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[Zoom In] ESS 화재원인, 제조결함부터 관리부실까지 복합 작용 결론제조·설치·운영·소방 각 단계별 종합안전강화대책 마련
김호준 기자  |  reporter@igasnet.com
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승인 2019.07.23  
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정부, ESS 화재 4대원인 발표

 

   
 

 

 

 

 

 

 

 

 

지난 1년 10개월간 전국에서 23건이나 발생한 에너지저장장치(ESS) 화재 원인이 마침내 규명됐다. 전기적 충격에 대한 배터리 보호시스템, 운영환경관리 등 제조·설치·운영 단계별 관리소홀이 연이은 ESS 화재사고의 원인으로 밝혀졌다. 이에 따라 정부는 제조·설치·운영·소방 각 단계별 종합안전강화대책을 추진한다.

산업통상자원부는 지난 6월 11일 ‘민관합동 ESS 화재사고 원인조사 위원회’가 실시한 에너지저장장치(ESS) 화재사고 원인조사결과를 공개하고 ESS 화재사고 재발방지를 위한 종합안전강화대책 및 ESS 산업생태계 경쟁력 지원방안을 발표했다.

산업부는 지난해 5월부터 집중적으로 화재가 발생함에 따라 국민안전을 최우선 목표로 현장실태조사, 정밀안전진단, 안전관리자교육 등 다각적인 대응조치를 취해 왔다. 특히 인명피해 방지를 위한 선제적 조치로 다중이용시설 전면 가동중단과 함께 과학적이고 객관적인 사고원인 규명을 통한 근본적인 문제해결을 위해 ‘민관합동 ESS 화재사고 원인조사위원회’를 설치하고 약 5개월여에 걸쳐 조사활동을 실시했다.

조사위는 ESS분야의 학계, 연구소, 시험인증기관 등 19명의 전문가로 구성했으며 총 23개 사고현장에 대한 조사와 자료분석, 76개 항목의 시험실증을 거쳐 조사결과를 발표했다.

분석결과 전체 23건의 화재사고 중 14건은 충전완료 후 대기 중에 발생했으며 6건은 충·방전과정에서 났고 설치·시공 중에도 3건이 발생한 것으로 나타났다.

특히 사고원인으로 ▲전기적 충격에 대한 배터리 보호시스템 미흡 ▲운영환경 관리 미흡 ▲설치 부주의 ▲ESS 통합제어·보호체계 미흡 등 4가지 요인을 확인했다. 또한 ▲일부 배터리 셀에서 제조상 결함을 발견했으나 이러한 결함을 모사한 실증에서 화재가 발생하진 않은 것으로 나타났다. 다만 조사위는 제조결함이 있는 배터리가 가혹한 조건에서 장기간 사용되면 위험요소가 될 수 있다고 밝혔다.

 

제품 및 시스템 차원의 안전관리 강화

KS인증 실시 및 배터리 셀에 안전인증 도입

 

정부는 화재원인을 토대로 ESS 제조·설치·운영 단계의 안전관리를 강화하고 소방기준 신설을 통해 화재대응 능력을 제고하는 종합적인 안전강화 대책을 시행키로 했다.

이에 따라 우선 제조기준에 있어 제품 및 시스템 차원의 안전관리가 강화된다. ESS용 대용량 배터리 및 전력변환장치(PCS)를 안전관리 의무대상으로 해 KS인증을 실시하는 등 ESS 주요 구성품에 대한 안전관리를 강화하도록 했다.

특히 올해 8월부터 배터리 셀은 안전인증을 통해 생산공정상의 셀 결함발생 등을 예방하고 배터리시스템은 안전확인 품목으로 관리할 계획이다. 또한 PCS는 올해 말까지 안전확인 용량범위를 현행 100㎾에서 1㎿로 높이고 2021년까지 2㎿로 확대키로 했다.

이와 함께 국제표준화기구(IEC)에서 논의 중인 국제표준(안)을 토대로 세계에서 처음으로 ESS 전체 시스템(전기·기계·폭발·전자기장·화재·온도·화학·오작동·환경 등)에 대한 KS 표준을 지난 5월 31일 제정했다. 정부는 이번 실증시험을 통해 확보한 다양한 데이터를 활용해 향후 ESS분야 국제표준 제안 등 국제표준화 논의를 주도해 나갈 계획이다.

뿐만 아니라 전기산업진흥회, 스마트그리드협회, 전지산업협회, 관련업계 등 민간이 자율적으로 협력해 배터리시스템 보호장치 성능사항(직류접촉기 내구성, 퓨즈 동작 특성 등), ESS 통합관리 기준(BMS·EMS·PMS 간 통신규약, 배터리·PCS간 보호장치 작동 절차 등) 등을 올해 안에 단체표준에 추가하고 고효율 인증, 보험 등과 연계해 실효성을 확보토록 한다는 방침이다.

