ESS를 물속에 담가 화재를 원천 차단한다

[파이낸셜뉴스] 울산과학기술원(UNIST)와 한국동서발전, 한국기계전기전자시험연구원(KTC), 포투원이 에너지저장장치(ESS)를 물 속에 담가 화재를 원천적으로 차단하는 '워터 인 배터리(WIB)' 시스템 개발에 나선다.

포투원은 한국동서발전㈜과 함께 WIB 시제품 제작에 참여, 향후 약 1년의 실증기간을 거쳐 내년 하반기에 상용제품 출시를 목표로 하고 있다.

21일 UNIST에 따르면, 이 ESS 시스템은 특수방화물질(FPM)이 포함된 물 속에서 작동해 배터리가 비정상적으로 온도 증가가 가속되면서 폭발하는 열폭주를 차단한다.

또한 정상적으로 작동할때에는 물이 열을 낮춰 배터리의 수명을 향상시킬 수 있다.

이들 4개 기관은 WIB가 적용된 100kWh급 ESS 시스템을 설계, 제작해 구축하고 실증하기 위한 협력에 나선다.

신재생에너지와 연계한, 폭발 걱정 없는 ESS 기반 전기차 충전소를 운영하는 것이 목표다.

UNIST 에너지화학공학과 교수이자 포투원의 대표이사인 김영식 교수는 "최근 5년간 국내에서만 약 30건의 ESS 화재가 발생, 이를 해결할 수 있는 방안을 고민해왔다"고 설명했다.

이에 앞서 김 교수팀은 산업통상자원부와 울산광역시의 지원을 받는 지역활력프로젝트 사업인 해수전지 및 해양특화전지를 개발해오는 과정에서 아이디어를 얻어 WIB 시스템을 개발했다. 김 교수는 "바닷물 속에서 작동하는 해수전지가 화재에서 안전하다는 점과, 전기차 화재 진압 사례에서 착안해 방화물질 속에서 작동되는 배터리 시스템을 개발했다"고 말했다.

연구진은 ESS용 단위 모듈팩(2600Wh)을 WIB 시스템으로 만들어 한국산업기술시험원(KTL)에서 열폭주 실험을 진행했다. 그결과 강제 가열 테스트에서 일반 모듈팩은 24분만에 전소됐다.

반면, WIB 시스템이 적용된 모듈팩은 방화물질이 열을 흡수해 84분에 열폭주를 시작했지만, 가열된 셀만 기능이 멈출뿐 다른 셀은 화재 피해 없이 정상 작동했다.

[e-mail] 김만기 기자