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
36296 아들 소원에 은퇴 번복한 성소수자 아빠, 다이빙서 은메달 랭크뉴스 2024.07.30
36295 복날 살충제 사건, 80대 할머니 끝내 사망…경찰 "수사 계속" 랭크뉴스 2024.07.30
36294 하루 차이로 희비 엇갈린 피해자들…"자진 취소는 구제 제외" 랭크뉴스 2024.07.30
36293 오전엔 사재 턴다더니 오후엔 기업회생 신청…피해자들 피눈물 랭크뉴스 2024.07.30
36292 '파이팅 아이콘' 김제덕의 파이팅, 이제 못 본다? 그 이유는 랭크뉴스 2024.07.30
36291 "유급 안 시킬게" 읍소에도 강의실 텅텅… 의대생이 안 돌아오는 이유 랭크뉴스 2024.07.30
36290 ‘트럼프 미국’ 다시 겪을까…유럽, 위기 대응 TF까지 가동 랭크뉴스 2024.07.30
36289 5년 전에도 상장 후 반년만에 지분 팔더니…시공테크 오너 일가, 이번에도 ‘6개월 보호예수’ 랭크뉴스 2024.07.30
36288 장검으로 이웃 주민 살해한 30대 남성 긴급체포 랭크뉴스 2024.07.30
36287 '20억 로또' 특공에 4만명 몰렸다…경쟁률 352.5대 1 랭크뉴스 2024.07.30
36286 감히 흑인 여성이 트럼프에 맞선다고? 극우 총궐기 부른 해리스 랭크뉴스 2024.07.30
36285 은평구 아파트 정문서 30대가 40대 이웃 흉기 살해 랭크뉴스 2024.07.30
36284 대통령실, ‘김 여사 활동 보좌’ 제2부속실 설치 착수 랭크뉴스 2024.07.30
36283 부모 만류에도 한국행…'독립운동가 후손' 허미미의 값진 은메달 랭크뉴스 2024.07.30
36282 러시아 선수와 악수 거부한 그 검객…우크라에 감격의 첫 메달(종합) 랭크뉴스 2024.07.30
36281 유도 허미미 최선 다한 은메달…신유빈-임종훈도 ‘졌잘싸!’ 랭크뉴스 2024.07.30
36280 [인터뷰] 황철주 주성엔지니어링 회장 “차세대 ALD 시장 급부상… 韓, ‘독보적 기술’ 소부장 키워야” 랭크뉴스 2024.07.30
36279 일 언론, 허미미 소개하며 ‘독립운동가 후손’ 얘긴 쏙 빼고 “도쿄 출신, 재일 3세”[파리올림픽] 랭크뉴스 2024.07.30
36278 "내 소중한 한표 훔쳤다"…베네수엘라, 부정선거 논란 '확산'(종합) 랭크뉴스 2024.07.30
36277 밤낮없는 무더위 오늘도 계속···체감온도 35도 육박 랭크뉴스 2024.07.30