국내 배터리 3사 글로벌 점유율 25%…中 CATL사 점유율 35.5%로 1위
2022-10-06
리튬이온 배터리는 에너지 밀도가 기존 납축전지 대비 2배 이상 높아 같은 크기에 더 많은 전기를 담을 수 있으며 가격도 상대적으로 저렴하다. 이러한 장점이 갖춰져 있어 전기차를 제조하는 자동차 회사들도 리튬이온 배터리를 자주 활용하고 있는 것으로 알려졌다.
20일 업계에 따르면 지난 19일 열린 긴급 기자회견에서 홍은택 카카오 대표이사가 사고 원인의 근본적인 원인이 리튬이온 배터리라고 지목하자 배터리 업계로 불똥이 튀고 있다.
실제로 데이터센터 화재 발생 당시 지하 3층에 위치한 배터리에서 스파크가 일어난 모습이 CCTV에 찍혔다. 현장에 설치된 CCTV에는 전기실 내 배터리 중 1개에서 스파크가 일어난 뒤 화재가 발생하는 모습을 담고 있다.
이번 화재는 배터리 자체의 결함으로 화재가 발생했는지 여부는 확인되지 않았다. 국립과학수사연구원은 정밀 감정을 거쳐 정확한 화재 원인을 분석할 방침이다.
사고 원인으로 밝혀진 리튬이온 배터리는 SK온 제품으로 알려졌다. SK온은 배터리를 사용한 ESS(에너지 저장장치)가 어떤 상황에서도 화재가 발생하지 않았다며 홍보해왔지만 이번 화재로 그 명성이 무너졌다.
리튬이온 배터리의 화재 위험성은 높은 것으로 알려졌다. 리튬이온 배터리는 리튬의 화학적 반응을 활용해 전기를 생산하는 2차 전지로 출력 전력량이 상당히 높기 때문에 데이터센터와 같이 많은 전력을 필요로 하는 곳에서 주로 쓰인다.
리튬이온배터리는 양극과 음극, 두 극의 접촉을 차단하는 분리막, 이온이 잘 이동하도록 돕는 매개인 전해액 등으로 구성된다.
이 배터리는 충전될 때 리튬 이온을 양극에서 음극으로 이동시키고, 방전될 때 양극으로 다시 돌아오게 하며 반복적인 충·방전이 된다. 충전될 때 리튬 이온은 강제로 음극으로 이동하면서 화학적으로 불안정한 상태가 되며, 완전히 충전됐을 때가 이론적으로 가장 불안정하다.
전기차의 리튬이온배터리에서 발생하는 화재도 배터리를 충전 중인 경우보다는 완전히 충전된 상태에서 방치됐을 때 더 흔하게 나타나는 것으로 알려졌다.
또한 리튬이온 배터리는 열이 쉽게 발생하고 분리막 손상 등 각종 원인으로 열폭주 현상이 종종 발생하며 화재가 발생할 경우 진화가 어렵다는 단점이 있다.
전문가들은 리튬이온배터리는 납축전지나 수계아연 전지 등 다른 전지들과 비교해 기본적으로 열에 취약하다는 점을 지적하고 있다.
일각에서는 화재 위험성이 높은 리튬이온 배터리를 데이터센터 등 구조물에 적용하는 것을 금지해야 한다는 주장도 나온다.
해외에서는 화재 위험성 때문에 데이터센터에 리튬이온 배터리 대신 기존 납축전지를 사용하거나 리튬 인산철 배터리를 활용하는 추세다. 다만 납축전지는 리튬이온 배터리 대비 유지비용이 더 많이 소모되고 리튬 인산철 배터리는 에너지 밀도가 낮아 이를 보완할 수 있는 기술 개발이 필요한 상황이다.
배터리 업계는 카카오 사태로 기존에 하던 IDC(인터넷데이터센터) 모니터링 작업과 별개로 재점검에 나기로 했다. 기존의 점검 프로세스를 강화하고 주요 안전 사항을 재점검할 계획이다.
한 전문가는 "배터리는 한번 불이 붙으면 끄기 어렵기 때문에 안전하게 잘 설계하는 것이 중요하다"며 "배터리셀 외에도 상황을 잘 제어하고 진단하는 시스템을 보완해야 한다"고 설명했다.
SK온 관계자는 “판교 데이터센터 화재에 대해 경찰과 소방당국의 조사결과를 기다리고 있는 상황”이라며 “조사에 협조할 부분이 있다면 적극적으로 협조할 것”이라고 말했다.
박지성 기자 captain@smartfn.co.kr
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