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• 지난달 24일 경기도 화성시 리튬💡전지💡 공장(아리셀)에서 일어난 화재로 이주노동자 18명을 포함해 23명이 숨졌어. 원인은 리튬 배터리(전지). 아리셀 건물 2층 보관 중이던 리튬전지 셀💡에서 시작된 불로 연쇄 폭발이 일어났고, 건물 전체가 불길에 휩싸였어. 처음 셀에 불이 붙었을 때 직원들이 끄려고 했지만 소용없었어. 
• 사고 현장엔 소방관이 대거 투입됐지만, 화재를 진화하진 못했어. 리튬 1차 전지에 물을 뿌리면 더 위험해져서 자연적으로 불이 꺼지길 기다려야 했거든.
• 일주일 뒤인 지난 1일 리튬전지 사고가 또 일어났어. 새벽 3시40분쯤 서울 지하철 3호선 도곡역과 대치역 사이 선로 시설물을 보수하려고 이동하던 모터카에 불이 난 거야. 모터카 엔진 속 리튬전지에 열이 오르며 발생한 화재였는데, 다행히 다친 사람은 없었어.

• 아리셀 참사와 대치역 사고 모두 리튬전지가 원인이지만, 큰 차이가 있어. 리전지는 화학전지💡로 1차 금속전지, 2차 이온전지로 나뉘는데, 아리셀 참사 땐 1차 전지, 즉 리튬-염화싸이오닐전지💡가 폭발했어. 대치역 사고는 2차 전지, 즉 이온전지가 원인이었고.
• 1차 전지, 2차 전지는 재사용을 할 수 있냐, 없냐로 갈려. 리튬이란 금속이 들어간 1차 전지는 재사용할 수 없어. 대신 충전하지 않고도 5~10년간 쓸 수 있지. 전자저울, 자동차 키, 소방감지기, 전력·수도·가스 계량기, 위치추적장치, 소형 가전제품에 리튬 1차 전지가 쓰여. 영하 55도에서 영상 85도까지 넓은 온도 범위에서 사용 가능해 군 무전기에도 1차 전지가 들어가고.
• 2차 전지는 리튬 금속 대신 화학적으로 안정된 리튬 혼합물을 사용해. 가볍고 재충전이 가능하지. 휴대폰, 전기차, 전기자전거, 전동킥보드, 노트북, 친환경 에너지저장장치💡 같은 곳에 활용돼. 

• 1차·2차 리튬전지 모두 외부 충격이나 불에 취약해. 리튬전지는 양극(+)·음극(-)·전해액💡으로 구성되거든. 외부 충격으로 분리막이 손상되면 양극·음극이 만나 폭발해 열폭주💡가 일어나. 제조 과정에서 불량 제품이 만들어졌을 때도 마찬가지. 
• 1차 전지는 2차 전지보다 더 위험해. 리튬 금속은 물에 닿으면 폭발하는 수소 기체를 내뿜어. 화재가 더 커지는 거지. 불이 붙으면 유독가스(염소·황산)를 방출해 사람이 질식할 수 있고. 아리셀 참사 때 소방관들이 불길 확산을 막는 냉각작업만 하며, 리튬전지가 ‘자연연소’될 때까지 기다릴 수밖에 없었던 이유기도 해. 
• 온도와 습도에 민감하다 보니 보관과 관리도 까다로워. 최근 3년간 군에서 31건의 리튬1차 전지 폭발 사고가 일어났을 정도. 2020년 국방부가 리튬1차 전지 보관 창고에 항온·항습기를 설치하잔 대책을 내놓기도 했어. 

• 불이 안 나는 게 제일 좋겠지? 일단 내 주변에 리튬전지가 들어간 제품이 뭐가 있는지 잘 살핀 뒤 관리해야 해. 집에서 일상적으로 쓰는 물품 중엔 충전이 가능한 2차 전지가 많아. 
• 2차 전지는 과충전을 안 하고 80%까지만 충전하는 게 중요해. 완충 후엔 코드를 뽑고. 리튬전지를 다른 용도로 재사용하는 건 위험해. 전기차 전지를 빼서 다른 기기에 활용하는 것처럼 말야. 또 리튬전지는 고온·다습한 환경에 취약하니까, 서늘하고 수분이 적은 곳에 보관하면 좋고. 보일러를 튼 바닥이나 전기장판 위에 두면 안 돼.
• 급속 충전기나 무선 충전기를 해외 직구(직접구매)로 산 적 있지? 앞으론 KS💡나 KC 인증💡을 받은 제품을 구매하는 게 어때? 두 가지 인증을 받았다는 건 리륨 전지 보호회로💡같은 안전장치를 뒀단 뜻이거든. 

