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저자정보
장홍제 (한국산업기술시험원) 송태승 (한국산업기술시험원) 김진용 (한국산업기술시험원) 김석진 (한국산업기술시험원) 장태헌 (한국산업기술시험원)
저널정보
표준인증안전학회 표준인증안전학회지 표준인증안전학회지 제9권 제3호
발행연도
2019.1
수록면
25 - 49 (25page)

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본 연구에서는 에너지저장장치(ESS)의 안전성 확보를 위하여 화재 및 고장의 원인에 대한 취약점을 분석하였다. 2017년 8월부터 2019년 5월까지 총 23건의 ESS 화재가 발생하였으며, 리튬이온 이차전지는 화재발생시 ‘열폭주’에 의하여 반응이 종료될 때까지 화재진압이 불가능함에 따라 현재까지는 사전예방이 최선의 방안이다. 따라서 본 연구를 통해 ESS 화재예방을 위한 운영에 악영향을 미치는 변수를 추론하고 검증하여 취약점을 파악하였으며, 이를 통한 표준 및 안전기준 개발방향에 대해 연구하였다. 본 연구의 결과를 정리하면 다음과 같다. 첫째, 배터리 보호시스템 미흡으로 전기적 위해 요인인 지락․단락에 의한 전기충격으로 보호장치 내에 버스바(Bus bar)와 배터리 보호장치의 외함에서 2차 단락 사고가 발생하는 경우와 둘째, 산지 및 해안가에 설치된 ESS가 큰 일교차로 인한 결로와 다량의 먼지 등에 노출되기 쉬운 열악한 환경에서 운영되면서 관리 미흡에 의한 셀과 모듈 외함 간 접지부분에서 절연이 파괴되는 경우, 셋째, 배터리 보관불량, 오결선 등 ESS 설치 부주의시에 화재가 발생할 수 있음을 확인하였다. 마지막으로 통합보호․관리체계 부재로 인해 각 ESS 구성품 제작사가 서로 다른 Energy Management System(EMS), Power Management System(PMS), Battery Management System(BMS)를 적용함으로써, 바람직한 SI업체 주도로 유기적인 운영이 되지 못하는 등 ESS가 하나의 통합된 시스템으로 설계․보호되지 못했던 점이 사고 요인으로 파악되었다. ESS 화재예방 및 안전을 위한 표준이 국제적으로 개발 중에 있으며, 이 표준과 부합하여 국내 ESS 시장에도 강화된 안전기준을 적용할 수 있도록 하고, 이를 검증하기 위한 시험평가 및 실증 기반을 구축할 필요가 있다. 그리고 배터리, PCS, BMS 등 각 구성요소들이 유기적으로 연계되어 최적화된 성능을 발휘하며 화재사고 예방용 통합관제 시스템 등에 대한 표준화가 필요할 것으로 사료된다.
#에너지저장장치(ESS) #배터리 #전력변환장치(PCS) #취약점 분석 #표준․안전기준

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