화재시 전소로 사고원인 규명조차 어려워

이른바 에너지 저장장치인 ESS(Energy Storage System)에서 원인불명 화재가 잇따라 발생되면서 ESS 사업장에 대한 불안감이 증폭되고 있다.

지난 1월 21일 울산의 산업용가스 업체에 설치한 ESS 화재로 인해 48억여 원의 재산피해가 발생됐다. 신속한 안전조치와 함께 공장 가동을 중단함으로써 더 큰 피해확산은 방지했지만 ESS 사업장들의 불안감은 높아졌다.

지난 2017년 8월부터 최근까지 ESS에서 난 화재는 모두 21건으로 경남 양산, 울산 등에서는 피크저감용 ESS와 전북 장수, 전남 완도 등에서의 태양광연계 ESS에서 불이 났다.

이에 산업통상자원부는 지난해 말 기준으로 국내 ESS 사업장은 총 1490개이며 지난달 1253개 ESS 설치 산업장에 대한 정밀 안전진단을 실시하고 터미널, 공항, 병원 등 다중이용시설에 설치된 ESS 약 180㎿h를 전면 가동중단 조치했다.

ESS에 화재가 발생하면 배터리를 포함해 사고 원인을 규명할 수 있는 설비가 모두 불에 타버리기 때문에 사고조사와 감식에 어려움을 뒤따른다.

최근 에너지기술평가원이 ESS 화재와 관련한 보고서에 따르면 전문가들은 ESS 화재의 직접적인 원인은 전기적 충격현상 즉 ‘Surge’라고 추정하고 있다. 이같은 충격으로 인해 배터리 내부의 온도가 185℃ 이상으로 치솟게 하는 열 폭주(thermal runaway)를 유발했을 것이라는 분석이다.

이같은 현상은 휴대폰 배터리에서도 종종 발생하는 것으로 화재의 근본 원인은 전기적 충격현상이 왔을 때 제대로 통제하지 못한 운용시스템에 대한 문제점도 지적받고 있다.

ESS 배터리 공급사인 LG화학도 자사의 JH3 모델을 사용하는 사장업 389개소의 운영중단에 나서면서 국내 ESS 설비들이 사실상 가동중단에 나선 셈이다.

현재 ESS에 들어가는 리튬이온 배터리(배터리 셀) 시장은 LG화학과 삼성SDI가 거의 양분하고 있다. 이 두 회사는 ESS 화재발생에 대한 대비책으로 지난 9월부터 ESS 운영 업체에 배터리 충전 상한선을 기존 95%에서 75% 수준으로 낮춰 운영해달라고 요청한 것으로 전해졌다.

하지만 잇따른 ESS 화재 발생에 정부도, 업계도 속수무책인 상황이다. 따라서 대책도 없는 상황에서 무작정 가동중단만 요구함에 따라 ESS를 사용하고 있는 사업장은 속이 시커멓게 타들어가고 있는 심정이다.

미국 에너지부(DOE) 통계에 따르면 2016년 말까지 ESS 설치용량을 기준으로 살펴본 우리나라는 142.4㎿h로 전 세계에서 세 번째로 ESS가 많이 설치된 국가로 집계됐다.

산업통상자원부가 집계한 올해 상반기 국내 ESS 설치량은 1.8GWh로 전년 동기(89㎿h)보다 20배 이상 늘어났다.

이처럼 ESS 관련 사업군은 확대되고 있는데 화재발생 등의 안전은 보장할 수 없는 상황에서는 자칫 연관된 산업 전체가 공멸할 수 있는 우려가 예상되는 심각함이 내재돼 있다.

이같은 상황에서 신재생에너지사업의 확대를 야심차게 추진하고 있는 정부의 에너지 정책기조와 산업체들의 미래 신성장 동력 발굴이라는 요구가 맞물리며 기대가 높아졌던 ESS를 계속 사용해야하나 중단해야하나 기로에 서있는 셈이다.

ESS는 생산한 전력을 배터리에 저장했다가 필요한 시간에 내보내는 장치다. 특히 여름철 전력 수요가 급증할 때 긴급 대응하거나 생산효율성을 위해 심야 전기를 적극 활용해 저장한 전기를 전력피크때 사용하기에 용이하다.

2015년부터 보조금 지원, 전기료 할인 등의 정책으로 ESS보급이 늘어났다. 하지만 안전기준이 없는 상황에서 보조금 지원을 받기 위해 무리하게 ESS 보급을 늘렸고 최근 잇따르고 있는 화재는 그 부작용이라는 지적이다.

한편 산업용가스 제조업체인 대성산업가스는 물론 에어프로덕츠코리아도 구미공장과 울산의 온산, 용연공장에 ESS를 설치 운용중에 있으며 프렉스에어코리아와 린데코리아, SK에어가스 등도 동일한 시스템을 가동중인 것으로 전해졌다.