조사단 “ESS 화재는 배터리 이상 탓”

“5곳 중 4곳 화재 모두 배터리 발화 지점”
1차때 “배터리 문제 확인 안돼”와 상반
배터리 이물질·전압 범위 넘어선 방전도

산업부, 충전율 80~90%로 하향 이행 땐
업계 부담 완화 위해 전기료 깎아주기로6일 민관합동조사단이 에너지저장장치(ESS) 화재 원인으로 배터리 이상을 지목한 건 지난해 발표한 1차 조사 결과와는 상반된 것이다. 당시 조사단은 배터리 보호시스템이 제 역할을 못했다고 지적했지만 배터리 자체에 문제가 있는 건 아니라고 판단했다. 하지만 이후에도 화재가 계속 발생하고 부실조사 논란이 일자 배터리 과거 운영기록을 분석하는 등 정밀조사를 벌여 다른 결론을 냈다.

ESS 화재는 2017년 8월로 거슬러 올라간다. 전북 고창 풍력발전소 ESS를 시작으로 지난해 5월까지 태양광·풍력 발전소 등에서 무려 23건의 화재가 발생했다. 이에 조사단은 지난해 6월 조사 결과를 발표하고 ▲배터리 보호시스템 미흡 ▲운영환경관리 미흡 ▲설치 부주의 ▲통합보호·관리체계 미흡 등을 화재 원인으로 지목했다. 배터리 이상은 확인되지 않았다고 선을 그었다.

하지만 지난해 8월 충남 예산 태양광발전소를 시작으로 강원 평창, 경북 군위, 경남 하동·김해 등 5곳의 ESS에서 잇따라 불이 나자 2차 조사단이 꾸려졌다. 이번 조사에선 소방방재청의 화재현장 운영기록과 폐쇄회로(CC) TV를 통해 발화 지점을 추정했다. 또 화재로 배터리가 완전히 소실된 경우 같은 시기에 제조된 동일한 배터리가 설치된 비슷한 사업장을 분석했다. 배터리를 직접 해체해 분석하고 입체 단층 촬영(3D 엑스레이)도 진행했다.조사단은 이런 과정을 거쳐 하동을 제외한 4곳의 ESS에서 발생한 화재는 배터리 이상이 원인이라고 판단했다. 조사단은 우선 이들 화재 모두 배터리가 발화 지점으로 분석된다고 밝혔다. 또 예산과 군위 ESS에선 화재 현장에서 수거한 배터리에서 내부 발화로 인해 녹아내린 흔적이 확인됐다고 설명했다. 예산 ESS와 유사한 운영기록을 가진 다른 배터리에선 분리막에 리튬 성분 등이 검출됐다고 덧붙였다.

평창 ESS에선 과거 운영기록을 통해 상·하한 전압의 범위를 넘는 충·방전 현상이 발견됐고 유사한 다른 배터리 분리막에서 구리 성분이 검출됐다. 김해 ESS에선 화재 발생 6개월간 배터리 전압 편차가 컸던 걸 확인했다. 다만 하동 ESS에선 배터리 절연 성능이 저하됐던 현상이 확인됐으나 배터리 이상으로 볼 수 있는 명확한 근거는 발견되지 않았다.

김재철(숭실대 교수) 공동조사단장은 “1차 조사 때는 조사 대상 배터리가 모두 소실된 데다 운영기록도 없어 정확한 원인 분석에 어려움이 있었다”며 “하지만 1차 조사 등을 계기로 ESS가 운영기록 등을 남겨 보다 정밀한 분석이 가능했다”고 말했다.

산업통상자원부는 이번 조사 결과를 바탕으로 안전대책을 발표하고 신규 ESS의 배터리 충전율을 80(실내)~90%(실외)로 제한하도록 했다. 기존 시설에도 같은 비율을 권고했다. 대신 충전율 하향 권고를 이행하면 업계 부담 완화를 위해 전기요금을 깎아주는 한전 할인특례를 개선하기로 했다. 또 정확한 원인 분석을 위해 각 ESS에 운영 데이터를 별도 보관(블랙박스)하도록 권고했다.

세종 임주형 기자 hermes@seoul.co.kr