31초간 4번 '펑펑'...군용 리튬전지 위험성 과소평가한 인재?

군 납품 전지 보관소 폭발 사고 빈번…3년간 31건
‘물 닿지 않는 건조함’ 유지·‘녹슨 철’ 피해야

↑ 지난 24일 화재가 발생한 경기 화성 일차전지 제조공장 내 CCTV에 찍힌 화재 당시 상황. 최초 폭발 후 37초가 지난 모습. / 영상=MBN DB

30여 명의 사상자를 낸 화성 일차전지 제조업체 아리셀 공장. 최초 발화지점은 공장 3동 2층, 3만 5,000여 개의 군 납품용 원통형 리튬전지 완제품을 검수하고 포장하던 장소입니다.

군용 일차전지가 도입된 시점은 신형 FM 무전기를 도입하기 시작한 1990년대. 당초 군은 폭발(파열) 위험성을 인지했습니다. 그러나 높은 에너지 밀도와 긴 저장기간, 사용 가능한 온도 범위가 넓은 점 등을 이유로 폭발 위험성은 추후 기술 개발로 미뤄두고 우선 도입했습니다.

실제로 리튬전지 폭발 사고는 심심치 않게 반복되고 있습니다. 올해 한국산학기술학회 논문지에 발표된 논문(개인 휴대용 군용 전원 발전 방향에 관한 연구)에 따르면 2020년까지 10년간 육군에서만 95건의 전지 폭발 사고가 발생했습니다.

화재가 발생한 아리셀의 모회사 에스코넥의 투자보고서는 2017년 방위사업청에 75억 900만 원 규모의 리튬 일차전지 공급사업을 수주했다고 밝혔습니다. 이때 계약한 배터리가 ‘9BA-6853AK’입니다. BA-6853AK는 근거리 FM 무전기인 PRC-999K에 사용되는 배터리입니다.

지난해 안규백 더불어민주당 의원실이 육·해·공군과 방위사업청 산하 국방기술품질원으로부터 확보한 ‘최근 3년(2021년 1월∼2023년 9월)간 국군 리튬배터리 폭발·화재 사고 및 대책 현황’ 자료에 따르면 군에서 3년간 31건의 리튬배터리 폭발 사고가 있었습니다.

이 가운데 19건과 6건이 각각 근거리 FM 무전기인 PRC-999K, 장거리 AM무전기인 PRC-950K에 결합해 사용하는 리튬배터리에서 발생했습니다. 다만 PRC-999K는 동종업계 비츠로셀에서도 납품하고 있어 에스코넥이 납품한 전지에서 발생했는지는 단정할 수 없습니다.

↑ 화성 일차전지 제조 공장 화재 합동 감식. / 사진=연합뉴스

이처럼 군용 리튬전지는 폭발 위험성이 널리 알려진 상태라 물질의 위험성을 과소 평가한 인재(人災)라는 지적이 나옵니다.

리튬은 위험물안전관리법에 따라 ‘제3류 자연발화성물질 및 금수성물질’로 관리됩니다. 리튬은 비교적 안전한 화학물질로 여겨져 미국은 리튬 자체에 대해 별다른 규제가 없습니다.

리튬은 고체 괴인 경우 순 산소와 접촉해도 상온에서 자연발화 하지 않습니다. 또 물과 반응해 수소를 발생시키지만, 다른 알칼리 금속과 비교하면 반응속도가 아주 느립니다.

그러나 리튬전지로 제조, 보관하는 과정에서 위험성이 커질 수 있어 취급 시 주의가 필요합니다.

한국산업안전보건공단은 리튬을 비롯한 ‘물 반응성 물질’에 대해 ‘취급·저장에 관한 기술지침’을 두고 있습니다.

이에 따르면, 인재(人災) 여부를 가르는 데 ▲리튬이 물에 닿지 않게 건조한 공간에서 보관됐는지 ▲녹슨 철제금속과 접촉하지 않았는지 여부가 중요 사항이 될 것으로 보입니다.

리튬전지를 보관할 때는 건조한 상태를 유지하도록 저장실에 화염을 사용하지 않고 충분한 열을 공급하도록 지시합니다. 즉 충분한 열을 공급해 건조한 상태를 유지해야 한다는 설명입니다.

또 리튬과 철의 녹슨 부분이 마찰할 경우 불꽃이 발생해 공기 중 가연성 기체가 있으면 폭발로 이어질 수 있습니다.

사고가 난 업체에서 전지 전해액으로 사용한 염화싸이오닐의 경우 물과 격렬하게 반응하고 이때 유독가스를 내뿜는 것으로 알려졌습니다.

[김지영 디지털뉴스 기자 jzero@mbn.co.kr]