메뉴 건너뛰기

리튬 일차전지, 밀도·전압 높아 알칼리 전지 대체
양극재·음극재 접촉하면 화학 반응...열폭주 현상
대부분 기업, 이중·삼중 화재 안전 장치
원통형 배터리 이미지. 게티이미지뱅크


24일 오전 경기 화성시 3층짜리 공장에서 불이 난
아리셀이라는 업체는 리튬 이온 일차전지
제조 업체로 알려졌다
. 리튬 이온 전지는 최근 배터리 산업이 발달하면서 쓰임새가 많아졌지만 다른 배터리에 비해 화재 위험성은 다소 높은 것으로 알려졌다.

이날 소방당국에 따르면
불이 난 건물 2층에는 3만5,000개의 리튬 이온 전지가 있었던 것
으로 전해졌다.
리튬 이온 전지는 리튬이나 리튬 혼합물을 양극재로 사용
한다.
수명이 길고 에너지 밀도가 높아 최근 활용도가 높아지고
있다. 다만 아리셀이 만든 일차전지는 흔히 전기차 배터리로 불리는 이차전지와는 다르게 한번 방전되면 충전해서 다시 쓸 수 없다.

재사용이 불가능하지만
리튬 이온 일차전지는 에너지 밀도와 전압이 높고 수명이 길어 원통형 알칼리전지 역할을 대신
하고 있다. 가정에서 흔히 볼 수 있는 건전지가 알칼리전지다. 리튬 이온 일차전지는 스마트그리드 계량기, 무전기 등 군수용품, 통신 장비, 전자태그(RFID) 장치, 의료기기 등에 많이 쓰인다. 반면 이차전지는 충전해서 다시 사용할 수 있어 전기차, 스마트폰, 노트북, 에너지저장장치(ESS) 등에 주로 활용된다.

분리막 손상 시 열폭주 현상으로 화재 위험

리튬 이온 전지 개념도.


일차전지와 이차전지의 사용처는 다르지만 과학적 원리는 비슷하다. 전지는 양극재, 음극재, 전해질, 분리막으로 구성되는데 전지 속 리튬 이온이 양극재와 음극재 사이를 액체로 된 전해질을 타고 이동하는 화학적 반응을 통해 전기를 만든다.

이때
양극재와 음극재가 만나지 못하게 나누는 역할을 분리막
이 한다.
분리막은 아주 작은 구멍을 통해 이온만 통과할 수
있다. 이차전지에서 리튬 이온이 양극에서 음극으로 움직이면 충전되고 반대로 음극에서 양극으로 돌아가면 방전되면서 전기 에너지를 낸다. 이차전지는 방전 후 충전을 통해 500~2,000회 다시 쓸 수 있는 것으로 알려졌다.

분리막이 손상되면 양극과 음극이 접촉해 열이 나면서 화재와 폭발이 일어난다
. 배터리 내부에 불이 나면 안전 장치인 분리막이 파손될 수 있는데 이 경우 양극과 음극의 화학 반응이 커지면서 눈 깜짝할 새 1,000도 넘게 온도가 치솟을 수 있다. 이를 업계에서는 열폭주 현상이라고 한다. 이렇게 되면 주변
배터리 역시 화재로 인한 손상과 열폭주 현상이 일어날 수 있고 화재를 진압해도 다시 불이 붙는 재발화의 위험도 있다는 게 전문가들의 얘기다.


이날 화성소방서 관계자는 "리튬 배터리를 검수하고 포장하는 작업 중 배터리에서 폭발이 일어났다는 목격자 진술이 있었다"고 말했다. 불완전 리튬 이온 배터리의 열폭주 현상을 화재 원인으로 예상해볼 수 있는 대목이다. 이 때문에
배터리 업계는 리튬 이온 배터리 제조 공정과 제품 품질을 갖추기 위해 높은 기술력이 필요하다고 보고
있다.

특히
배터리 화재는 물로 끄기 어렵다
.
열폭주 현상 등으로 쉽게 불길이 잡히지 않기 때문
이다. 배터리 업계와 소방 관련 업계는 배터리 때문에 불이 나면 진압할 수 있는 냉각 기술, 소화액 등을 개발하고 있다.

하지만 모든 배터리 공장이 위험한 것은 아니다. 대체로 화재 예방 시설을 철저히 갖추고 제조 공정마다 안전 점검 절차를 이중 삼중으로 만들어놓았다.

한 대기업 계열의 배터리 업체 관계자는 "화재에 대비해 공장 내 특수 소방 시스템을 갖추고 있다"며 "화재 등 비상 상황에 대비해 제조 공장 인력을 대상으로 화재 대응 비상 훈련도 정기적으로 실시하고 있다"고 말했다.



한국일보

번호 제목 글쓴이 날짜
39920 "충격 '말다툼' 후 차에서 내린 아내의 운명… 대체 무슨 일이?" 랭크뉴스 2024.06.27
39919 "'미친 여자' 막말 왜 했냐"... 의협회장 "표현의 자유" 랭크뉴스 2024.06.27
39918 여기선 쫓아내고, 저기선 들여오고... '외국인 정책' 이 모순 어쩔 건가 랭크뉴스 2024.06.27
39917 화성 화재 사망자 3명 추가 신원 확인…모두 중국인(종합) 랭크뉴스 2024.06.27
39916 “전기차 가격 2000만원대 실화야?”...현대차, EV 대중화 ‘승부수’ 랭크뉴스 2024.06.27
39915 "2세 이하 자녀 있으면 주 4일만 출근하세요" 파격복지 지자체 어디 랭크뉴스 2024.06.27
39914 음주 피겨선수, 이해인이었다 “후배 성추행? 과거 연인” 랭크뉴스 2024.06.27
39913 ‘롯데 3세’ 신유열, ‘유통·신사업’ 후계 공고화… 광폭 행보 나선다 랭크뉴스 2024.06.27
39912 “삼성전자 없으면 엔비디아도 사업 차질”...파격 목표가 제시 랭크뉴스 2024.06.27
39911 국민의힘 몫 국회부의장 후보에 6선 주호영 선출 랭크뉴스 2024.06.27
39910 화성 리튬전지 공장 화재 사망자 3명 신원 추가 확인 랭크뉴스 2024.06.27
39909 한국사 일타강사 수입 깜짝…전한길 "5년간 세금만 100억 이상" 랭크뉴스 2024.06.27
39908 ‘달러당 160엔’ 바닥 다시 뚫린 엔화 가치…원화도 ‘험난’ 랭크뉴스 2024.06.27
39907 이른 폭염에 호텔 야외수영장 북적···올해 ‘핫’한 풀파티 성지는 랭크뉴스 2024.06.27
39906 "카드 분실땐 폰으로 위치추적"…'한정판 신용카드' 나왔다 랭크뉴스 2024.06.27
39905 “가해자 반성문 못 봅니다”…공판기록 열람 위해 고군분투하는 피해자 랭크뉴스 2024.06.27
39904 빅5 또 휴진 바람 부나···오늘부터 세브란스 '무기한 휴진' 돌입 랭크뉴스 2024.06.27
39903 ‘윤 대통령 탄핵안 발의’ 청원 국민동의 23만명 넘어···법사위 회부 랭크뉴스 2024.06.27
39902 정부 "의료 혼란 정상화할 방법은 대화‥무기한 휴진 아냐" 랭크뉴스 2024.06.27
39901 부산 신세계 아울렛, 대규모 리뉴얼…다 뜯어고쳤다 랭크뉴스 2024.06.27