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9월까지 ESS 소방시설 설치 의무화 “안전기준 강화된다”

산업부 ESS 화재 방지 위한 종합안전관리대책 발표

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최누리 기자
기사입력 2019-06-14

▲ 이승우 국가기술표준원장이 정부세종청사 산업통상자원부에서 에너지저장장치(ESS)의 안전대책 강화방안을 발표하고 있다.     © 산업통상자원부 제공

 

[FPN 최누리 기자] = 지난 2017년 8월부터 20여 차례 발생한 에너지저장장치(ESS) 화재가 미흡한 배터리 보호시스템과 부실한 설치ㆍ운영 관리 등의 복합적 요인이 작용했다는 조사 결과가 나왔다. 

 

이에 정부는 ESS의 소방시설 설치를 의무화하고 안전관리 의무대상에 포함하는 등 제조부터 설치, 운영, 소방 등 단계별 대책을 추진하기로 했다. 

 

산업통상자원부(산업부)는 지난 11일 ‘민관합동 ESS 화재사고 원인조사 위원회(조사위)’ 조사 결과를 공개하고 ESS 화재사고 재발 방지를 위한 종합안전관리대책을 발표했다.

 

지난해 12월 전기와 배터리, 화재 등 19명의 전문가로 꾸려진 조사위는 약 5개월간 총 23개 사고 현장에 대한 조사와 현장 분석을 진행하는 한편 76개 항목의 실험과 실증을 마쳤다.

 

분석 결과 전체 화재 중 14건은 충전 완료 후 대기 중에 발생했고 6건은 충ㆍ방전, 3건은 설치ㆍ시공 중에 불이 났다.

 

주요 사고원인으로는 ▲전기적 충격에 대한 배터리 보호시스템 미흡 ▲운영환경 미흡 ▲설치 부주의 ▲ESS 통합제어ㆍ보호체계 미흡 등이 꼽혔다. 

 

구체적으로는 지락과 단락으로 전기충격(과전압ㆍ과전류)이 배터리 시스템에 유입될 때 배터리 보호체계인 랙 퓨즈가 단락 전류를 차단하지 못한 점이 확인됐다. 그 결과 절연(전기차단) 성능이 저하된 직류접촉기가 폭발해 배터리 보호장치 내 버스바(구리로 된 기다란 판)와 배터리보호장치 외함에서 2차 단락 사고가 일어나면서 화재가 발생할 수 있다는 분석이다.

 

ESS를 제대로 관리하지 못한 점도 지적됐다. ESS는 보통 태양광이나 풍력발전 설비와 함께 바닷가나 산골짜기 등에 설치된다. 배터리가 큰 일교차로 인해 결로(이슬 맺힘)나 다량의 먼지 등에 노출되면 절연이 파괴될 수 있다. 

 

조사위는 배터리 보관 불량과 오결선 등 ESS 설치 과정에서 부주의로 화재가 발생할 수 있다는 점도 확인했다. 또 에너지관리시스템(EMS)과 전력관리시스템(PMS), 배터리관리시스템(BMS) 등 개별설비가 하나의 통합된 시스템으로 설계ㆍ운영되지 못한 점을 사고 원인으로 꼽았다.

 

이와 함께 일부 제조결함도 화재 가능성을 높인 요인으로 지목했다. 일부 배터리 셀에서 제조결함이 발견됐지만 실증 실험에서 셀 내부단락이 발견되지는 않았다. 다만 배터리가 완전히 충전된 상태가 지속해서 유지되면 자체 내부단락으로 화재가 발생할 수 있다고 조사위는 결론 내렸다.

 

▲ ESS 안전기준 강화와 관리제도 개편 내용     © 산업통상자원부 제공

 

이에 정부는 조사위의 화재 원인을 토대로 ESS를 특정소방대상물로 지정해 소방시설 설치를 의무화하고 제조와 설치, 운영 등 전 주기에 걸친 안전기준과 관리 제도를 강화하기로 했다. 

