지난 17일, 국민은행 ‘리튬이온’ 관련 보도가 나간 후 국내 주요 언론에서는 ESS(에너지 저장장치)에서 발생한 화재를 일제히 보도했다.

내용은 17일 오전 충북 제천시 송학면 아세아시멘트 공장에서 ESS에서 시작한 것으로 추정되는 화재가 발생했다는 것이다.

곧바로 산업통상자원부는 17일 “ESS 사업장 화재가 추가로 발생함에 따라 화재사고 대응 긴급조치를 시행한다”고 밝혔다.

사실상 리튬 이온 방식의 ESS를 사용하는 전국 1253개 사업장에 운영을 중단하는 권고조치를 한 것이다.

UPS, 배터리, 관련 SW업계에서는 이와 같은 화재의 원인이 리튬의 ‘BMS(Battery Mangement System)’ 오류로 추정중이다.

납축전 방식의 ‘BMS(Battery Monitoring System)’와 리튬이온 방식의 ‘BMS(Battery Management System)’는 차이를 보인다.

‘모니터링 방식의 BMS’는 개별 축전지에 대한 임피던스, 전압 등을 측정해 그 측정된 데이터를 기반으로 추이를 분석, 각 축전지의 예상 수명을 알 수 있는 시스템이다.

즉, SW적으로 측정치에 따라 불량 축전지만을 교체하도록 해 전체적으로 제조사의 기대 수명보다 최대 약 80% 이상을 더 사용할 수 있도록 내용연수도 늘리도록 조치한다.

반면 ‘매니지먼트 방식의 BMS’는 축전지의 이상 유무를 ‘모니터링(monitoring)’하는 것이 아니고, 각각의 축전지 레벨을 균등하게 조정하는 시스템으로, ‘셀 밸런싱(Cell balancing)’이라는 기능을 수행한다.

이 방식은 전위차가 일정이상 높을 경우 전위가 높은 셀(Cell)을 방전시켜 용량을 감소시킨다.

문제는 낮은 셀(Cell)의 경우는 과(過) 충전이 일어난다. 이러한 과 충전은 열을 발생시켜 화재의 원인이 될 수 있다는 것이다.

이른바 ‘셀 균등분할’이 제대로 수행되지 못한다는 얘기다.

또 ‘리튬이온’ 방식은 한 개의 축전지가 이상이 있을 경우 축전지팩(8~13개) 단위로 교체해야 해 유지보수 비용이 증가한다.

“리튬이온 방식은 도입가도 비싼데다, 유지보수 비용도 만만치 않으면서 화재위험까지 상존하고 있다”

도대체 국민은행 등 은행권이 왜 스스로를 테스트베드로 만들려고 하는지 되묻고 싶다.

4차 산업혁명에 핀테크 등 경쟁에서 살아남기 위해 시중은행이 신기술 도입에 주저하지 말아야 함은 두말할 나위가 없다.

여기서 말하는 ‘신기술’은 ‘검증된’ 또는 ‘안정성이 확보된’이라는 수식어를 달고 있다.

UPS(무정전전원장치)의 경우, 리튬 방식은 화재 위험이 더 높다.

상시 사용하는 장비가 아니라, 주 전원이 꺼졌을 때 한시적(약 30분~최대 1시간)으로 ‘IT장비를 운영하는 전기를 공급’하게 된다.

은행 전산센터 UPS 장비에 리튬이온 방식 채택의 불안 요인은 여기에 있다.

전기공급이 중단되면, 은행 보유 IT시스템은 UPS 장비에서 일시적으로 마구 전기를 끌어다 쓰게 된다.

급하게 전기를 끌어다 쓰게 되면, 리튬 이온 방식에서 전기량이 ‘셀에 균등하게 배분되지’ 못하고, 특정 셀에 과부하가 일어날 가능성이 높다는 한계를 지닌다.

즉, 화재가 날수 있다는 얘기다.

업계에서도 과학적, 실증적으로 모두 설명하지 못하지만 리튬이온 방식을 지원하는 ESS 방식의 화재가 빈번하게 일어나고 있다는 점은 국민은행이 간과하지 말아야 경고하고 있다.

국민은행이 이같은 점을 의식해서 인지, ‘통합 IT센터 UPS 구축 요건’에 ‘정상 운영 중 화재시 보상방법’을 제시하도록 했다.

“불이 나서 끄는게 UPS 장치 도입의 궁극적인 목적은 아니지 않은가”

실제로, 리튬이온 방식의 화재는 진화에도 애를 먹는다.

전기 저장 장치 ‘셀’을 ‘금속’ 물질이 감싸고 있는데, 이 금속물질이 화재 진화를 위해 투입한 소화약재를 막고 있기 때문에 ‘소화약재’를 들이부어도 불은 꺼지지 않는다.

그 과정에서 열폭주는 그대로 진행된다. 배터리가 다 탈때까지 화재는 진압이 안된다는 얘기다.

더 황당한 얘기는 화재 발생 과정을 재현해 볼 BMS시스템까지 화재로 소실되는 경우도 있다.

‘원인 불상’의 화재가 났는데, 누구에게 책임을 묻겠다는 건지.

이같은 리튬 방식의 화재 진화 어려움은 소방 관계자들도 인정하는 대목이다.

정홍영 소방청 안전기준계장이 지난 8월 23일 민홍철 국회의원 주최로 열린 ‘리튬전지 에너지저장소 폭발화재사고 예방 및 제도개선 세미나’에서 “ESS 자체는 재생에너지 확대측면에서 매우 효과적인 시스템이지만 화재사고에 대해 선제적인 대응이 이뤄지지 못해 아쉽게 생각한다”고 말했다.<이하 전기신문 8월 27일자 ‘ESS폭발사고 예방·제도개선 세미나’ 보도 내용 일부 인용>

이어 정 계장은 “화재 보고서를 보니 컨테이너 내부 감지기가 작동을 안 한 경우도 있고 소화약재가 아무런 역할을 못한 경우도 있었다”면서 “소방청 내부적으로 ESS 화재안전기준 제정을 추진 중인데 해외기준을 참조해 한국 실정에 적합한 기준을 만들 방침”이라고 밝혔다.

또 “열폭주를 막을 수 있는 효과적인 소방약재를 개발하기 위해 다양한 배터리 셀 실험도 이뤄질 것”이라고 덧붙였다.

소방청 입장에서 제도 개선에 대한 준비를 병행함과 동시에 소화약재를 개발한다는 정도 수준이다.

설마, 국민은행은 “김포 통합 IT센터는 화재 나지 않을 것으로 믿으며, 또 화재 나도 우아하게 진압할 수 있을 것”으로 생각하는지…

국민은행의 통합 IT센터 UPS 장치 리튬방식 채택은 뭔가 석연치 않은 점이 너무 많다.

금융권 UPS 장치 도입에 리튬 이온 방식 문제점이 있다는 문제제기 이후, 경쟁 은행에서 ‘리튬이온 방식’ 도입을 재검토중이라는 얘기도 들린다.

국민은행은 지금이라도 정책결정의 실수를 인정하고 수정하는 게 향후 ‘재앙에 가까운 재난’을 막기 위한 유일한 방법이 아닐까 하는 생각이다.

<김동기 기자>kdk@bikorea.net