[오디오 뉴스] #8. 대형 화재 참사 '리튬'은 어떤 물질인가?

ㅣ데일리포스트=김정은 기자ㅣ24일 오전 경기도 화성의 한 리튬메탈 배터리 제조 공장에서 화재가 발생해 20명 이상이 숨지는 대형 참사가 빚어졌습니다. 

공장 내 3만 5천 개의 리튬전지가 연쇄적으로 폭발하면서 급격히 불이 번졌습니다. 리튬의 특성 탓에 진화가 어려웠던 데다가, 건물 내외장재가 샌드위치 패널로 돼 있어 불쏘시개 역할을 한 것으로 보입니다. 

리튬은 전기차를 비롯해 휴대전화, 노트북, 친환경 에너지저장장치(ESS) 등에 탑재됩니다. 다른 건전지보다 두 배 이상의 에너지 밀도를 지니며 자기 방전이 적지만 불안정하다는 단점이 있어 군사용 등 특수 목적에는 사용하지 않습니다. 

리튬과 같은 일차전지는 '일반화학물질'로 분류돼 별도의 안전기준이나 관리 매뉴얼이 없습니다. 하지만 반응성이 큰 금속이어서 고온에 노출되거나 수증기와 접촉하면 폭발하면서 '위력'을 발휘할 수 있습니다. 

특히, 화재 시 진화가 매우 어렵습니다. 이번 화재의 피해 규모가 큰 원인은 리튬전지들이 폭발하듯 연소하는 ‘열 폭주(thermal runaway)’ 현상 때문으로 알려졌습니다. 

리튬전지 내부에 음극과 양극을 막는 분리막이 존재하는데 충격과 열 등으로 분리막이 손상되면 양극과 음극이 접촉해 열이 발생하게 됩니다. 이처럼 리튬전지 내부 물질이 전기화학적 반응으로 연쇄 발열 반응이 일어나면 배터리 온도는 불과 몇 초 만에 영상 400도 이상으로 치솟게 됩니다. 그리고 제어가 안 되는 상황에서 폭발로 이어지는 것입니다.  

게다가 물이나 이산화탄소 살포 등 통상적 방법으로 진화가 힘듭니다. 리튬전지에 물이 닿으면 수소가 발생하게 되는데, 이렇게 발생한 수소가 산소와 만나면 불을 더 키우고 꺼진 불도 살아날 수 있습니다.  

이번 참사는 리튬전지의 위험성을 일깨우는 사건입니다. 높은 에너지 밀도로 폭발 및 화재 위험이 큰 리튬전지 관리의 안전 대책을 강화해야 한다는 목소리가 높아지고 있습니다.