"리튬과 물은 상극"...반복되는 화재, 왜?

[앵커]
오늘 오전 경기도 화성의 한 리튬전지 제조공장에서 불이 나 현재까지도 진화 작업이 계속되고 있습니다.

이번 리튬전지 제조공장은 물론 전기차, 에너지저장장치까지, 리튬 관련 화재가 잦은 이유를 리튬의 특성에 주목해 짚어봤습니다.

박나연 기자입니다.

[기자]
검은 연기와 화염이 하늘을 뒤덮었습니다.

오늘 오전 10시 31분 화성시 서신면의 일차전지 제조 업체인 아리셀 공장에서 불이 나 다수의 사상자가 발생했습니다.

아직 진화 작업이 진행 중인데, 내부에 수십 명이 고립된 것으로 알려져 피해는 더 커질 전망입니다.

리튬전지 공장 화재를 쉽사리 진화하지 못하는 이유는 무엇일까?

리튬은 질량과 부피 대비 에너지 밀도가 높고 고속 충·방전에 유리해 현재 배터리 제작에 가장 많이 사용되고 있습니다.

문제는 화학 반응성이 너무 높아 화재에 취약하다는 점입니다.

리튬전지는 양극과 음극, 전해질, 분리막으로 이뤄져 있는데 이 분리막이 손상돼 양극과 음극이 서로 닿으면 과열되면서 화재가 일어나는 겁니다.

이번 사고가 발생한 공장은 일차전지를 제조하는 곳인데, 업계에서는 고체 전해질은 비싸 상업성이 낮기 때문에 불에 잘 타는 액체 전해질을 사용했을 가능성이 높다고 보고 있습니다.

일차전지지만 액체 전해질을 사용했을 경우, 하나의 셀에서 불이 나면 도미노처럼 계속 다른 셀로 불이 옮겨붙으며 이른바 '열 폭주'가 일어날 수 있는 겁니다.

특히 리튬 일차전지의 경우 리튬메탈을 음극으로 사용해 물과 접촉할 경우 반응도가 더욱 크다는 게 전문가의 의견입니다.

[문장혁 / 중앙대 에너지시스템공학부 교수 : 알칼리 금속들이 물과 반응할 때 급격하게 반응을 하다 보니까, 폭발적으로 반응하는 경우가 있고요.]

전문가들은 또, 전지 내부에 숨은 열이 작은 충격에도 다시 살아나 주변으로 옮겨붙을 수 있어 이번 화재 진압에도 완전한 연소까지는 시간이 꽤 걸릴 수 있다고 말했습니다.

YTN사이언스 박나연입니다.

영상편집: 황유민
디자인: 지경윤


YTN 박나연 (pny@ytn.co.kr)