신재생에너지 등으로 통해 생산된 전기를 저장장치(배터리 등)에 저장했다가 전력이 필요할 때 빼 쓸 수 있는 에너지저장장치(ESS).

ESS는 전기의 수요와 공급을 맞추고 들쭉날쭉 출력이 불안정한 신재생에너지를 보완, 전기품질을 유지하고 전력계통을 안정화하는 수단으로 각광받고 있다.

그런데 문제는 기술적으로 아직 해결해야 할 난제가 있다는 것. 특히 지난 2020~2021년 연이어 ESS 화재가 발생하며 우려를 키웠는데, 정부 조사결과 모두 배터리 문제로 발생한 것으로 조사됐다.

이에 따라 산업통상자원부가 보증수명, 배터리 셀 적합성 인증 의무화 등을 골자로 하는 'ESS 안전 강화대책'을 마련, 추진한다고 밝혔다.

4일 산업부에 따르면 한국전기안전공사는 지난 2020년 5월 이후 7건의 전기저장장치 화재가 발생함에 따라, 지난해 6월부터 3차 전기저장장치 화재원인 조사단(단장 : 문승일 교수)을 구성해 4건의 화재사고를 조사했다.

조사결과, 화재사고 예방을 위해서는 배터리에 대한 안전기준을 강화하고, 제조공정 개선이 필요할 것으로 판단하는 한편, 자체소화설비, 배기시설의 안전기준 정비, 주기적 안전점검 등 운영관리가 필요하다는 결론을 얻었다.

조사단은 또 동안 화재조사 과정에서 제기된 사항에 대해서도 안전확보가 필요한 사항에 대한 기준개정, 법령정비 등 제도개선과 전기저장장치 산업의 지속가능한 성장을 위한 대책이 필요하다고 평가했다.

이 같은 조사결과 및 평가를 토대로 산업부는 전문가 및 업계 의견수렴을 거쳐 강화된 안전기준을 마련하고, 전기저장장치 산업의 지속가능한 경쟁력 확보를 지원하는   'ESS 안전 강화대책'을 마련하기로 했다.

아울러 그간 현장 감시 중심의 안전관리시스템을 실시간 안전운전 상태를 모니터링하는 사전 화재 예방 체제를 구축해 안전관리의 선진화도 도모키로 했다.

'ESS 안전 강화대책'의 주요 내용을 살펴보면 우선 배터리 보증수명제가 도입된다.

글로벌 추세를 반영해 현행 옥내 80% 이하, 옥외 90%이하로 제한하고 있는 충전율을, 보증수명으로 변경하고, 배터리 셀의 열폭주 방지를 위해 적합성 인증 의무화 추진키로 했다.

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

배터리 설치 운영관리에 관한 미비점도 보완된다.

배터리 5 MWh 이하 단위로 내화구조 격벽 설치를 의무화하고, 업계의 의견을 반영해 안전성 확보범위 내 이격거리 규정을 완화(옥내 : 랙과 벽사이 0.8m, 랙과 랙 사이 1m, 옥외 : 랙과 벽사이 0.8m)하기로 했다.

또 비상정지시간(5초이내), 전기적 요인, 가연성･인화성가스, 모니터링 또는 제어시스템 구축, 운영정보 기록항목 구체화 등의 기준도 개정키로 했다. 

사용후 배터리 등 다양한 ESS 등장에 따른 안전기준도 추가되는데, 배터리용량, 보증기간 등에 대한 배터리제조사 또는 인증기관에서 시스템단위 안정 적합성 인증을 받도록 규정했다.

아울러 열폭주 위험이 적은 바나듐계 이차전지와 흐름전지는 그 특성을 고려한 시설기준을 정립(전해질 유출방지, 내부식성, 환기 등)하기로 했으며, 이동형 전기저장장치의 설치장소(옥내금지), 이격거리(위험물 3m이상, 일반대중 1.5m이상), 정차기간(1일이내) 등 설치기준도 마련했다.

디지털 기술을 활용한 ESS 안전관리 인프라도 확충된다.

전기저장장치 전사업장에 대한 실시간 안전관리시스템을 구축해 화재를 예방하고, 온라인 검사를 통한 기업의 부담도 현행 PCS 용량 1MW 기준 653,900원에서 326,900원으로 완화하기로 했다.

ESS 화재사고 원인규명 및 사고예방을 위해 이차전지 화재 안전성검증센터를 설치하고, 신재생 연계 ESS안전성 평가센터도 구축해 배터리 및 시스템 단위 시험ㆍ실증을 위한 안전관리 기반을 확충할 계획이다.

산업부는 또 한전 등 공공기관 주도로 전력계통 안정화를 위한 대규모 전기저장장치를 설치하고, 전문인력양성 프로그램운영, 전기안전 플랫폼 등도 추진한다.

태양광·풍력 등 재생에너지 확대에 따라 전력계통의 신뢰도 유지 발전제약 완화를 위해 非리튬계·장주기·고신뢰 전기저장장치를 개발해 보급하고, 한전 등 공공기관 주도로 전력계통 안정화를 위한 대규모 전기저장장치를 설치하기로 했다.

인력양성 등을 위해서는 단기적으로는 법정교육에 전기저장장치안전관리 교육과정을 신설․운영하고, 중장기적으로 교육기관을 통한 전문인력 양성 프로그램을 추진하기로 했다.

여기에 신재생에너지 설비, 전기차 충전시설, 전기저장장치 등 통합 전기안전 플랫폼을 구축해 안전점검·검사를 사람 중심에서 디지털체계로 전환하고, 빅데이터 표준화 및 데이터 기반 사고·수명 예측 기술 개발, 중장기 전기안전관리 로드맵 수립을 위한 정책연구 등도 활발히 추진할 방침이다.

산업부 관계자는 “'전기저장장치 안전강화 대책'을 차질없이 이행해 국민의 생명과 재산을 보호하고, 전기저장장치산업을 활성화하기 위해 지원을 아끼지 않을 것"이라고 말했다.

이 관계자는 아울러 "전기저장장치 안전강화 대책 중 법령 개정사항은 추가로 연구용역 등을 추진해 전문기관의 검토를 거쳐 입법화할 계획이며, 행정규칙은 전문가 심의, 이해관계자 의견수렴, 규제심사 등 행정절차를 거쳐 올해 연말까지 안전기준을 개정을 추진할 계획"이라고 덧붙였다.

한편 산업부 조사 결과 ESS 화재는 해외에서도 빈번한 것으로 나타났다.

산업부에 따르면 우리나라가 세계시장의 30%(약 3.6GWh)를 점유해 사고 빈도가 많은 것은 사실이지만  ESS 화재는 미국, 중국, 독일 호주 등에서도 발생하고 있으며, 중국에서는 인명사고까지도 발생, 철저한 안전관리가 필요한 것으로 지적되고 있다.