 

ESS 설치기준 개정

점검 강화 통한 운영·관리 단계 안전성 제고

 

설치기준과 관련해서는 옥외 전용건물 설치를 유도하고 안전장치를 의무화한다. 산업부는 ESS 설치기준을 개정해 옥내설치의 경우 용량을 총 600㎾h로 제한하고 옥외에 설치하는 경우에는 별도 전용건물 내 설치토록 규정해 안전성을 제고한다고 밝혔다(설치장소별 기준 마련). 아울러 누전차단장치, 과전압보호장치, 과전류보호장치 등 전기적 충격에 대한 보호장치 설치를 의무화하는 한편 배터리 만충 후 추가충전을 금지하고 배터리실 온도·습도 및 분진 관리는 제조자가 권장하는 범위 내에서 관리되도록 기준을 설정할 계획이다(안전장치 및 환경관리). 더불어 과전압·과전류, 누전, 온도상승 등 이상징후가 탐지될 경우 관리자에게 통보하고 비상정지 되는 시스템을 갖추도록 하며 사고시 원활한 원인규명을 위해 배터리 상태(전압, 전류, 온도 등) 등 ESS 운전기록을 안전한 곳에 별도 보관토록 의무화된다.

점검 강화를 통한 운영·관리단계 안전성 제고도 진행된다. 정부는 정기점검주기를 기존 4년에서 1년으로 단축하고 전기안전공사와 관련업체가 공동점검을 실시해 실효성을 높일 예정이며 안전과 관련된 설비의 임의 개조·교체에 대한 특별점검을 수시로 실시, 미신고 공사에 대해 처벌하는 규정도 마련키로 했다.

이밖에도 화재대응 능력 강화를 위한 소방기준도 마련된다. 소방시설법 시행령을 개정해 ESS를 특정소방대상물로 지정, 소방시설 설치를 의무화하고 ESS에 특화된 화재안전기준을 올해 9월까지 제정하기로 했다. 특히 소화약제의 최적 활용방안 마련, ESS 화재에 특화된 표준작전절차(SOP) 제정(올해 하반기)을 통해 화재시 조기 진압이 가능하도록 소방대응능력도 강화할 방침이다.

 

기존 사업장, 사업장별 특성 고려한 조치사항 권고

업계와 협업 나서

 

기존 사업장의 안전조치에 대해서는 앞서 ‘ESS 안전관리위원회’가 사업장별 특성을 고려한 조치사항을 권고한 바 있으며 정부는 이러한 권고를 바탕으로 업계와 협업에 나선다.

우선 모든 사업장에 대해 ▲전기적 보호장치, 비상정지 장치를 설치토록 하고 ▲각 사업장에서 배터리 만충 후 추가충전 금지, 온도·습도·먼지 등 운영환경이 엄격하게 관리되도록 할 계획이다.

또 가동중단 사업장 중 옥내 설치된 시설에 대해서는 공통 안전조치 외에 방화벽 설치, 이격거리 확보 등 추가 조치를 적용한 이후 재가동토록 조치키로 했다. 가동중단 사업장 중 소방청이 인명피해 우려가 높다고 판단한 ESS시설에 대해서는 국민안전 확보를 위해 소방특별조사를 실시하고 그 결과에 따라 필요할 경우 옥외이설 등 안전조치를 시행할 예정이다.

산업부는 이번 안전조치를 이행하는데 소요되는 비용과 관련해 공통안전조치는 각 사업장 ESS 설비의 안전강화를 위한 것이므로 소유자·업계가 비용을 부담하되 이미 업계가 자체적으로 조치 중이라고 설명했다. 단 방화벽 설치 등 추가안전조치는 옥내 설치된 ESS설비의 화재발생시 인명피해 방지를 위한 것으로 정부가 비용의 일부를 지원할 계획이다.

또한 소방특별조사에 따른 후속 비용은 조사결과에 따라 결정되는 만큼 향후 업계와 비용분담방안을 협의해 나갈 예정이다.

산업부는 이번 안전조치의 이행여부 확인을 위해 전기안전공사 등으로 ‘ESS 안전조치 이행 점검팀’을 구성해 사업장별 이행사항을 안내하고 확인·점검할 계획이다. 아울러 정부의 가동중단 권고에 따라 ESS설비 가동을 자발적으로 중단한 사업장에 대해서는 가동중단기간에 대해 수요관리용 ESS는 전기요금 할인특례기간 이월을 한전과 협의해 지원할 예정이며 재생에너지 연계 ESS에 대해서는 신재생에너지 공급인증서(REC) 가중치를 추가로 부여할 계획이다.

 

‘질적 성장 위한 경쟁력 강화 우선’

차세대 배터리 개발 및 조기 상용화 지원

 

산업부에 따르면 ESS는 신재생에너지의 간헐성 보완, 전력소비 효율화 등을 위한 수요가 급증하면서 세계 각국에서도 미래 신성장 산업으로 적극 육성하는 분야로 그동안 우리 ESS 산업은 해당 분야 성장에 주도적인 역할을 해왔다. 하지만 이번 일련의 화재사태로 양적 성장에 치우쳤던 ESS산업을 되돌아보게 된 계기가 된 만큼 정부는 이번 ESS의 안전제도 강화 조치를 기반으로 국내 ESS산업 생태계의 질적 성장을 위해 분야별 경쟁력 강화를 지원할 계획이다.

