 범위를 넘어 충전된 것을 확인한 것은 화재 배터리가 아니라 유사 배터리로 조사한 것으로, 이를 이 사건의 배터리 결함으로 보는 것은 무리이며 초과전압도 안전전압 기준에 부합하고 갈변·황색반점이 나타난 것은 황색반점은 모든 배터리 사용 과정에서 나타나는 일반적인 현상"이라고 조사단의 결론을 반박했다.

(3) 화학과 교수 등 의문제기

화재가 발생한 것과 같은 종류의 배터리임에도 관리가 잘 되고 있는 건물 지하 1곳이나 대형 사이트에 설치된 ESS는 화재가 발생하지 않았다는 점을 들었고, 또 다른 화학과 교수는 휴대전화 배터리 발화 사건이 발생했을 때 20만 대 이상의 완제품을 시험해 원인을 규명했다는 점을 들어 이번 조사처럼 몇 건의 조사로 배터리의 발화 사건이 발생했을 때 20만 대 이상의 완제품을 시험해 원인을 규명하지 못했는지 지적했고, 이번 배터리 발생 방법과 함께 해외에서는 왜 그랬는지 지적됐다.

(4) 소결

업계에서는 조사단 결과가 맞다면 같은 배터리가 사용된 다른 곳에서도 화재가 발생해야 하지만 같은 배터리가 사용된 해외 사업장에서는 화재가 단 한 건도 발생하지 않았다며 설사 배터리가 발화 지점이라고 단정할 수 없는 것은 마치 휘발유가 있다고 해서 저절로 불이 붙지 않도록 배터리는 가연성 물질이지 점화원이 아니다라는 겁니다.

 

라 조사단의 입장

조사단은 조사위의 활동에 의한 EES의 효과적이고 정밀한 분석이 가능한 점, 사고 예방과 관련 기록의 보존에 기여한 점, 문제 발생 시 안전 장치의 즉각적인 동작에 의한 에너지의 흐름을 차단하는 등 신속한 소방대원의 출동에 의한 화재의 확산을 줄인 점, 사고 예방 및 원인 규명을 위해서 기존의 ESS와 신규 설치 시 시스템 배터리 운영 기록을 보존하고 보존할 장치를 설치할 필요가 있다는 점 등을 성과로 평가했습니다.

Ⅲ. 시사점

ESS는 태양광, 풍력, 조력, 조력 등 신재생 에너지 또는 소규모 발전소에서 생산된 전기를 수시로 전력망에 공급하면서 갑자기 전기가 소비되면 전기의 불규칙한 수요와 공급을 조절하고 수시로 바뀌는 주파수를 조정함으로써 전력망의 신뢰도를 향상시키는 신재생 에너지로 평가되고 세계에서 주목 받고 있었습니다.

그런데 한국에서 화재 논쟁이 계속되면서 국내 기업들의 글로벌 ESS 시장 경쟁력에도 빨간 불이 켜졌습니다.

한 제조업체는 화재 원인이 배터리 이상으로 추정되는 만큼 해외 시장 영업 일정에 차질이 빚어질 수밖에 없고 중국 업체들이 ESS 시장에 급속히 진출하면서 성장세가 두드러진 만큼 이미 주도권을 잡은 것 아니냐는 우려를 제기했다고 밝혔다.

21년간 화재사고 관련 사건을 수행한 법무법인 (유한) 금성화재 손해배상 전문 김동구 변호사팀은 ESS 화재에 대한 조사단의 결과에 관심을 가지고 화재조사 결과에 주목하고 그 결과도 명백히 밝혀질 것을 기대하였습니다.

그러나 안타깝게도 조사위 결과는 업계의 반박 및 화학계 일부 교수의 지적처럼 아쉬운 부분이 있지만 향후 정확한 원인을 밝히기 위해서는 법률문제로 비화할 가능성이 있다는 점에서 아쉬운 점이 없지 않습니다.

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