'불안한 ESS' 안전 강화대책 나왔다...주요 내용은?
'불안한 ESS' 안전 강화대책 나왔다...주요 내용은?
  • 권준범 기자
  • 승인 2022.05.03 06:00
  • 댓글 0
이 기사를 공유합니다

충전율 제한→보증수명‧배터리셀 적합성 인증 의무화
사용후배터리‧이동형 전기저장장치 등 안전기준 추가
ESS통합관리시스템 등 디지털기술로 안전인프라 확충

[에너지신문] 빈번한 화재사고로 보급 확산에 제동이 걸린 ESS(전기저장장치)의 안전 확보를 위해 정부가 안전 강화대책을 추진한다. 보증수명 및 배터리 셀 적합성 인증 의무화 및 사용후배터리‧이동형 ESS 등 다양한 장치의 안전기준을 추가하는 등 큰 폭의 개선이 이뤄진다.

정부는 2021년 5월부터 지난 2월까지 9개월간 해외 안전기준을 검토하는 한편 지난해 6월부터 8개월간 ESS 화재원인조사위원회 권고를 면밀히 검토했다. 지난해 12월부터 4개월간 관련업계 의견수렴을 거쳐 지난 4월 20~22일 ESS 안전관리위원회를 열고 이번 안전 강화대책을 최종 확정했다.

▲ 사진은 본 기사와 관련 없음.
▲ 해외 ESS 설비 전경(사진은 본 기사와 관련 없음)

ESS 안전 강화대책 추진 배경

전기안전공사는 2020년 5월 이후 7건의 전기저장장치 화재가 발생함에 따라 지난해 6월부터 3차 전기저장장치 화재원인 조사단을 구성, 4건의 화재사고를 조사했다.

조사결과 화재사고 예방을 위해서는 배터리에 대한 안전기준을 강화하고, 제조공정 개선이 필요할 것으로 판단됐다. 또 자체소화설비, 배기시설의 안전기준 정비, 주기적 안전점검 등 운영관리가 필요하고 화재조사 과정에서 제기된 사항에 대해서도 안전 확보가 필요한 사항에 대한 기준개정, 법령정비 등 제도개선과 전기저장장치 산업의 지속가능한 성장을 위한 대책이 필요하다고 평가했다.

조사결과 및 평가를 토대로 산업부는 전문가 및 업계 의견수렴을 거쳐 강화된 안전기준을 마련하고, 전기저장장치 산업의 지속가능한 경쟁력 확보를 지원하는 동시에 그간 현장 감시 중심의 안전관리시스템을 실시간 안전운전 상태를 모니터링하는 사전 화재 예방 체제를 구축, 안전관리의 선진화도 도모할 계획이다.

정부 개선 대책의 세부내용은?

이번 3차 조사 이후 정부는 배터리에 대한 안전기준을 강화하고 제조공정 개선에도 나섰다.

글로벌 추세를 반영, 현행 옥내 80% 이하, 옥외 90% 이하의 충전률 제한에서, 배터리 보증수명(EOL, End of Life) 기준으로 용량을 설계해 사용자가 보증수명 용량 이하로 사용토록 변경했다. 또 배터리 셀의 열폭주 방지를 위해 적합성 인증 의무화를 추진한다.

지락사고 발생 시 절연저항이 제조사 기준치 이하일 때 경보가 울리도록 안전기준 개정을 추진하고, 배터리 제조사는 제조공정상의 문제점을 해결하기 위해 자율적 공정개선 및 배터리 교체를 실시한다.

아울러 자체 소화시스템 설치 및 배터리실 폭발 예방을 위한 감압배출기능 설치를 추진하고 주기적 안전점검을 의무화했다. 화재확산 방지 자체 소화시스템을 추가하고, 정상적인 동작여부를 확인하도록 기준 개정을 추진한다.

이와 함께 배터리실 내 폭발을 예방하기 위해 위험한 내부압력이 발생한 경우 내부압력 감압을 위한 배출기능을 설치토록 기준 개정을 추진하고, 일상점검을 위한 안전관리자의 주기적 점검을 월 1회로 의무화했다.

▲ 효성 직원이 ESS PCS(전력변환장치)를 조작하고 있다.
▲ ESS 전력변환장치(사진은 본 기사와 관련 없음)

화재조사 결과를 바탕으로 안전 확보 ‘박차’

산업부는 “그동안 화재조사 과정에서 안전 확보가 필요한 사항을 확인하고, 배터리 설치 및 운영관리에 관한 미비점을 보완했다”고 설명했다.

먼저 배터리 5MWh 이하 단위로 내화구조 격벽 설치를 의무화하고, 업계의 의견을 반영해 안전성 확보범위 내에서 랙과 벽 사이 이격거리 규정을 현행 1m에서 0.8m로 완화했다. 또 비상정지시간(5초 이내), 전기적 요인, 가연성・인화성가스, 모니터링 또는 제어시스템 구축, 운영정보 기록항목 구체화 등에 대한 기준을 개정했다.

다양한 ESS 등장에 따른 안전기준도 추가했다. 사용후배터리는 배터리용량, 보증기간 등에 대해 배터리제조사 또는 인증기관에서 시스템단위 안정 적합성 인증을 받도록 규정했다. 열폭주 위험이 적은 바나듐계 이차전지와 흐름전지는 전해질 유출방지, 내부식성, 환기 등 특성을 고려한 시설기준을 정립했다.

