완충 리튬배터리 5개 중 4개 발화…서울시, 유통·보관 안전기준 추진

완전히 충전된 리튬이온배터리에 외부 압력을 가하는 실험에서 원통형과 파우치형 모두 5개 중 4개에 열폭주와 발화가 발생했다. 충전율 50% 이하에서는 같은 현상이 관찰되지 않았다. 서울시는 실험 결과를 토대로 배터리 유통·보관 과정의 안전기준 마련을 관계 부처와 협의할 계획이다.

16일 서울시에 따르면 소방재난본부 화재감정연구센터는 지난 7월 인천 물류센터 화재를 계기로 배터리 충전율에 따른 화재 위험성을 실험했다. 유통·보관 과정에서 충전 상태를 관리할 필요가 있는지 살펴보기 위한 목적이었다.

실험에는 시중에서 판매되는 원통형 리튬이온배터리인 '18650 배터리'와 파우치형 리튬이온폴리머 배터리 등 2종이 사용됐다. 충전율을 30%, 50%, 70%, 100%로 나눈 뒤 공압식 프레스로 배터리 중앙부에 일정한 압력을 가했다. 종류와 충전율별로 각각 5차례 시험하며 전압과 온도 변화, 내부 가스 배출, 열폭주·발화 여부를 관찰했다.

충전율 100%에서는 원통형과 파우치형 모두 5개 중 4개에서 열폭주와 발화가 발생했다. 충전율 70%에서는 두 종류 모두 내부 가스 배출 현상이 나타났으며 원통형에서는 열폭주, 파우치형에서는 약한 화염이 관찰됐다.

반면 충전율 30%와 50%에서는 두 종류 모두 열폭주와 발화가 관찰되지 않았다. 서울시는 충전율이 높을수록 외부 압력에 의한 화재 위험이 커지는 경향을 확인했다고 설명했다.

다만 이번 실험은 제한된 종류의 배터리에 특정 압력을 가한 결과다. 충전율 50% 이하가 안전하다고 단정하거나 이번 결과만으로 특정 충전율을 안전기준으로 정할 수는 없다고 서울시 측은 설명했다.

시중에서 유통되는 배터리 중 충전율이 80~90% 수준인 제품들이 일반 상품과 함께 보관되고 있다는 점에도 주목했다. 항공운송 분야에서는 일부 운송 형태에 충전율 30% 이하 기준을 적용하지만, 일반 유통·보관 단계에서는 별도의 충전율 관리기준이 마련되지 않았다는 설명이다.

서울시 소방재난본부는 소방청과 함께 관계 부처에 실험 결과를 공유하고 배터리 충전 상태와 적재 방식, 물류시설의 화재 확산 방지시설 등을 종합적으로 고려한 안전기준 마련을 협의할 계획이다.

홍영근 서울시 소방재난본부장은 "배터리 충전 상태가 화재 위험에 영향을 미칠 수 있다는 점을 확인했다"며 "유통·보관 단계의 실효성 있는 안전관리 기준을 마련하는 데 필요한 근거를 축적하겠다"고 말했다.