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[집중조명] ESS 화재안전대책 연구 보고서 입수, 내용 보니…

기본 소화설비는 스프링클러, 옥외용 대체 시설도 제시
공기흡입형 감지기 원칙, 설치장소 등 세부 규정도 구상

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최영 기자
기사입력 2019-11-11

▲ <FPN/소방방재신문>이 입수한 ‘에너지저장자치의 화재안전대책에 관한 연구 최종 보고서’  © 소방방재신문


[FPN 최영 기자] = 잇따라 발생하는 ESS(에너지저장장치, Energy Storage System) 화재 사고와 관련해 정부는 대책 마련에 분주한 모습이다. 하지만 아직 그 형상은 뚜렷하게 나타나지 않고 있다.


그 사이 신재생에너지 산업 확장 추세와 더불어 이어지는 화재로 인해 국내 ESS 산업의 앞날까지 불투명한 상황이다. 삼성SDI와 LG화학 등 ESS 제조사들은 관련 대책을 발표하는 등 자구책을 내놓고 있다. 자체 개발한 소화시스템을 ESS에 적용하는가하면 수요처에 화재 안전을 위한 직접적인 투자 지원방안도 제시하고 나섰다.


관건은 앞으로 정부가 마련하는 안전기준들이다. 시설물 등에 설치되는 ESS의 화재안전을 위해 어떤 안전장치를 갖추고 어떤 방법으로 대응해 나갈 것인가가 큰 관심거리다.


정부는 ESS에 소방시설 설치를 의무화하기 위해 소방법에 따른 특정소방대상물로 지정하겠다는 계획을 이미 밝힌 바 있다. 이는 관련법 손질과 함께 화재안전기준의 정립을 눈앞에 뒀음을 시사한다.


소방청은 이를 위해 올해 초 ESS 화재안전 대책에 관한 연구용역을 한국화재보험협회 부설연구소인 방재시험연구원을 통해 진행했다. 이어지는 ESS 화재 사고가 막대한 사회적, 경제적 손실까지 불러오면서 사전 예방대책을 마련하기 위해서다.


지난 6월 소방청에 제출된 이 연구보고서를 <FPN/소방방재신문>이 입수했다. 이 연구에서는 최근 발생한 21건의 화재 사고 조사보고서를 정밀 분석하고 ESS 화재안전에 관한 국내ㆍ외 연구 실험자료 등의 분석을 거쳐 화재 시 진압과 대응 방안을 제시하고 있다.

 

특히 미국 NFPA, IFC, ICC 등 해외 기준과 국내 ESS 설비 특성을 반영한 화재안전기준 제정안의 형상을 제시하고 있다. 소방 관련법에서 연구 결과를 반영할지는 미지수다. 하지만 관련 기준의 기본 뼈대는 지켜질 것으로 관측된다. 이 연구를 통해 제안된 관련 기준안의 내용을 <FPN/소방방재신문>이 들여다봤다.


화재안전기준 어떤 형상 갖췄나

▲ 최근 경남 김해시 한림면의 한 에너지저장장치(ESS)에서 화재가 발생했다.     ©경남소방본부 제공

 

연구를 통해 제시된 ESS의 화재안전기준안은 총 13조로 이뤄져 있다. 우선 기준안에서는 ESS에 설치해야 하는 소방시설 등 설치기준과 유지ㆍ안전관리에 관한 필요 사항 규정을 목적으로 밝히고 있다.


적용 범위로는 ESS의 소방시설 등을 기준에 따라 설치하고 유지ㆍ관리토록 명시하고 있다. ‘화재예방, 소방시설 설치ㆍ유지 및 안전관리에 관한 법률 시행령’과 하위 고시로 세부 기준을 설정하고 있는 현행 소방법 체계와 크게 다르지 않다.


세부적으로는 소화기와 스프링클러설비, 자동화재탐지설비, 설치장소, 가연물 금지, 방화구획, 비상전원차단, 이격거리, 설치ㆍ유지기준의 특례, 다른 화재안전기준과의 관계, 재검토 기한 등의 내용을 순차적으로 나열하고 있다.


화재 대응 위한 소화기ㆍ스프링클러 강제


기준안이 제시하는 소화시설은 소화기와 스프링클러설비로 나뉜다. 소화기의 능력단위는 A급 화재 3단위 이상, B급 화재 5단위 이상으로 C급 화재에 적응성이 있는 것을 설치토록 규정하고 있다.

 

이에 더해 소화기 총 중량을 7kg 이하로 제한했다. 사용과 운반의 편리성을 고려한 조치다. 이는 ESS 설비 근처에서 발생 가능한 화재를 대비해 삽입한 조항이라는 게 보고서 내용이다.


자동식소화설비 규정에서는 스프링클러 설비를 기본으로 제시했다. 습식 또는 준비작동식으로 설치하되 수원을 4.8㎥ 이상으로 규정했다.

 

또 스프링클러 헤드를 설치하는 천장ㆍ반자ㆍ천장과 반자사이ㆍ덕트ㆍ선반 등의 각 부분으로부터 하나의 스프링클러 헤드까지의 수평거리를 1.7m 이하로 정했다.


비상전원은 60분 이상 작동이 가능토록 하고 수동기동장치와 소방차로부터 송수할 수 있는 송수구 설치 규정도 명시했다.


연구보고서에 따르면 현재까지 진행된 다양한 연구 결과 배터리 화재에서는 스프링클러설비가 가장 큰 냉각효과를 보이고 있는 것으로 나타났다.

 

또 물은 금속화재와 같은 성상에 적응성은 없지만 강력한 화세를 보이는 ESS 화재를 제어할 수 있고 실제 화재 현장에서 그 성능이 입증되기도 한 것으로 알려졌다.

