1차전지 안전하다?…고온·수증기 겹치면 '연쇄 폭발'

상온서 산소 결합해도 발화 않아…2차전지보다는 위험성 낮다지만
한 번 불 붙으면 물로는 진압 못해

25일 경기도 화성시 서신면 리튬전지 공장 화재 현장에서 박순관 에스코넥 대표가 허리 숙여 사과하고 있다. 지난 24일 오전 10시 31분 화성시 서신면 전곡리 소재 일차전지 업체인 아리셀 공장에서 화재가 발생해 다수의 사상자가 발생했다. 연합뉴스

지난 24일 경기 화성시 1차전지 제조업체에서 발생한 화재는 리튬전지에서 시작된 것으로 추정되고 있다. 리튬은 상온에서 순 산소와 결합해도 발화하지 않아 '일반화학물질'로 분류되지만 배터리로 사용될 경우 안심할 수 없는 물질이다.

화재가 난 공장에서 보유하던 리튬 배터리는 대부분 한 번 사용된 뒤 재충전 없이 폐기되는 '1차전지'이다. 우리가 흔히 '건전지'라고 표현하는 리튬전지를 생각하면 된다. 1차전지는 2차전지인 리튬이온 배터리에 비해 화재 위험이 낮은 것으로 알려져 있다.

리튬 역시 불에 넣거나 고의로 분해하지 않는다면 그 자체로는 화재가 발생할 가능성이 작다. 고체 리튬은 순 산소와 결합해도 상온에서 발화하지 않는다. 그러나 리튬은 공기 중의 수증기에 민감하게 반응해 자연 발화하기 때문에 물과의 접촉을 피해야 한다.

리튬으로 배터리를 만든 뒤에는 1차전지일지라도 발화가 시작되면 연쇄 반응이 일어날 수 있어 조심해야 한다. 리튬 배터리는 양극과 음극의 접촉을 막는 분리막이 있는데 이 분리막이 손상되면 화재와 폭발이 일어날 수 있다.

특히 한 번 화재가 발생하면 진화가 어렵다. 리튬에 물이 닿으면 수소가 발생하고, 수소는 산소와 만나 불이 오히려 커지기 때문이다. 이번 화재처럼 1차전지가 대량으로 쌓여 있는 곳에서 한 번 화재가 시작되면 연쇄 반응이 일어나 불이 더욱 거세진다. 물을 이용한 화재 진압이 불가능에 가깝다.

또 충전해서 사용하는 2차전지와 달리 한 번 사용하고 버리는 1차전지는 출고 당시100% 충전된 상태이기 때문에 화재가 발생할 경우 오히려 위험성이 더 클 수 있다.

이처럼 리튬 등 금속성 화재가 발생할 경우 진화가 어렵고 대규모 인명 피해가 발생할 수 있지만 1차전지는 별도의 안전기준 등이 부족해 안전관리가 제대로 되지 않고 있다.

한 소화용구 생산기업 관계자는 "리튬 배터리가 일상생활에서 흔히 사용되고 있는 만큼 관리에 있어서도 좀 더 강화될 필요가 있다"면서 "화재 예방뿐 아니라 화재 발생 시 기존 진압 방식 외에도 열폭주를 막기 위한 새로운 기술, 제품에 대해서 연구해야 한다"고 말했다.