ESS 화재 '배터리 결함' 결론…신재생 중심 에너지정책 '안갯속'

해남·음성·영천·홍성 4건 모두 "배터리탓"

ESS 안정성 확보 지연되며 정부 고심 깊어질듯

한 풍력발전소 ESS에서 화재가 발생했다. ⓒ뉴시스

2020~2021년 발생한 에너지저장장치(ESS) 화재 4건(해남·음성·영천·홍성) 모두 배터리 문제로 발생한 것으로 결론이 났다. 다만 이를 대하는 ESS 제조업체들 반응은 갈렸다. 삼성SDI는 "명확한 원인 규명이 되지 않았다"며 결과를 받아들이지 않았고 LG에너지솔루션은 조사 결과에 동의했다.

ESS 안전성과 공급 안정성 확보에 어려움을 겪으면서 정부 신재생에너지 중심 에너지 전환 정책도 안갯속을 걷고 있다는 진단이다. 재생에너지 출력 변동성과 간헐성, 관성저하 등 문제를 보완하기 위해 정부는 ESS를 확대 추진할 계획이었다.

한국전기안전공사는 3일 "2020년과 2021년에 발생한 4건의 ESS 화재사고에 대해 조사를 실시한 결과 모두 배터리 내부이상에 의한 화재로 추정했다"고 밝혔다. 제3차 ESS 화재원인 조사단은 작년 6월 학계, 연구기관, 공공기관, 협회 등 소속 전문가로 구성돼 조사를 해왔다.

먼저 조사단은 2020년 5월 27일 전남 해남에서 발생한 태양광 발전소 화재 원인을 배터리 내부 이상으로 추정했다. 조사단은 특히 고충전율 사용이 화재발생 위험을 높인 것으로 판단했다. 삼성SDI 배터리가 사용된 이 ESS의 당시 배터리 충전율은 95%로, '옥외 90% 이하' 기준을 초과했다고 조사단은 밝혔다. 조사단은 또 단층촬영(CT)을 통해 발화된 배터리 셀 내부의 구리 집전체 융용 형상도 확인했다.

조사단은 이와 함께 안전관리자가 화재를 인지하고 소화하려고 했지만 화재가 확산됐다는 점을 지목하며 삼성SDI 배터리 내장 소화설비 신뢰성에 대한 다각적인 검증이 필요하다고 밝혔다.

다만 삼성SDI는 "수개월간 진행된 실증 실험에서 화재로 재연되지 않아 명확한 원인 규명이 되지 않았다"는 입장을 냈다. 삼성SDI는 "충전율 5% 초과 운영이 화재와 직접적인 연관성은 없다고 생각한다"며 "용융현상은 화재 시 발생한 현상이지 원인이 될 수 없다"고 했다. "안전관리자의 추가 소화 활동이 소화시스템의 정상적인 작동을 방해했을 가능성이 높다"고도 덧붙였다.

2020년 9월 3일 충북 음성, 지난해 3월 11일 경북 영천, 같은 해 4월 6일 충남 홍성에서 각각 발생한 ESS 화재도 모두 배터리 내부 이상에 의한 것으로 추정됐다. 해당 ESS에는 모두 LG에너지솔루션의 배터리가 사용됐다. 음성, 영천 화재의 경우 LG에너지솔루션의 배터리 소화설비가 정상 작동하긴 했지만 화재가 났고, 홍성 화재에서는 배터리 소화설비가 아예 작동되지 않았다.

조사단은 "LG에너지솔루션도 조사단의 화재 조사 결과에 동의했다”며 "이미 LG엔솔은 잠재 화재 요인을 조사단에 공개했으며, 자발적으로 전수교체를 완료했다”고 전했다.

LG에너지솔루션은 별도 입장을 통해 “작년 5월 ‘고객 안전 및 품질 최우선 원칙’에 따라 2017년 4월~2018년 9월 ESS 전용 라인에서 생산된 제품에 대해 자발적 교체를 실시한 바 있다”며 “이번 조사 대상인 3건의 추가 화재 발생 배터리는 모두 이 교체 범위에 포함되는 제품”이라고 했다.

이어 “이미 선제적인 자체 조사 및 분석을 통해 발화요인으로 확인된 전극코팅 공정에 대한 개선을 완료했다”며 “LG에너지솔루션은 앞으로도 제품의 품질 경쟁력을 지속적으로 강화하고, ESS 산업 생태계 발전을 위해 노력할 계획”이라고 덧붙였다.

ESS의 안전성과 공급 안정성 확보에 어려움을 겪으면서 정부가 추진하는 신재생에너지 중심의 에너지 전환 정책도 안갯속을 걷고 있다는 진단이다. 앞서 정부와 전력당국은 작년말 10차 전력수급기본계획(2021~2036) 총괄위 킥오프 회의에서 "재생에너지 발전비중 확대에 따른 ESS 등의 에너지저장장치 확대와 변동성 대응체계를 마련하겠다"고 밝힌 바 있다.

당국은 태양광·풍력 등 재생에너지 발전 비중이 늘어날수록 출력(발전량) 변동성과 간헐성, 관성저하 등이 전력망에 미칠 악영향에 주목하고 있다. 이러한 문제를 보완하기 위해 ESS 확대 추진 계획이었지만 ESS의 안전성과 공급 안정성 확보 역시 지연되면서 정부의 고심이 깊어질 전망이다.