먼저 ESS 핵심 구성품인 배터리분야에는 화재 위험성이 적고 효율이 높은 차세대 배터리 개발 및 조기 상용화를 지원하고 PCS는 신뢰성 및 안전성 강화기능 향상을 위한 기술개발을 지원한다. 또한 ESS 생태계 전분야 구성원들이 참여하는 ESS협회(가칭) 설립을 추진해 업계 소통과 협업 수준을 대폭 제고할 계획이다. ESS협회는 전력분야 협·단체별로 ESS 작업절차서(매뉴얼) 마련 및 관계자 교육 실시, 분야별 업계의견 수렴, 산업통계 작성, 표준안 마련, 해외사례 조사 등의 역할을 하게 된다.

한편 미래 신산업으로서 국내 ESS산업이 지속 성장하기 위해서는 이번 화재사태로 위축된 성장활력 회복이 필요한 만큼 정부는 단기 인센티브를 제공하고 향후 유망분야에서 새로운 수요 창출을 지원할 예정이다.

특히 화재사태 이후 ESS 설치 중단기간을 고려, 신재생에너지 공급인증서(REC) 가중치 적용을 6개월 연장키로 했다. 아울러 안전조치에 따른 설치비용 증가 부담을 완화하기 위해 기존 보험료를 낮출 수 있는 단체보험 신규 도입을 추진하고 ESS에 대한 ‘고효율 에너지기기 인증제’ 활용 확대를 지원할 예정이다. 뿐만 아니라 강화되는 ESS 설치기준 개정완료 전(8월 말 예정)까지 신규발주 지연에 대한 업계의 우려에 대해서는 6월 중순에 ‘사용전 검사’ 기준에 ESS 설치기준 개정사항을 우선 반영해 ESS 신규발주에 차질이 없도록 하고 중장기적으로는 해외에서도 수요가 확대되고 있는 가정용 ESS 등 신규 비즈니스모델 개발·적용을 지원할 계획이다.

정부는 이번 화재사태를 계기로 ESS의 안전성을 세계 최고수준으로 끌어올려 지속성장할 수 있도록 최선의 지원을 다하겠다고 밝혔다.

 

화재원인 조사 발표에도 논란 지속

‘사고원인 및 안전대책 원론적 수준’ 비판

 

이같은 에너지저장장치(ESS) 화재에 대한 민관합동 조사 결과가 발표된 가운데 관련업계는 배터리에 직접적인 원인이 없다는 데 안도하는 분위기이다. 하지만 일각에서는 원인조사위원회가 내놓은 사고원인이 모호하다는 지적도 나오고 있어 논란이 쉽사리 사그라들지 않고 있다.

일단 ESS 배터리를 생산하는 관련 업체들은 잇단 ESS화재 사고가 배터리 자체의 결함보다는 복합적인 원인으로 파악돼 사고 책임론에서 짐을 덜게 돼 안도하는 모양새다. 이들 업체들은 배터리가 이번 안전대책에서 안전관리 의무 대상으로 지정되는 만큼 모든 안전사항을 철저히 주수하도록 하겠다는 공식 입장을 전한 상태이다.

이와 함께 제품과 시스템의 안전관리가 강화되면 제품 경쟁력이 높아져 수주가 늘어날 것이라는 기대감도 감돈다. 업계 관계자는 “정부 대책안 발표가 ESS산업 전반의 안정성 및 신뢰성 확보 계기가 될 것으로 보인다”며 “이로 인해 모호한 시장 상황이 정리될 것으로 보인다”고 전했다.

하지만 일각에서는 조사위원회가 내놓은 조사 결과가 특정 원인을 파악하지 못하고 폭발·화재 가능성을 나열한 수준이라고 지적하고 있다. 특히 이번 화재 조사위원장이 사고가 완전히 안 날 것이냐에 대해 100% 말씀드릴 수 없다는 답변을 내놓아 불안감을 증폭시켰다. 이에 일부에서는 부실한 조사 결과 발표가 세계 시장에서 우리나라의 ESS 산업에 대한 신뢰를 떨어뜨린다며 국회 차원의 재조사를 요구하고 있다.

한 업계 관계자는 “일반적인 위험요소는 다 포함하면서 안전강화 대책 역시 원론적인 수준에 머물렀다”며 “특히 배터리 즉 셀 결함에 대해서는 명확히 밝히지도 못했다”고 설명했다. 또한 “조사위의 조사결과 발표가 이처럼 명확하지 못한 것은 배터리 제조업체들을 지나치게 의식해서 발생한 결과"라고 꼬집었다.

한편 이번 안전대책과 관련해 배터리 제조사들 입장에서도 표준이나 설치기준 강화 등이 전반적인 비용 증가로 연결돼 업체의 수익성은 다소 감소될 것으로 예상되고 있어 업계의 타격이 불가피 할 것이란 주장도 나왔다.

   
   
 

 

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