경기도 북부소방재난본부, 화재 재연실험

[경기북부청제공]

아주경제 최종복 기자 = 리튬이온 배터리의 과충전으로 인한 화재발생 위험성이 실험을 통해 증명됐다.

경기도북부소방재난본부는 11일 오후 3시 양주소방서 야외 훈련장에서 ‘2016년도 경기북부 화재 재연실험 시연회’를 열고, 이 같은 사항을 검증해냈다.

이번 실험은 노트북, 휴대폰 등 각종 휴대용 전자기기에 에너지원으로 사용되는 리튬이온 배터리의 과충전 시 배터리 내부의 위험요소를 분석, 발화되기까지의 과정을 연구하는데 목적을 뒀다.

실제로, 리튬이온 배터리는 니켈 카드뮴 배터리에 비해 무게가 가볍고, 용량이 3배 이상 높다. 또, 자연방전 현상이 적은 탓에 비교적 오래 사용할 수 있는 장점이 있어 휴대용 전자제품에 많이 쓰이고 있다.

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이날 본부는 그간의 과거 연구분석 결과들을 토대로 실험을 설계, 공인인증기관인 한국기계전기전자시험연구원 선임연구원의 지도하에 실제 재연실험 세트장을 구성하고 실물화재 재연실험을 진행했다.

실험 조건으로 자체 제작한 리튬이온 배터리에 컷오프 전압 20V, 5A의 전류를 약 3분간 흘려보내는 방식을 취했다.

실험 결과, 리튬이온 배터리가 과충전될 경우 먼저 배터리 내부 음극(-) 표면에 화학 반응성이 높은 금속리튬이 석출(析出), 수지상(나뭇가지모양)의 형태로 자라나는 것이 발견됐다.

아울러, 양극(+) 구조 내에서는 산소를 방출, 전지 내의 전해액 분해를 일으켜 가연성 가스를 발생시키고, 결국 배터리 표면이 부풀어 발화하는 현상이 일어나는 것으로 확인됐다.

김일수 도 북부소방재난본부장은 “최근 급속충전의 필요성으로 인해 일부 인터넷 카페를 중심으로 미인증 배터리 충전기의 사용이 증가하고 있는 상황”이라며, “이 같은 미인증 충전기는 허용전류 이상을 공급할 수 있어 화재의 우려가 높다. 따라서 인증제품 사용 등 각별한 주의가 요구된다.”고 당부했다.

한편, 북부소방재난본부에서는 이번 연구 결과에 대한 논문을 다음달 국민안전처 주관으로 개최 예정인 ‘전국 화재조사 심포지엄’에 출품할 예정이다.