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임정혁 기자
등록 :
2020-02-06 15:56

LG화학, 3천억원 투입해 ESS 화재 위험 ‘다 바꾼다’

ESS산업 신뢰회복 위한 고강도 종합 안전대책
2017년 중국 남경공장 생산 배터리 전량 교체
“배터리를 화재원인으로 보진 않지만 사회적 책무”

LG화학이 ESS(에너지저장장치) 산업의 신뢰회복을 위해 고강도 종합 안전대책을 발표했다.

정부가 지난해 발생한 화재 원인을 배터리로 꼽았고 이에 반박했지만 그와 별개로 사회적 책무를 다하겠다는 입장이다.

6일 LG화학은 2017년 중국 남경공장 생산 ESS용 배터리 전량 자발적 교체와 화재확산 방지 위한 특수 소화시스템 적용 등을 실시한다고 밝혔다.

먼저 LG화학은 이날 ESS화재 조사단 발표와 관련해 “배터리가 화재의 직접적인 원인으로 판단되지 않는다”고 분명히했다.

그 이유로 LG화학은 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 때문이라고 설명했다.

하지만 LG화학은 “ESS 산업 신뢰확보과 사회적 책무를 다하기 위해 2017년 중국 남경공장에서 생산된 ESS 배터리는 전량을 자발적으로 교체하기로 결정했다”고 강조했다.

특히 LG화학은 2017년 남경산 배터리가 적용된 기존 국내 ESS 사이트 250여 곳에 대해 배터리 교체를 시작할 계획이며 배터리 교체에 따른 비용은 모두 자체 부담하겠다고 했다.

또한 LG화학은 배터리 교체 이외에도 화재확산 방지를 위한 특수 소화시스템을 순차적으로 적용한다고 밝혔다. 적용대상은 2017년 남경산 배터리가 적용되지 않은 ESS 사이트도 포함한 국내 400여 곳이며 올해부터 신규로 설치되는 국내 모든 사이트에 대해서도 해당 시스템을 필수적으로 적용할 예정이다.

LG화학은 자체 개발한 특수소화시스템을 올해 초 이미 일부 ESS 사이트에 설치해 성공적으로 시범운영 중에 있다.

이번에 LG화학이 자체 개발한 소화시스템은 ESS 시스템 내 배터리 랙 상단에 설치된 연기 감지기를 통해 화재가 감지되면 가동한다. ESS 시스템은 특정 배터리 셀에서 화재가 발생하면 해당 배터리 셀의 온도가 상승하게 되고 주변에 위치한 배터리 셀로 빠르게 ‘열전이(Thermal Propagation)’가 되면서 대형화재로 이어진다.

이에 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.

특히 LG화학의 해당 소화시스템은 최근 글로벌 안전인증회사인 ‘UL’의 에너지저장 시스템의 열폭주 화재 전이에 대한 시험 방법 표준인 ‘UL9540A Unit level’ 테스트 기준을 만족했다.

글로벌 품질인증과 위험관리 회사인 ‘DNV-GL’과 미국의 화재예방협회인 ‘NFPA’도 리튬이온 배터리 화재 진압을 위해서는 물이 가장 효과적이라는 연구결과를 발표한 바 있다.

이밖에도 LG화학은 안전성 강화를 위한 다각도의 조치를 실시하고 있다고 전했다.

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 안전장치다. 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 도입했다고 밝혔다. 지락감시장치가 절연이상을 감지하면 배터리 시스템 내 E-stop이 작동해 배터리 전원을 차단시켜 화재를 예방하게 된다.

LG화학은 기존 사이트에 대해서는 이미 지락감시장치와 E-Stop 장치를 설치했으며 신규 사이트에 대해서도 적용할 예정이라고 전했다. 또한 보다 정확한 화재원인을 파악하기 위해 ‘Fireproof-HDD’를 적용하고 있다고 밝혔다.

Fireproof-HDD는 일종의 블랙박스와 같은 개념으로 화재가 발생돼도 운영기록이 소실되지 않도록 HDD(배터리 시스템 내 하드디스크)를 보호하는 장치다.

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

LG화학 관계자는 “이번 고강도 안전대책과 관련해 약 2~3천억원의 비용이 소요될 것으로 예상된다”며 “이번 안전조치는 국내 고객을 대상으로 우선 실행되고 해외에서는 해당 고객들과의 개별 협의를 통해 필요한 조치를 취할 예정”이라고 말했다.

임정혁 기자 dori@

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