삼성SDI가 자사 배터리가 탑재된 에너지저장장치(ESS)의 안전성 100% 달성을 자신했다. 배터리 생산 공정은 물론 ESS 설치와 운영 과정까지 꼼꼼히 관리해 화재 위험을 원천 차단한다. 또 만에 하나 화재가 발생하더라도 바로 진화할 수 있는 특수 소화시스템 효과도 공개 입증했다.
삼성SDI는 지난 23일 울산시 울주군 울산사업장 내 안전성 평가동에서 국내 언론을 대상으로 화재 확산 차단용 특수 소화시스템을 적용한 ESS 모듈 화재 실험을 진행했다.
삼성SDI 울산사업장은 전기차와 ESS에 들어가는 중대형 배터리를 만든다. 한·중·일 기업 간 경쟁이 치열하게 벌어지는 분야로써 높은 보안이 요구되지만 최근 잇따른 ESS 화재에 대한 불안감을 불식시키기 위한 최고경영진의 의지로 공개 시연을 자청했다.
이날 삼성SDI는 최근 ESS 안전성 강화 대책의 일환으로 발표한 특수 소화시스템 효과를 입증하는 테스트를 했다. ESS 모듈 상부에 덮개 형태로 장착되는 부품에는 국내 업체와 개발한 특수 소화 약품이 캡슐 형태로 장착된다. 특정 온도가 되면 캡슐이 터지면서 첨단 약품이 자동 분사돼 소화하는 원리다. 이 부품을 불 위에 올리자 캡슐이 톡톡 터지는 소리를 내며 약제가 불꽃 위로 순식간에 쏟아지면서 수십 초 안에 불이 꺼지는 것을 확인할 수 있었다.
이날 시연 하이라이트는 특수 소화시스템이 적용된 배터리 모듈을 강제 발화시키는 테스트였다. 특수 소화시스템이 적용된 만충 상태 배터리를 강철 못으로 찔러 강제로 단락시키자 1개 셀에서 흰 연기가 발생했다. 그러나 소화시스템이 곧바로 작동해 불꽃을 끄며 화재 확산을 막았다. 단락이 된 배터리 셀은 300도 이상 온도가 치솟았지만 인접 셀은 최대 40도까지만 올랐다. 특수 소화시스템과 함께 모듈 내부에 배터리 셀과 셀 사이에 운모(MICA) 등 복합 소재로 만들어진 열 확산 차단재를 삽입한 덕분이다.
비교를 위해 소화시스템이 적용되지 않은 모듈에도 동일한 테스트가 이어졌다. 화재 양상은 완전히 달랐다. 시간이 지나면서 불꽃이 발생하더니 검은 연기가 사방으로 뿜어져 나오기 시작했다. 곧 이어 모듈에 불길이 타올랐다. 단락된 셀의 온도가 300도 이상으로 치솟자 인접 셀도 150도 가까이 오르며 화재가 확산, 모듈이 전소됐다.
삼성SDI 배터리 셀 생산 공정에는 소재 단계부터 출하까지 5000여개 검사 항목을 도입하고 있다. 배터리 품질 관리가 완벽하더라도 지락·낙뢰 등 천재지변이나 전력변환장치(PCS) 고장으로 외부 고전압이 일으키는 이상을 막기 위해 일종의 '두꺼비집' 역할을 하는 △고전압 보호장치 △랙 퓨즈 △모듈 퓨즈 등 3단계 안전장치를 국내 전 사이트에 설치했다. 배터리 운송이나 취급 과정에서 충격 여부를 확인할 수 있는 센서를 부착하고, 운영 과정에서 배터리 상태 이상 신호를 감지할 수 있는 펌웨어 업그레이드도 실시했다.
전영현 삼성SDI 사장은 24일 “99.99% 안전한 배터리를 만들기 위해 노력하고 있다”면서 “만에 하나 천재지변이 나더라도 화재 확산을 차단할 수 있는 특수 소화시스템을 적용, 100% 안전한 ESS를 만들었다”고 설명했다. 전 사장은 “이번 조치를 통해 국내 ESS 산업 생태계 회복은 물론 글로벌 시장에서 한국이 계속 산업을 선도할 수 있도록 노력하겠다”고 덧붙였다.
울산=
정현정기자 iam@etnews.com