• 안전하게 버리는 것도 중요해. 리튬전지 배출량이 엄청 늘면서, 폐가구 야적장이나 고물상에서 화재도 많이 나고 있거든. 손상된 폐리튬전지 때문에.
• 리튬 계열 전지를 버릴 땐 다른 쓰레기와 섞이지 않도록 반드시 폐건전지 전용 수거함에 버려야 해. 전지를 따로 빼낼 수 없는 제품은 폐건전지 전용 수거함에 통째로 버리면 되고. 전동킥보드처럼 부피가 큰 제품은 한국전지재활용협회에 확인 후 배출하면 돼.
• 2차 전지는 간혹 부풀어 오르는 ‘배터리스웰링’💡 현상이 있을 수 있는데, 이땐 전지를 랩으로 감싸 산소를 차단해 배출하는 걸 추천할게.

🎙️️리튬전지이란 게 먼가요?

💬세상에서 제일 가벼운 금속인 리튬으로 만든 배터리죠. 리튬은 구하기도, 다루기도 어려워요. 일상 곳곳에 쓰이지만, 리튬 이온 전지(2차 전지)가 본격적으로 상용화된 건 생각보다 얼마 안 됐거든요. 비교적 첨단 장비라고 볼 수 있죠.

🎙️️언제부터 썼는데요?

💬1차 전지는 1970년대부터 본격적으로 개발됐는데요. 상업용 2차 전지는 1991년 일본기업 소니에 의해 최초로 개발됐어요. 2000년대에 들어오면서 전 세계적으로 쓰이기 시작했고요. 국내에선 2010년쯤 삼성전자 휴대폰 갤럭시가 나오면서 본격적으로 사용됐다고 봐야죠. 

🎙️️아리셀 참사는 리튬1차 전지 때문에 일어난 거죠?

💬정확히는 리튬 금속 전지, 리튬 메탈 배터리라고 불러요. 염화싸이오닐이란 전해질이 들어간 리튬 금속 전지인 거죠. 현재 개발돼 상용화된 리튬 금속 전지만 7~8종류 정도 돼요. 리튬 이온 전지도 비슷하게 있어요. 1차 전지, 2차 전지, 연료 전지를 화학전지라고 하는데요. 리튬은 1차, 2차 전지가 있어요. 

🎙️️1차 전지가 2차 전지보다 더 위험한가요?

💬두개 모두 화재에 취약해요. 그래서 굉장히 조심스럽게 써야 하는데요. 이온 전지는 일상적으로 다양하게 사용하잖아요. 금속 전지는 특별한 경우에 사용하는데, 위험하기 때문이에요. 

🎙️️위험한데 굳이 써야 해요?

💬리튬 금속 전지의 가장 좋은 장점은 수명이 길다는 것이에요. 충전하지 않고 최대 10년까지 쓸 수 있거든요. 한 번 전지를 넣고 10년 동안 잊어버릴 수 있는 거죠. 에너지 밀도가 높아서 그렇죠.

🎙️️에너지 밀도요?

💬쉽게 말하면 같은 크기에 더 많은 전기를 넣을 수 있단 뜻이죠. 

🎙️️압축됐단 거네요.

💬맞아요. 제품 무게에 대비해 많은 전기가 집약되니 오래 쓸 수 있는 거고요. 사용 가능한 온도 범위가 넓은 것도 큰 장점이에요.  

🎙️️온도 범위가 넓다?

💬전지는 상온에선 잘 작동하죠. 하지만 온도가 너무 낮으면 전기가 안 나오고, 너무 높으면 불이 나요. 그래서 전기차는 추운 날씨에 약해요. 주행 거리가 뚝 떨어지죠. 근데 리튬 금속 전지는 영하 55도~60도에서도 작동해요. 이런 장점을 어디서 가장 필요할까요? 

🎙️️남극이요?

💬물론 거기도 필요하겠지만요. 군부대에서 유용하죠. 전쟁터에서 춥다고 무전기가 안 돌아가면 어떻게 되겠어요. 전쟁 같은 급박한 상황에서 전지를 바꿔야 한다면요? 군대에선 리튬 금속 전지가 위험해도 쓸 수밖에 없어요. 

🎙️️열폭주 현상은 왜 일어나는 거예요? 

💬리튬전지 양극과 음극이 만나면 불꽃이 튀는 쇼트(Short circuit) 현상이 일어나요. 그럼 순식간에 온도가 치솟는 열폭주로 이어지고 전지가 폭발하게 되는 거죠. 1차 전지나 2차 전지나 마찬가지예요. 아리셀 참사 원인인 리튬-염화싸이오닐은 특히 위험하고요. 

🎙️️왜요?

💬리튬 금속이 물하고 반응하면 수소가 만들어지는데요. 수소 기체는 잘못하면 터져요. 염화싸이오닐과 물이 만나면 염화수소란 기체가 생기는데 물에 녹으면 염산이 되고요. 

