[더팩트ㅣ장혜승 기자] 리튬이온배터리의 충전율이 높을수록 외부 압력에 따른 열폭주와 발화 위험이 커지는 것으로 나타났다.
서울시는 16일 이같은 실증실험 결과를 공개하고 관계 부처와 안전 기준을 마련할 계획이라고 밝혔다.
서울시 소방재난본부는 소방청과 함께 이번 결과를 바탕으로 유통·보관 단계의 충전율 관리 등 안전기준 마련을 위해 관계 부처와 협의를 이어갈 계획이다.
이번 실험은 지난 7월 인천 물류센터 화재를 계기로, 리튬이온배터리 유통·보관 단계의 충전율 관리 필요성을 검토하기 위해 실시됐다.
실험은 시중에서 판매되는 원통형 리튬이온배터리(일명 18650 배터리)와 파우치형 리튬이온폴리머 배터리 등 2종을 대상으로 진행됐다. 배터리 충전율을 각각 30%, 50%, 70%, 100%로 설정한 뒤 공압식 프레스로 중앙부에 일정한 압력을 가해 외부 충격에 따른 변화를 관찰했다.
실험 결과, 충전율 100%에서는 원통형과 파우치형 리튬이온배터리 모두 5개 중 4개에서 온도가 급격히 치솟으며 폭발이 일어나는 열폭주와 발화가 발생했다. 충전율 70%에서는 두 종류 모두 벤트(배터리 내부 가스 배출) 현상이 나타났으며, 원통형에서는 열폭주가, 파우치형에서는 약한 화염이 관찰됐다. 반면 충전율 50%와 30%에서는 두 종류 모두 열폭주 및 발화가 관찰되지 않았다.
시는 이번 실험은 완전히 충전되지 않은 배터리라도 외부 압력으로 내부가 손상되면 화재 위험이 발생할 수 있음을 보여준다고 설명했다. 다만 제한된 배터리 종류와 특정 압력 조건에서 진행된 만큼, 충전율 50% 이하에서 화재 위험이 없다거나 특정 충전율을 안전기준으로 단정할 수는 없다는 점을 주의해야 한다.
현재 시중에 유통되고 있는 배터리는 규제하는 제도가 없어 80~90% 수준의 고충전 배터리들이 일반 상품과 섞여 있는 실정이다. 반면, 항공운송 분야에서는 화재 위험을 줄이기 위해 국제 기준에 따라 일부 운송 형태의 리튬이온배터리에 충전율 30% 이하 기준을 적용하고 있다.
서울시 소방재난본부와 소방청은 이번 실증실험 결과를 바탕으로 관계 부처와 배터리 유통·보관 단계의 충전율 관리 등 안전기준 마련을 위한 협의를 이어갈 계획이다.
홍영근 서울시 소방재난본부장은 "이번 실험을 통해 배터리 충전 상태가 화재 위험에 영향을 미칠 수 있다는 점을 확인했다"며 "앞으로도 과학적인 실험과 분석을 통해 화재 위험요인을 규명하고, 배터리 유통·보관 단계의 실효성 있는 안전관리 기준을 마련하는 데 필요한 근거를 축적해 나가겠다"고 말했다.
zzang@tf.co.kr
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