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이번 화재 시작된 배터리 'ESS'
전기차·태양광·풍력에도 사용
전문가 ＂안전 규정 정비해야＂

지난 15일 '카카오 먹통' 사태를 촉발한 경기도 성남시 SK C&C 판교 데이터센터 화재가 전기실에 보관 중이던 예비 배터리에서 시작된 것으로 확인되면서, 배터리 안전성에 대한 우려가 다시 커지고 있다. 최근 수년간 ESS (Energy Storage System·에너지 저장장치) 화재가 잇따르고 전기차 배터리 화재에 따른 위험성까지 대두되는 상황에서, 배터리 화재가 국가적 '디지털 먹통' 사태를 빚었기 때문이다. 전문가들은 "데이터센터, 전기차 확산으로 대형 배터리 수요가 폭발적으로 증가하는 상황에서 안전을 담보할 수 있는 기술·제도적 뒷받침이 필요하다"고 말한다.

다수의 배터리로 구성되는 ESS는 간헐성이 큰 태양광·풍력 같은 재생에너지가 늘어날수록 꼭 필요한 설비다. 맑은 날이나 바람이 불 때 생산한 전기를 저장했다가 밤이나 흐린 날, 바람 없는 날에 쓸 수 있어야 하기 때문이다. 하지만 2017년부터 ESS로 인한 화재 사고가 38건에 이르면서 우려가 가시지 않고 있다.

ESS뿐 아니라 이번 화재 사고의 원인이 된 UPS(무정전 전원장치)용 예비 배터리와 같이 사실상 ESS 역할을 하면서도 법규 사각지대에 있는 영역에 대해서도 보완이 필요하다는 목소리가 커지고 있다.

박주헌 동덕여대 교수는 "UPS용 예비 배터리도 리튬이온 배터리 여러 개를 묶어 쓴다는 점에서 ESS와 마찬가지지만 기준이 없었던 것"이라며 "관련 규정을 정비해야 한다"고 말했다.

지난 15일 화재가 시작된 것은 판교 데이터센터 지하 3층 전기실에 보관하고 있는 예비용 배터리로, 일종의 ESS다. 보통 데이터센터는 주(主)전원이 멈췄을 때를 대비해 UPS(Uninterruptible Power Supply·무정전 전원장치)와 비상용 디젤발전기를 갖추고 있다. 전원이 끊기면, UPS가 곧바로 작동하며 서버에 30분가량 전원을 공급하고 그동안 비상 발전기를 가동시켜 비축한 경유(1만5000L)와 인근 주유소에서 끌어오는 경유로 전기를 공급하는 구조다. SK C&C 관계자는 "이번에 화재가 발생한 배터리는 UPS와 연결돼 있으며, 필요시 추가 전력을 공급하는 예비용 리튬이온 배터리였다"고 말했다.

경찰의 CCTV 분석 결과, 15일 오후 3시 14분쯤 전기실에 보관돼 있던 배터리 1개에서 스파크(불꽃)가 일어난 뒤 화재가 발생했다. 즉각 자동 소화 설비가 작동해 할로겐 가스가 분사됐지만 역부족이었고, 결국 소방 인력이 출동해 이산화탄소 소화기와 물을 활용해 오후 11시 46분쯤 불을 껐다. 이번 화재로 각각 배터리팩 11개로 구성된 선반 5개가 전소(全燒)됐다.

◇배터리 화재서 촉발된 '카카오 먹통'

SK C&C에 따르면, 회사 측은 2016년 데이터센터 가동 이후 해당 배터리의 충전율을 90% 수준으로 유지해왔다. 현행 ESS 기준에 따르면, 배터리의 열폭주(이상 현상에 따른 온도 상승) 현상을 방지하기 위해 충전율을 옥내는 80%, 옥외는 90%로 제한하도록 하고 있다. 배터리 분야 한 교수는 "수치로는 기준보다 10%포인트 높을 뿐이지만 이 정도 차이면 예측하지 못한 내부 화학반응이 일어날 가능성이 높다"며 "시스템적으로 이 같은 수준을 장기적으로 유지했다면 위험할 수 있다"고 말했다. 배터리 과열로 폭발을 일으켰을 수 있다는 것이다.

반면 조재필 울산과학기술원(UNIST) 교수는 "여러 가지 복합적 요인이 가능한 상황"이라며 "전문가의 감식과 분석이 이뤄지기 전에는 원인을 예단하기 어렵다"고 했다. 다른 전문가들도 수시로 충·방전이 이뤄지는 태양광 연계 ESS나, 고온·충격에 노출될 가능성이 높은 전기차 배터리에 비해 데이터센터용 배터리는 안정된 환경에서 운영되기 때문에 화재 원인을 속단하기 힘들다는 반응을 내놓고 있다.

◇"확산하는 배터리, 안전 법령 정비해야"

이번에 화재가 발생한 리튬이온 배터리는 우리 주변에서 친숙하게 볼 수 있는 제품이다. 스마트폰을 비롯해 노트북, 전기차, 태양광용 ESS 등에도 모두 리튬이온 배터리가 쓰인다.

이 배터리는 양극, 음극, 분리막, 전해액 등으로 구성되는데 분리막이 손상되면 양극과 음극이 만나 과열되며 화재, 폭발이 일어날 수 있다. 지난 2016년 삼성전자의 갤럭시노트7 배터리 사고도 분리막 결함이 원인이었다. 한번 화재가 발생하면 진화가 어려운 것도 특징이다. 이번 데이터센터 사고도 소방 인력이 화재 발생 8시간여 만에 간신히 불을 껐다.

배터리 전문가인 박철완 서정대 교수는 "가장 아찔한 것은 아파트 주차장에 전기차 충전기 수십 개를 연달아 붙여놓는 것"이라며 "만약 전기차 1대에서 화재가 발생하면 연달아 화재, 폭발이 일어날 수 있기 때문에 적당한 거리를 이격하는 것이 좋다"고 말했다. 이어 "판교 데이터센터 화재도 지하 3층에 리튬이온 배터리 기반의 UPS 등 전기 설비들이 몰려있어 화재 진압이 어려웠는데, 이를 지상이나 옥외로 옮기는 식의 법령 정비가 필요하다"고 했다.

☞ESS(에너지 저장장치)

Energy Storage System의 약자로 에너지를 저장, 관리하는 시스템이다. 다수의 리튬 이온 배터리로 만들어지며, 주로 태양광·풍력 등 재생에너지와 연계해 쓰인다. 소규모 ESS는 건물이나 가정의 비상 전원 역할을 할 수 있다.

[그래픽] ESS(에너지 저장장치) 화재 사고 기고자 : 조재희 기자 박순찬 기자
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