 

이를 위해 ‘화재예방, 소방시설 설치ㆍ유지 및 안전관리에 관한 법률’을 개정해 ESS를 특정소방대상물로 지정, 소방시설 설치를 의무화하고 오는 9월까지 ESS에 특화된 화재안전기준을 제정할 계획이다. ESS 화재 소화약제의 활용방안을 마련하고 표준작전절차(SOP)를 하반기 중 만들어 화재 시 조기 진압능력을 높인다는 방침이다. 

 

ESS용 대용량 배터리와 전력변환장치(PCS)를 안전관리 의무대상으로 지정해 주요 구성품에 대한 안전관리도 강화하기로 했다.    

 

올해 8월부터는 배터리 셀의 안전인증(제품 시험 + 공장 시험)을 통해 생산 공정상의 셀 결함 등을 예방하고 배터리 시스템을 안전확인 품목으로 관리한다. 

 

또 현행 안전확인 대상인 PCS의 안전확인 용량 범위를 연말까지 현행 100kW에서 1MW로 높이고 2021년까지 2MW로 확대할 예정이다. 

 

앞서 정부는 지난달 31일 국제표준화기구(IEC)에서 논의 중인 국제표준안을 토대로 ESS 전체 시스템에 대한 KS표준(한국산업표준)을 제정한 바 있다. 

 

정부는 이번 실증 시험을 통해 확보한 다양한 데이터를 활용해 향후 ESS 분야에서 국제표준안을 제안하는 등 국제표준화 논의를 주도해 나갈 계획이다. 

 

또 전기산업진흥회와 스마트그리드협회, 전지산업협회 등 민간의 자율 협력을 통해 배터리 시스템 보호장치의 성능 사항과 ESS 통합관리 기준 등을 올해 중 단체표준에 추가하고 고효율 인증ㆍ보험과 연계한다.

 

ESS 설치기준도 개선한다. 옥내에 ESS를 설치할 경우 용량을 총 600kWh로 제한하고 옥외는 별도 전용건물 내 설치하도록 규정해 안전성을 높이기로 했다.

 

또 화재 요인 중 하나로 배터리 보호시스템 문제가 지적된 만큼 누전차단장치와 과전압보호장치, 과전류보호장치 등 전기 충격에 대한 보호장치 설치를 의무화하고 배터리실 온도ㆍ습도와 분진 관리도 제조자가 권장하는 범위 내에서 관리하도록 기준을 설정할 계획이다. 

 

과전압ㆍ과전류와 누전, 온도 상승 등의 이상 징후를 보일 경우 이를 관리자에게 통보하고 비상 정지되는 시스템을 갖추도록 한다. 또 ESS의 원활한 원인 규명을 위해 전압과 전류, 온도 등 배터리 상태 등의 운전기록을 안전한 장소에 보관토록 의무화한다. 

 

안전한 운영ㆍ관리에 대해서는 정기점검 주기를 4년에서 1~2년으로 줄이고 전기안전공사와 관련 업체가 공동으로 점검해 실효성을 높일 계획이다.

 

또 안전 관련 설비의 경우 임의 개조와 교체에 대한 특별점검을 수시로 진행하고 변경공사의 인허가 대상을 현행 이차전지와 PCS 대체 공사 외 공조시설 변경 등으로 확대하는 등의 내용이 담긴 제재 조항도 신설하기로 했다. 이같은 사항을 신고하지 않으면 1년 이하의 징역 또는 1천만원 이하 벌금에 처하도록 관련 규정을 마련할 방침이다. 

 

산업부 관계자는 “모든 사업장에 전기적 보호장치가 설치되고 각 사업장에서 배터리 만충 후 추가 충전 금지와 온도ㆍ습도ㆍ먼지 등 운영환경이 엄격히 관리하도록 할 방침”이라며 “가동중단 사업장 중 옥내 설치된 시설은 방화벽과 이격거리 확보 등 추가 조치한 후 재가동하도록 했다”고 말했다.

  

최누리 기자 nuri@fpn119.co.kr 

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