 

따라서 NFPA와 FMDS, IFC 등 해외 기준에서도 스프링클러설비를 요구하고 있는 만큼 스프링클러설비 기준을 기본 자동소화시설로 반영했다는 게 보고서 설명이다.


옥외형 저장장치는 타 소화설비 허용


기준안에서는 스프링클러설비 설치가 곤란한 옥외형 ESS에 대해서는 적응성을 가진 자동식소화설비를 설치할 수 있도록 규정하기도 했다.

 

제시된 대체 자동소화설비는 고체에어로졸 소화설비와 Novec 소화약제를 사용하는 가스계소화설비 등 두 가지다. 현재까지 적응성이 있다는 실험 결과가 나왔다는 이유에서다.

 

보고서에는 “추후 연구결과에 따라 소화설비 종류는 변동될 수 있다”는 의견을 조문 해설에 덧붙이기도 했다.


ESS 상태 감시와 조기 감지 의무화


ESS 시설에 설치되는 자동화재탐지설비에도 특수성을 반영하는 기준안을 제시했다. 이를 위해 ESS 운영시스템으로부터 온도와 전압, 전류 이상 신호를 수신해 경보할 수 있는 수신기를 설치토록 했다.

 

다만 해당 경보를 별도 수신할 수 있는 장치가 수신기와 같은 장소에 있다면 이 규정을 제외한다는 단서가 달렸다.


ESS 배터리가 설치된 장소에는 화재감지기 종류를 공기흡입형 감지기로 한정했다. 이 외에 중앙소방기술심의위원회 심의를 거쳐 적응성이 있다고 인정되는 감지기는 사용 가능토록 명시하고 있다.


ESS 화재 특성상 조기 감지가 필수적이고 오작동에 따른 손실보다 감지가 지연될 경우 나타나는 피해가 더욱 크다는 점을 고려한 조치다. 또 배터리실 외에는 연기감지기를 설치토록 하는 규정도 넣었다.


위험성 고려해 설치장소부터 구조까지 제한


ESS의 설치장소도 제한 범위를 별도로 정하고 있다. 우선 소방 사다리차로 소화활동이 불가능한 높이의 장소에는 ESS를 설치하지 못하도록 규정했다. 변전소로부터 수전하는 변전시설과 동일실 또는 전기실을 통과해 진입해야 하는 실에는 설치를 제한하는 내용도 담겼다.


보고서에 적시된 이 규정의 해설에 따르면 소화활동 가능 높이는 소방차 접근 최하층보다 22.86m 이상 높은 곳을 의미한다. 변전소 설치 금지 규정은 스프링클러설비가 작동되거나 소방대의 주수 소화가 이뤄질 경우를 대비한 조항이다.

 

전기실에 대한 경로 제한은 소화활동 과정에서 위험 장소인 전기실을 통과하지 않도록 하기 위한 조치다.


ESS 설치 공간 내에는 가연물 보관을 원천적으로 금지하기도 했다. ESS 운영을 위해 불가피하다고 판단되는 가연물의 경우 장비로부터 1m 이상 이격토록 하는 내용도 담겼다.


ESS 전용 건물이 아닌 실내 공간에 설치할 때에는 설치 장소의 벽체와 바닥, 천장을 건축물의 피난ᆞ방화구조 등의 기준에 관한 규칙에 따라 다른 장소와 방화구획을 하도록 의무를 부여했다.


기준안에서는 비상전원 차단에 대한 규정도 제시하고 있다. 원격ㆍ수동 연결 해제 수단 등 두 가지에 대한 규정이다. 원격 전원 차단장치는 수신기 설치장소에서 조작이 가능토록 하고 수동 전원차단장치는 ESS의 설치장소 표지판에서 지시하는 위치에 설치되도록 근거를 마련했다. 이는 통전 상태에 따른 위험 방지 조치로 해석된다.


기준안에서는 ESS 랙과 랙, 랙과 벽체 사이에 대해서도 이격거리 기준을 명시하고 있다. 기본적으로 1m 이상을 이격하고 옥외형 ESS 설비는 인근 건물과 공공도로, 가연성 적재물 등과 3m 이상 이격되는 규정을 마련했다.


UL9540A 공인 시험기준 맞추면 일부 기준 면제


연구 보고서에는 이 같은 설치ㆍ유지기준에 대한 특례 기준을 설정하고 있다. 소방본부장이나 소방서장이 ESS의 주요 구성품인 배터리와 모듈, 랙 등의 화재안전성에 대해 일정한 시험방법에 따라 성능인정을 받은 경우 일부를 적용하지 않을 수 있다는 내용이다.


화재 안전성 시험으로는 UL9540A을 가장 먼저 제시하고 있다. UL9540A는 열폭주를 일으키는 에너지저장장치의 화재 특성 평가를 위한 ULL 시험 기준이다. 이 기준은 배터리 셀과 모듈, 장치, 설치 레벨 등에서 시험이 이뤄지는 것으로 알려져 있다.


또 기준안에는 이 UL시험 규정 외에 중앙소방기술심의회 심의를 거쳐 소방청장이 인정하는 시험방법도 허용할 수 있도록 규정하고 있다.

 

이 성능시험은 한국소방산업기술원, 한국화재보험협회 부설 방재시험연구원, 기타 ESS에 대한 실규모 화재시험이 가능한 시설을 갖추고 소방청장의 인정을 받은 시험기관이 수행할 수 있도록 하는 방안을 제시하고 있다.

 

최영 기자 young@fpn119.co.kr

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