🎙️️아리셀 참사는 왜 일어났을까요?

💬양극과 음극을 차단해주는 차단막 불량으로 전지의 문제가 생겼던 것 같아요. 아리셀에선 전지를 만든 다음 24시간 정도 가만히 두어서 불량품을 가려내요. 불량품이 있을 경우를 대비해 다른 제품과 멀찍이 두는 과정인데요. 24시간을 방치해두는 과정에서 걸러졌어야 할 불량품이 상자에 들어가 쌓여있었을 가능성이 있는 거죠. 

🎙️️원래 완성품에서 불이 잘 난단 거네요. 24시간 안에 불이 나는지 본 뒤 불량품으로 가려내는 거고요.

💬맞아요. 근데 상자들이 쌓여있었던 게 문제인 것 같아요. 불량품에서 난 불이 다른 상자에 있던 전지로 옮겨붙으면서 열폭주가 일어날 가능성이 커졌고요.

🎙️️아리셀 참사와 비슷한 사고가 자주 일어나나요?  

💬2017년 4월 충남 예산의 리튬1차 전지 제조 공장에서 사고가 있었어요. 6시간이나 폭발과 화재가 지속되면서 공장이 모두 타고 근처 주민 190명이 긴급히 대피할 만큼 사고가 컸는데요. 새벽이라 인명 피해가 없었고, 시골에 있다 보니 언론에 주목을 받지 못했어요. 이때 소방방재청이 문제를 파악했다면 이번 사고를 막을 수 있었단 생각이 들더라고요. 

🎙️️검증된 리튬 전용 소화기가 있었다면 막을 수 있었을까요?

💬분말, 이산화탄소, 할로겐 화합물…. 소화기 종류는 다양하거든요. 일단 모든 소화기를 종류별로 소방관들이 가지고 다닐 수 없고요. 금속 화재라는 게 큰 사고로 번질 수 있지만, 굉장히 드문 일이에요. 열폭주는 순식간에 일어나 소화기를 들고 오기 전에 전지가 터질 확률이 높고요. 

🎙️️리튬 이온 전지도 화재에 취약하죠?

💬리튬2차 전지엔 BMS, 배터리 매니지먼트 시스템이라고 있어요. 전지의 위험 요소를 크게 줄여주는 장치인데요. 전류나 전압, 온도를 센서로 측정하고 과충전이나 과방전을 차단해주기 때문에 리튬2차 전지에 꼭 필요해요. 

🎙️️근데 왜 전기차 화재가 계속 늘어나요?

💬리튬전지가 외부 충격에 취약하거든요. 근데 전기차는 어때요? 울퉁불퉁한 길을 다니고 부딪치기도 쉽죠. 관리를 잘 안 하면 먼지도 쉽게 끼고요. 이런 특징만 보면 사실 전기차 화재는 필연이라고 봐도 무방할 정도예요. 

🎙️️BMS로 충분하지 않은 거군요.

💬2차 전지 화재를 막기 위한 기술 개발은 계속 진행되고 있어요. 대안으로 자주 거론 되는 것 중에 하나가 리튬 이온 전고체 전지라는 건데요. 

🎙️️그게 뭔데요?

💬리튬 이온 전지는 안에 전해질 액체가 들어있거든요. 그걸 다 고체로 만들어 액체의 폭발 위험성을 줄이면 전기차 화재가 없어질 거라고 하는데, 섣부른 예측이라고 봐요. 

🎙️️그래도 전기차에 난 불은 물로 끌 수 있잖아요. 

💬전기차 전지는 차체 밑 깊숙한 곳에 있어요. 게다가 금속이나 플라스틱 박스 속에 밀폐돼 있고요. 외부에서 소화기로 물을 뿌려도 끌 수가 없죠. 

🎙️️그럼 어떻게 해요?

💬연기가 나거나 불꽃이 튀기 시작하면 가능한 빨리 아무도 없는 곳에 차를 세워놓고 도망가는 수밖에 없어요. 

🎙️️막을 방법이 없는 건가요? 

💬그렇죠. 우리가 주로 쓰는 건전기 크기가 AA, AAA잖아요? 전기차 전지 크기는 D 정도 될 거예요. 그런 전지들이 수백개가 쌓여있거든요. 전지 하나가 터지면 옆에 전지들도 연속해 터지겠죠. 이것도 열폭주라고 불러요. 

🎙️️대치역 사고 땐 2차 전지를 수조에 담가서 불을 껐잖아요. 

💬열폭주가 일어나는 데 시간이 좀 걸린 거죠. 그 사이 사람들이 전지를 빠르게 옮겨 물에 집어넣은 거고요. 전기차는 이 방식으로 진화하기가 어려워요.

🎙️️전지가 밀폐돼 있어서요?

