재난상황 발생 시 ESS 비상전원설비의 필요성
재난상황 발생 시 ESS 비상전원설비의 필요성
  • 이정훈
  • 승인 2020.02.05
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이정훈 ㈜한국안전환경이엔씨 사장

예기치 못한 재난 상황이 발생하는 경우 인간의 목숨을 지켜주는 비상대응설비가 있다. 초고층 건축물의 노약자 및 장애인 인명대피를 위한 비상용 엘리베이터(Emergency Elevator), 불산 등 독성물질 공급 이상 시 누출상황을 차단하는 공급차단장치(Emergency shutdown System), 공항의 항공관제 시스템 등이 바로 그 설비들이며 수많은 비상상황용 대응설비에 비상전원이 공급되고 있다.

화재 또는 천재지변이 발생하는 경우 비상대응설비에 비상전원이 안정적으로 공급되어야만 인명을 구할 수 있으나 그렇지 못한 경우 인간의 생명은 풍전등화(風前燈火)와 같은 매우 위태로운 상황에 처하게 된다.

화재가 발생했을 때 건물 내 거주자가 안전하게 대피할 수 있는 골든타임은 대략 5~7분 정도다. 이 짧은 시간 동안 화재 및 비상대응설비가 정상 가동되어야만 인명의 안전을 보장할 수 있다. 이를 정상 가동시키기 위해 가장 중요한 것은 비상전원의 안정적인 공급 확보다.

전원이 정상적으로 공급되지 못하는 정전상황 발생 시 비상용 설비를 정상적으로 가동하기 위해 전기를 공급하는 시설은 UPS와 비상발전기 등이 있다. UPS는 배터리 비상 전원에 필요한 전기량을 사전에 자체 충전시켜 놓는 방식이다. 배터리를 사용하는 UPS는 정전발생 시 무정전으로 전원을 공급할 수 있어 신뢰성이 높으나 배터리가 고가여서 많은 양의 비상전원을 확보하는데 한계가 있다.

비상발전기는 정전상황 시 신호를 받아 가동되며 발전기의 연료를 연소시켜 자체 전기를 생산하는 방식으로 정전 발생 후 발전기 기동 시까지 수십 초의 시간 소요 후 정격 전압에 도달하며 이때부터 정상적인 전원을 공급할 수 있는 특성이 있다.

전원공급의 신뢰도와 신속성은 배터리가 비상발전기 보다 우수하지만 경제적인 상황을 고려할 경우 배터리의 사용범위에 제한이 발생한다. 최근에는 리튬이온 배터리가 ESS 설비에 사용되어 전기충전 효율 향상과 경제적인 측면이 크게 개선됐으나 아직도 비상전원으로 사용하기에는 경제적 부담이 큰 실정이다.

최근 ESS 설비에서 빈번한 화재 발생으로 정부 및 관련기관에서는 ESS 설비의 화재사고 원인을 분석하고 안전대책을 강구하고 있다. ESS 설비 특성상 전기의 충·방전 시 열 발생량이 많고 산림 등의 야외에서 사용되는 태양광용 ESS 설비의 운영환경은 열악한 실정이다. 이에 대한 대책으로 ESS 설비 주변 환경의 온도, 습기, 먼지 등에 관한 운영관리를 엄격하게 하고 법적인 검사주기를 보다 단축시켜 ESS 시설의 안전성을 향상시키고 있다. 소방분야에서는 ESS 설비의 화재특성을 고려해 ESS에 특화된 소방시설을 설치할 수 있는 화재안전 기준에 대한 제정이 진행되고 있다. 안전관리 측면에서는 ESS의 신규 설치 및 유지보수 시 파손, 낙하, 충격, 오결선 등의 부주의한 행동과 인적 오류(Human Error) 발생을 최소화하기 위해 관련기관 및 업체에서는 ESS 표준 안전작업 절차서를 작성, 준수하도록 제도를 강화하고 있다.

우리나라는 세계에서 ESS 설비를 가장 많이 제작하고 운전하고 있는  국가이다. 물론 현재는 ESS 설치 초기 단계라 화재사고 및 운영 미흡 등의 시행착오로 어려움을 겪고 있으나 ESS 설비의 소방 및 안전관리에 대한 기술을 축적할 수 있는 좋은 기회로 삼아 연구와 실험을 지속한다면 충분히 안전성과 신뢰성을 고도화시켜 경쟁력을 확보할 수 있을 것이다.

이를 토대로 안전성이 향상된 ESS 설비를 비상전원시스템에 적용한다면 재난 및 비상상황 발생 시 인명의 안전성 향상에 크게 도움이 되리라 생각한다. ESS 설비의 화재 및 안전 분야에 대한 신뢰성이 고도화되어 ESS 설비가 비상전원 설비에 적극적으로 활용되는 날이 오기를 학수고대(鶴首苦待)해 본다.


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