삼성SDI, ESS화재 예방대책 다시 세운다
삼성SDI, ESS화재 예방대책 다시 세운다
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  • 이상복 기자
  • 승인 2021.06.13 00:00
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액체소화제 직분사방식 검증 새 제품에 적용
"기존 시스템은 고용량 배터리 대응에 한계"
▲2021 인터배터리 전시회에 삼성SDI가 출품한 고용량 ESS용 배터리 셀.
▲2021 인터배터리 전시회에 삼성SDI가 출품한 고용량 ESS용 배터리 셀.

[이투뉴스] 점유율 기준 국내 최대 ESS 배터리공급사인 삼성SDI가 배터리 화재 예방대책을 다시 세우고 있다. 열에 반응하는 기존 캡슐형 소화약제로는 열폭주로 인한 화재를 막는데 한계가 있다는 판단에서다. 삼성SDI 배터리를 쓰고 있는 국내 ESS사업장은 1100여곳, 6GWh에 달한다.

11일 ESS업계에 따르면 삼성SDI는 해외 기술업체와 제휴한 대전 소재 S사의 제안을 받아 액체소화제를 문제가 발생한 배터리에 직접 주입하는 방식의 소화시스템을 자사 ESS에 설치키로 했다. 이미 수차례 거듭된 테스트를 통해 성능검증도 완료했다는 후문이다.

앞서 2019년 10월 삼성SDI는 자사 배터리를 설치한 ESS에서도 화재가 잇따르자 이미 설치됐거나 새로 출하하는 배터리 모듈에 특수소화시스템을 적용하는 ‘고강도 안전대책’을 발표했다. 이후 6개월여간 1000억원 이상을 투입해 기존 ESS를 회수해 시스템을 설치했다.

ESS모듈 상부에 설치한 이 시스템은 각형 셀 벤트(Vent. 내부 기화가스가 분출되는 출구)에서 일정 온도 이상의 열이 분출되면, 캡슐에 담긴 소화약제를 스스로 터뜨려 화재를 억제한다.

셀과 셀 사이에 추가 삽입한 운모(Mica) 재질의 열 차단제는 열폭주가 인접 다른 셀로 확산되지 않도록 해준다. 하지만 이런 조치에도 불구하고 최근까지 두 차례나 추가 화재가 발생하자, 보다 강력한 조처가 필요하다고 보고 이번 시스템 도입을 검토한 것으로 알려졌다.

2017년 8월부터 올해 4월까지 발생한 국내 ESS화재 31건 가운데 삼성SDI 배터리 적용사업장은 10건, 32%(비중)로 LG에너지솔루션 18건, 58%의 절반 수준이다. 반면 화재로 소실된 배터리는 전체 피해량(251MWh)의 60%(151MWh)를 차지하고 있다.

업계는 삼성SDI의 국내 ESS시장 점유율과 보급량을 각각 70%, 6GWh 안팎으로 추정하고 있다.

공식발표는 없지만 삼성 측도 새 소화시스템 적용계획을 부인하지 않고 있다. 삼성SDI 관계자는 “5세대 고용량 배터리가 개발되면서 기존 소화약제로는 (진화가)충분치 않다는 판단이 있던 것으로 안다”면서 “새로 출시되는 ESS에 한해 이 시스템을 적용할 예정”이라고 말했다.

기존 제품에 새 시스템을 소급 적용하지 않는 이유에 대해선 “기존 ESS는 캡슐형 소화약제로도 화재예방이 가능하기 때문”이라고 했다. 하지만 올해 들어 추가 발생한 ESS화재가 기존 화재예방시스템을 이미 적용한 사업장에서 발생했다는 점에서 향후 논란의 소지가 있다.

LG보다 빠르게 화재예방시스템을 도입했으나 결과적으로 중복투자가 불가피하다는 시각도 있다. 양사는 배터리 발화에 의한 ESS화재가 끊이질 않자 각각 배터리 랙(Rack)에 물을 직접 주입하는 주수식(注水式) 시스템(LG)과 소화캡슐 시스템(삼성)을 예방대책으로 내놨다.

하지만 LG방식이 비공식 화재까지 3~4건을 성공적으로 차단할 때 삼성방식은 2건의 화재를 막아내지 못했다. 이에 삼성SDI는 소화약제를 충진한 튜브로 배터리 모듈을 감싸 발화된 셀에 직접 소화액을 다량 분사하는 새 소화시스템 도입을 추진하고 있는 것으로 전해졌다.

업계 한 관계자는 "삼성은 해당시스템으로 미국 소방인증인 UL9540A를 받으려는 것으로 알고 있다"면서 "공익적으로 보자면 기존 ESS에도 새 시스템을 적용하는 방안에 대해 긍정적으로 검토할 필요가 있다"고 말했다.

한편 국내 배터리 제조사들은 전기차시장 확대에 대응해 충전력 증대와 안전성 강화에 부심하고 있다. 삼성SDI는 9~11일까지 서울 코엑스에서 개최된 '인터배터리 2021' 전시회에서 1회 충전거리 620km, 충전시간 15분 성능을 자랑하는 5세대 전기차 배터리를 선보였다.

'꿈의 배터리'로 불리는 고용량·저위험 전고체 전지도 오는 2027년 이후 상용화한다는 포부다. 또 LS에너지솔루션은 업계 최초로 알루미늄을 첨가한 NCMA 배터리를, SK이노베이션은 셀 내부 화재가 팩(Pack) 전체로 확산되지 않도록 하는 열확산 제어 설계기술을 각각 선보였다.  

이상복 기자 lsb@e2news.com

▲삼성SDI ESS 랙
▲삼성SDI ESS 랙

 



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박영일 2021-06-12 13:35:35
소화패치 소용없다고 했었는데 무시하더니 비용이 따불로들게 되었군요 .

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