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리튬배터리 내부서 계속 열 발생 '불쏘시개'

2024-06-25

■ 초기 진화 왜 어려웠나
물로 진화 힘든데다 되살아나
폭발 동시에 유해가스도 배출

24일 경기도 화성 소재 전곡항산업단지에 있는 1차전지 제조업체 공장에서 대규모 화재가 발생한 가운데 공장 안에 있던 리튬 배터리가 불쏘시개 역할을 한 것으로 추정된다.

이날 소방당국은 브리핑을 통해 "화재는 공장 3동 2층에서 최초 발화한 것으로 보인다. 이곳에 있던 리튬 배터리 1개가 불타면서 급속도로 불이 확산됐다"며 "특히 이곳에 원통형 리튬 배터리 약 3만5천개가 보관돼 있었는데, 화재가 발생한 후 리튬 배터리들이 연쇄 폭발을 하면서 피해 규모를 키웠다"고 분석했다.

불이 난 공장 3동은 리튬 배터리 완제품을 검수하고, 포장 작업 등의 업무를 하던 곳으로 알려졌다.

이번 화재로 불에 탄 리튬 배터리는 1차전지다. 2차전지에 비해 화재 위험성은 낮으나, 리튬 자체가 화학 반응성이 높기 때문에 높은 온도에 노출되거나 수증기와 접촉하면 폭발과 함께 대형 화재로 이어질 수 있다.

통상 리튬 배터리 화재의 경우 '열 폭주' 현상이 원인으로 지목된다. 리튬 배터리는 양극, 음극, 분리막, 전해액 등으로 구성된다. 단 분리막이 손상되면 양극과 음극이 접촉해 과열되면서 화재와 폭발이 일어나는 동시에 유해가스를 배출한다.

리튬 배터리의 화재 위험성은 전기차 화재 사례들을 통해서도 유추 가능하다. 리튬 배터리를 이용해 움직이는 전기차에서 주된 화재 원인은 배터리 쇼트 현상(합선)이다. 배터리에 내부 결함이 있거나 외부 충격이 가해진 경우 화재가 발생해 열 폭주로 이어지며, 불이 꺼진 것처럼 보여도 배터리 내부에 열이 남아 있다면 또 다른 열 발생을 일으키며 완전 연소를 방해한다.

불이 난 리튬 배터리는 2차 피해에 대한 우려감도 높은 편이다. 물속 수소와 결합하면 수소 가스를 발생시키고, 이 과정에서 폭발 위험성을 높인다. 이동현기자 leedh@yeongnam.com

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이동현 기자

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