[화담일보=허유빈 기자] 다 쓴 배터리라고 해서 화재 위험까지 사라지는 것은 아니다. 사용이 끝난 리튬이온배터리 내부에 전기에너지가 남아 있을 경우 외부 열에 의해 화염을 동반한 열폭주가 발생할 수 있다는 실험 결과가 나왔다. 폐배터리를 버린 이후에도 수거와 보관, 재활용 과정에서 안전관리가 필요한 이유다.
소방청 국립소방연구원은 11일 폐리튬이온배터리의 잔존 전압에 따른 화재위험 특성을 확인하기 위해 실시한 열적 남용 실험 결과를 발표했다. 이번 실험은 수거한 원통형 18650 폐리튬이온배터리를 잔존 전압별로 구분한 뒤 외부에서 일정한 속도로 열을 가하는 방식으로 진행됐다.
연구진은 시간에 따른 배터리 온도 변화와 가스 분출 및 화염 발생 여부, 열폭주 양상, 화재 시 열방출률 등을 관찰해 전압 조건에 따른 반응을 비교했다.
실험 결과 평균 잔존 전압이 3.45V인 조건에서는 열폭주가 발생하지 않았지만 오프가스 발생과 전해액 누출이 확인됐다. 반면 평균 잔존 전압이 3.94V 이상인 조건에서는 배터리 온도가 급격히 상승하며 화염을 동반한 열폭주가 발생했다.
이번 결과는 사용이 끝난 배터리도 내부에 전기에너지가 남아 있으면 외부 열에 노출됐을 때 화재로 이어질 수 있음을 보여준다. 특히 열폭주가 발생하지 않은 조건에서도 가스와 전해액이 누출됐다는 점에서 폐배터리의 위험을 단순히 불이 발생하는지 여부만으로 판단하기 어렵다는 사실이 드러났다.
실제 폐배터리 처리 현장에서 화재가 발생한 사례도 있다. 소방청에 따르면 2024년 1월 경기 평택시의 폐배터리 재활용 업체에서는 리튬 폐배터리 파쇄 작업 중 화재가 발생했다. 2020년 4월 경북 고령군의 폐배터리 처리 업체에서도 배터리 분리 작업 중 발생한 화재가 연쇄 폴발로 이어져 진화에 어려움을 겪었다.
폐배터리의 안전 문제는 재활용 시설 내부에만 국한되지 않는다. 시민이 사용을 마친 배터리를 배출하는 순간부터 수거와 운반, 보관, 재활용 시설로의 인계까지 여러 단계가 이어지기 때문이다. 배출 단계에서 배터리가 어떤 방식으로 분류되고, 수거된 이후에는 어떤 안전관리 절차를 거치는지 살펴볼 필요가 있다.
다만 이번 실험은 특정 규격의 원통형 폐리튬이온배터리를 대상으로 한 열적 남용 실험이다. 실험에서 확인된 전압 조건을 모든 종유릐 배터리에 적용되는 발화 기준으로 일반화해서는 안 되낟. 배터리의 종류와 상태, 외부 환경 등에 따라 위험 특성이 달라질 수 있기 때문이다.
국립소방연구원은 이번 실험 영상과 연구 결과를 폐리튬이온배터리 수거·보관 및 재활용 시설 관계자를 위한 안전교육과 홍보자료로 활용할 계획이다. 폐배터리 취급 현장의 화재예방과 안전관리 인식을 높이기 위해 관련 자료를 공유하겠다는 방침이다.
폐배터리의 위험성을 확인하는 데서 나아가 시민이 배출한 배터리가 어떤 경로를 거쳐 처리되는지, 그 과정에서 안전관리 체계가 제대로 작동하는지 점검하는 일도 필요하다. 배터리를 다 쓴 뒤 버리는 순간이 안전관리의 끝이 아니라 시작이기 때문이다.
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