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LG화학 "ESS화재, 배터리가 직접적인 원인 아니다"

ESS산업 신뢰회복 위해 고강도 종합 안전대책 발표

LG화학은 ESS 산업의 신뢰회복을 위해 고강도 종합 안전대책을 발표했다. 지난 2017년 중국 남경공장 생산 ESS용 배터리 전량 자발적 교체와 화재확산 방지 위한 특수 소화시스템 적용 등을 실시한다고 6일 밝혔다.



LG화학은 ESS화재 조사단 발표와 관련해 배터리가 화재의 직접적인 원인으로 판단되지 않는다고 밝혔다. LG화학이 위와같이 발표한 구체적인 이유를 살펴보면 우선, 지난 4개월간 실제 사이트를 운영하며 가혹한 환경에서 실시한 자체 실증실험에서 화재가 재현되지 않았고, 조사단에서 발견한 양극 파편, 리튬 석출물, 음극 활물질 돌기, 용융 흔적 등은 일반적인 현상 또는 실험을 통해 화재의 직접적인 원인이 아닌 것으로 확인했기 때문이다.


하지만 ESS 산업 신뢰확보 및 사회적 책무를 다하기 위해 2017년 중국 남경공장에서 생산된 ESS 배터리는 전량을 자발적으로 교체하기로 결정했다. LG화학은 2017년 남경산 배터리가 적용된 기존 국내 ESS 사이트 250여곳에 대해 배터리 교체를 시작할 계획이며 ESS 배터리 교체에 따른 비용은 모두 자체 부담한다.


한편 LG화학은 배터리 교체 이외 화재확산 방지를 위한 특수 소화시스템도 순차적으로 적용한다고 밝혔다. 적용대상은 2017년 남경산 배터리가 적용되지 않은 ESS 사이트도 포함한 국내 400여곳이며, 올해부터 신규로 설치되는 국내 모든 사이트에 대해서도 해당 시스템을 필수적으로 적용할 예정이다.


LG화학은 자체 개발한 특수소화시스템을 올해 초 이미 일부 ESS 사이트에 설치했으며 성공적으로 시범운영 중에 있다. 또한 소화시스템 적용 작업과 동시에 전수 조사를 실시해 필요할 경우 추가 모듈 교체를 포함한 안전강화 조치를 실시할 계획이다.


이번에 LG화학이 자체 개발한 소화시스템은 ESS 시스템 내 배터리 랙 상단에 설치된 연기 감지기를 통해 화재가 감지되면 해당 배터리 모듈에 직접 물을 주입해 진압하는 주수(注水)방식을 적용했다. ESS 시스템의 경우 특정 배터리 셀에서 화재가 발생하면 해당 배터리 셀의 온도가 상승하게 되고, 주변에 위치한 배터리 셀로 빠르게 ‘열전이(Thermal Propagation)’가 되면서 대형화재로 이어진다.


LG화학의 특수 소화시스템은 화재발생 초기 단계에 해당 배터리 셀이 위치한 모듈에 물을 직접 주수해 문제가 발생한 배터리 셀의 온도를 떨어뜨려 주변에 위치한 배터리 셀로 전달되는 열에너지를 낮추는 ‘냉각 방식’을 통해 화재 확산을 방지한다는 장점이 있다.


LG화학의 해당 소화시스템은 최근 글로벌 안전인증회사인 UL(Under Writers Laboratories)의 에너지저장 시스템의 열폭주 화재 전이에 대한 시험 방법 표준인 UL9540A Unit level 테스트 기준을 만족했다.


글로벌 품질인증 및 위험관리 회사인 DNV-GL(Det Norske Veritas and GermanischerLloyd)과 미국의 화재예방협회인 NFPA(National Fire Protection Association)도 리튬이온 배터리 화재 진압을 위해서는 물이 가장 효과적이라는 연구결과를 발표한바 있다. 이밖에도 LG화학은 안전성 강화를 위한 다각도의 조치를 실시하고 있다.


LG화학은 ESS 배터리 초기 설계 단계부터 전기충격 발생시 배터리를 보호하기 위해 모듈퓨즈, 랙퓨즈, 서지 프로텍터 등의 ‘3중 안전장치’를 반영해 배터리 안전성을 높여왔다. 모듈퓨즈와 랙퓨즈는 전류가 세게 흐르면 전기 부품보다 먼저 녹아서 전류의 흐름을 끊어주는 안전장치이며, 서지 프로텍터는 외부 이상전압이나 전기적인 과도 신호로부터 제품을 보호하는 장치다.


또한 LG화학은 절연성능에 이상 발생시 이를 감지하고, 절연상태를 실시간 모니터링 하는 ‘지락감시장치’와 ‘E(Emergency)-Stop’을 도입했다. 지락감시장치가 절연이상을 감지하면 배터리 시스템 내 E-stop이 작동해 배터리 전원을 차단시켜 화재를 예방하게 된다.


LG화학은 기존 사이트에 대해서는 이미 지락감시장치 및 E-Stop 장치를 설치했으며 신규 사이트에 대해서도 적용할 예정이다. 또한 정확한 화재원인을 파악하기 위해 Fireproof-HDD를 적용하고 있다. Fireproof-HDD는 일종의 블랙박스와 같은 개념으로 화재가 발생돼도 운영기록이 소실되지 않도록 HDD(배터리 시스템 내 하드디스크)를 보호하는 장치다.


한편 LG화학은 소프트웨어 업데이트를 통해 안전성을 강화하기 위한 조치를 실시했으며 온도·습도·먼지 등 ESS 사이트 운영환경의 철저한 관리를 위해 설치업체에 대한 정기교육을 진행해왔다. 또한 LG화학은 원격으로 배터리 진단, 분석, 예측을 할 수 있는 원격 모니터링 서비스를 실시할 예정이다.


LG화학은 “이번 고강도 안전대책과 관련해 약 2~3000억원의 비용이 소요될 것으로 예상된다”고 밝혔다. 한편 이번 안전조치는 국내에 설치된 사이트 및 국내 고객을 대상으로 우선 실행되며, 해외 사이트에 대해서는 해당 고객들과의 개별 협의를 통해 필요한 조치를 취할 예정이다.


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