이에스엔, 리튬계 배터리 불 끄는 'ESN 강화액 소화약제' 개발
냉각 효과 탁월하고, 재발화 방지...KFI 인증·특허출원도 
타공 장치·감지 센서와 접목...전기차, ESS 소화장치로도 이용

최근 전 세계적인 친환경 정책에 힘입어 배터리 시장이 급성장하는 가운데 배터리 화재 빈도도 크게 늘고 있다. 특히 리튬이온 배터리 화재는 빠르면 수초 안에 1000℃가 넘는 열폭주가 발생하고 물과 일반 소화기로는 진압이 되지 않아 위험성이 크다.

이 때문에 현재 소방 당국도 물을 이용한 이동식 차수조 사용 등의 화재 확대 방지에만 초점을 맞추고 있는 실정이다.

이같이 리튬이온 배터리 화재 대응이 어려운 상황에서 이에스엔(ESN, 대표 김형균)이 배터리 열폭주를 차단하고 재발화까지 막아주는 강화 소화약제를 개발해 주목받고 있다.

이에스엔은 이 강화액을 기반으로 전기차 화재를 초동 조치하는 소화장치와 에너지저장장치(ESS) 화재를 자동소화 하는 솔루션까지 개발해 리튬이온 배터리 화재에 대응한다는 계획이다.

배터리 화재 진압이 어려운 이유는 화재에 취약한 배터리 구성요소, 고온의 열폭주, 폭발, 배터리팩 방수 기능 등 다양하다.

특히 전해질은 시너(thinner)같이 불이 잘 붙어 물과 일반 소화약제로는 소화가 어렵다. 또 배터리 온도를 낮추지 않으면 재발화가 계속 일어나기 때문에 현재 기술과 장비로는 완벽한 화재 진압이 어려운 실정이다. 

하지만 특허받은 강화액 소화약제와 냉각 가스를 혼합해 개발한 이에스엔 배터리 소화 솔루션을 사용하면 배터리에 붙은 불을 끌 수 있다는 게 업체 측 설명이다. 

또 1350℃로 열폭주 하는 배터리셀을 빠르게 300~20℃로 냉각해 재발화도 막아준다. 현재 시판 중인 제품 중에 재발화 발생이 없는 제품은 이에스엔 제품이 유일하다.

앞서 한국화재보험협회 방재시험연구원에서 진행한 열폭주 전이 방지 실험 결과, 열폭주 감지 센서와 연동해 강화액 소화약제를 방출하는 방안이 배터리 손상이 가장 적었다.

모듈 단위에서도 강화액 소화약제를 투입했을 때 물, 노백, 침윤 소화약제를 사용했을 때보다 열폭주 전이가 가장 적게 발생했다.

김형균 이에스엔 대표는 "이에스엔 강화액 소화약제는 앞서 연구에 사용된 제품보다 성능이 우수한 제품"이라며 " 한국소방산업기술원(KFI) 형식 인증과 품질관리 인증도 받았다"고 말했다.

이에스엔은 배터리 화재 소화 및 재발화 방지에 탁월한 강화액 소화약제를 기반으로 ▲리튬계 전용 소화장치 ▲전기차 전용 소화장치 ▲ESS(모듈 단위) 자동 소화장치를 개발했다. 해당 장치 모두 특허를 출원했다. 

우선 리튬계 전용 소화장치는 수계 소화약제와 냉각 가스를 혼합한 소화기로 리튬계 배터리에 직접 분사하는 조금 큰 소화기라고 생각하면 된다.

전기차 전용 소화장치는 전기차를 살짝 들어 올리는 리프트와 배터리팩에 구멍을 뚫을 수 있는 타공 드릴을 활용해 직접 분사할 수 있게 만든 냉각 소화장치다. 무기력함만 느끼게 했던 C급 소화기와 달리 전기차 배터리팩에 직접 분사 할 수 있어 적극적인 초동 조치를 가능하게 한다.

ESS 자동 소화 장치는 배터리 모듈에 연결된 디렉셔널 벤트(배관)를 통해 모듈 단위에 소화액을 직접 투입, 배터리 화재를 진압하는 장치다. 실시간 화재 탐지 센서와 함께 사용하며 모듈 물받이를 통해 인접 모듈 피해도 최소화한다.

김 대표는 “ESS 자동소화 장치는 오는 12월 중국 나라다에너지 배터리를 대상으로 인증을 진행할 예정”이라며 “지난해 전기저장시설의 화재안전기준 개정에 따라 ESS에 소화장치를 의무적으로 설치해야 하는데 이에스엔 제품은 국내 배터리 기업이 적용한 노백가스 및 물 사용 인증 솔루션보다 성능이 탁월하고 환경오염도 없다”고 말했다.