💬그렇죠. 차 내부하고 격리돼 있다 보니 주행 중 불이 나도 운전자가 단시간에 화재를 알아차리기도 되게 힘들 거예요. 전기차를 들어올려야 보이니까요. 전기차 제조사에서 화재 상황을 운전자가 일찍 알아차릴 수 있는 방법으로 전지 구조를 변경해야 한다고 생각해요.  

🎙️️요즘 아파트 지하주차장엔 전기차 충전기가 설치돼 있잖아요. 이것도 위험해요?

💬지하에 설치된 전기차 충전기 문제는 정부에서 심각하게 고민해야 해요. 지하주차장에서 화재가 났을 땐 현재는 대책이 없어요. 일단 소방차 같은 소화 장비가 지하주차장에 들어갈 수 없어요. 또 전기차 화재 가장 큰 특징이 흄(fume)이 나오는 거거든요. 

🎙️️흄이요? 

💬증기 같은 거라고 보면 돼요. 기체 상태의 화학 물질인데요 불이 났을 때 연기라곤 달라요. 독성이 굉장히 강한 특징이 있는데요. 밀폐된 지하주차장 특성상 위험하겠죠. 

🎙️️다른 나라는 전기차 충전기를 어떻게 관리해요?

💬영국 등 유럽은 터널이나 주차장에 LPG, LNG 자동차 출입을 허용하지 않은 곳도 있어요. 우린 그런 규정이 전혀 없죠. 안전 불감증이라고 생각하는데요. 전기차와 전기차 충전기 문제는 소방방재청에 강력하게 요구하고 앞으로 공론화가 필요하다고 생각해요. 

🎙️️정품은 어떻게 구분해요?

💬우리나라에서 생산돼 KC 인증을 받은 정품을 사야 합니다. 인터넷에서 판매하는 저렴한 휴대폰 충전기 중엔 BMS 회로를 무력화시키는 충전기가 있어요. 또 급속 충전기가 완속 충전기보다 에너지 밀도가 높아 훨씬 위험하고요. 가급적 안 쓰는 게 좋아요. 

🎙️️리튬1차 전지는요? 

💬그나마 다행인 건 리튬 금속 전지는 단가가 비싸서 생각보다 일상 생활에 많이 쓰이진 않아요. 스마트 계량기에 쓰이는데 수은 전지처럼 되게 작고요. 심각한 사고로 이어질 가능성이 많지 않은 것 같아요. 

🎙️️정부는 뭘 해야 해요? 

💬식품의약품안전처는 수시로 시장에서 불시 검문으로 식품의 안전성을 감시하잖아요. 반면 공산품 관리는 굉장히 느슨해요. 전기차 충전 설비나 충전기는 산업부나 지자체가 정기적으로 검사를 강화할 필요가 있다고 봐요. 

🎙️️다 쓴 리튬전지는 어떻게 배출해야 하나요?

💬과거엔 노트북이나 휴대폰에 들어간 전지를 따로 버렸잖아요. 지금은 내장돼 있어서 빼지 못하죠. 그러니 전자기기 통째로 그냥 버리는데요. 함부로 버리면 쓰레기 매립장에서 폭발 사고, 화재 위험이 있어요. 정부 차원에서 재활용을 위한 제도적 장치를 만들어야죠. 전기차도 제조회사에서 철저히 관리해야 하고요. 

🎙️️리튬전지를 대체할 전지는 없어요? 

💬기술 개발은 엄청난 노력과 투자가 필요하잖아요. 사람들이 문제가 생겼을 때 대체재를 너무 가볍게 대안으로 말하는 것 같아요. 있는 기술을 더 안전하게 사용하는 방법을 알리고 배우는 게 맞죠. 무조건 이게 위험하니 버리고 대체재를 찾자. 그건 굉장히 잘못된 인식이라고 생각합니다. 

🎙️️리튬전지를 계속 쓰긴 해야 하는 거네요.

💬제가 걱정스러운 건 이번 참사로 리튬전지에 대한 거부감이 커지는 거예요. 위험하다고 안 쓸 수는 없거든요. 다만 제품이 어떤 점에서 위험한지, 어떻게 안전하게 쓸 수 있는지 소비자들에게 교육할 필요가 있다고 생각해요. 전기차 차주에게 필수 교육을 해주는 것도 방법이 될 수 있겠죠. 

1. 리튬전지는 일회용인 1차 전지와 재사용이 가능한 2차 전지로 나뉘어.
2. 전지 양극과 음극이 만나면 열폭주 현상이 일어나 큰 화재로 번질 수 있어. 
3. 2차 전지는 1차 전지보단 안전하지만 과충전·과방전을 주의해야 해.
4. 집에서 쓰는 리튬전지가 뭐가 있는지 확인하고, 안전하게 관리하자.
5. 버릴 땐 무조건 폐건전지 전용 수거함!