이동형 전기저장장치의 경우 옥내 설치금지), 위험물 3m이상‧일반대중 1.5m이상 이격거리, 정차기간 1일이내 등의 설치기준을 마련했다. LFP 배터리는 지난해 해외에서 안전사고가 발생함에 따라 안전기준을 구체화했다. UPS(무정전전원장치)는 전기저장장치와 유사하므로 대부분 이와 같은 안전기준을 준용하고 설치환경, 시설기준, 이격거리 등은 다르게 규정했다.

화재사고조사 결과의 신뢰성확보 및 이행력 담보를 위한 조치도 취해졌다. 전기설비 화재조사 결과의 신뢰성 담보를 위한 ‘전기설비 사고조사위원회(가칭)’ 신설과, 전기설비 화재조사 결과를 바탕으로 하자가 있는 전기설비‧부품에 대해 해당 제조사에 리콜명령제도 신설을 추진한다. 특히 전기설비 재해는 지속적으로 증가하는 반면 피해자 보상이 적기에 시행되지 않아 보험가입을 의무화할 계획이다.

이와 함께 디지털 기술을 활용한 ESS 안전관리 인프라를 확충한다. 전기저장장치 전사업장에 대한 실시간 안전관리시스템을 구축, 화재를 예방하고 온라인 검사를 통해 검사수수료를 50% 인하, 기업 부담을 완화한다. 또 ESS 화재사고 원인규명 및 사고예방을 위해 배터리 및 시스템 단위 시험‧실증을 위한 안전관리 기반을 확충할 계획이다.

산업성장을 위한 대책과 향후 계획

재생에너지 확대에 따라 전력계통의 신뢰도 유지 발전제약 완화를 위해 비리튬계·장주기·고신뢰 전기저장장치를 개발 보급하고 한전 등 공공기관 주도로 전력계통 안정화를 위한 대규모 전기저장장치를 설치한다.

단기적으로 법정교육에 전기저장장치안전관리 교육과정을 신설, 운영하고 중장기적으로는 교육기관을 통한 전문인력 양성 프로그램을 진행한다. 신재생에너지 설비, 전기차 충전시설, 전기저장장치 등 통합 전기안전 플랫폼을 구축, 안전점검‧검사를 사람중심에서 디지털체계로 전환한다. 빅데이터 표준화 및 데이터 기반 사고‧수명 예측기술 개발, 중장기 전기안전관리 로드맵 수립을 위한 정책연구 등을 추진할 계획이다.

산업부 관계자는 “전기저장장치 안전강화 대책 중 법령 개정사항은 추가로 연구용역 등을 추진, 전문기관의 검토를 거쳐 입법화할 계획”이라며 “행정규칙은 전문가 심의, 이해관계자 의견수렴, 규제심사 등 행정절차를 거쳐 올해 연말까지 안전기준을 개정을 추진할 계획”이라고 밝혔다.

▲ 지난해 에너지신산업 융합시스템 보급사업을 통해 준공된 ESS.
▲ 에너지신산업 융합시스템 보급사업을 통해 준공된 ESS(사진은 본 기사와 관련 없음)

ESS 안전강화대책, 산업부 일문일답

Q. 충전율 제한을 보증수명으로 변경하는 이유는?

ESS 화재는 총 34건으로 이 중 설치 2년 이내 발생 건수가 23건에 이른다. 설치 초기에 화재가 많이 발생하는 특성을 고려하면 에너지밀도가 높을 때 충전율을 낮춰 제품 안전성을 확보할 필요가 있다는 판단이다. 보증수명 도입은 안전성, 주요국 ESS 설치상황, 업계 요구, 사업자 재산권 보호 등을 종합적으로 고려했다.

ESS 사용전검사시 제출된 보증수명을 기준으로 설정하고 정기검사 시 잔존용량을 확인, ESS 설치 초기 화재사고를 예방한다. 단, 기존 사업장은 충전율 제한을 현행대로 유지하고, KEC 개정 이후 신규 설치하는 ESS 사업장을 대상으로 적용한다.

소유자는 보증수명만큼 운영, 수익과 안전성을 동시에 확보하고 방전(출력) 용량 정량화로 초기 화재발생률 감축 및 계통 운영계획의 안정화가 가능하다. 저성능 배터리의 시장진입 방지 효과도 기대된다.

Q. ESS 통합관시시스템의 목적은?

국내 가동 중인 2300여개 ESS 전사업장의 운영 상태를 실시간 모니터링 및 분석, 화재발생을 원천 차단하기 위한 사업이다. 12월까지 구축을 완료하고 내년 1월부터 현장적용에 착수할 예정이다.

이를 활용해 온라인 검사를 진행하면 검사수수료가 PCS 용량 1MW 기준 32만 6000원으로 50% 인하되므로 기업 부담이 크게 완화될 것으로 기대된다.

Q 해외에도 ESS 화재가 발생하고 있는지.

2018년 기준 국내 ESS 시장 규모는 약 3.6GWh로, 세계시장의 약 30%를 점유하고 있다. 그만큼 사고 빈도가 높은 것이 사실이다.

ESS 화재는 국내는 물론 미국, 중국, 독일, 호주 등 주요 국가에서도 발생하고 있으며, 특히 중국에서는 인명사고도 발생한 바 있어 철저한 안전관리가 요구된다.

권준범 기자
권준범 기자 다른기사 보기
이 기사를 공유합니다

댓글삭제
삭제한 댓글은 다시 복구할 수 없습니다.
그래도 삭제하시겠습니까?
댓글 0
댓글쓰기
계정을 선택하시면 로그인·계정인증을 통해
댓글을 남기실 수 있습니다.