[시사뉴스 홍경의 기자] 지난달 24일 경기 화성시 서신면 소재 리튬 일차전지 제조업체 아리셀 공장에서 화재가 발생하여 23명이 사망하고, 8명이 부상을 입는 대형 참사가 발생했다. 아리셀 3동 화재 건물 마감재로 스티로폼, 우레탄 소재 샌드위치 패널보다 우위에 있는 ‘준불연 성능’의 글라스울 패널을 사용했지만, 참사가 빚어지자 위험물질을 취급하는 곳에는 ‘불연 소재’ 등을 쓰도록 건축 규제를 강화해야 한다는 지적이 나오고 있다.
‘불연 소재’ 사용토록 규제 강화해야
아리셀 공장 내부에 있던 배터리셀 하나에서 폭발적으로 연소가 시작돼 급속도로 화재가 확대되었다. 리튬 배터리에 화재가 발생하면 순식간에 온도가 오르면서 불이 더 강해지는 ‘열폭주’ 현상이 생겨 화재 진압이 쉽지 않다. 특히, 대형 화재 참사의 ‘불쏘시개’ 역할을 해온 샌드위치 패널로 이루어진 탓에 피해가 커졌다.
이번 화성 아리셀 공장 건물에 사용된 준불연 성능의 글라스울 패널 역시 대형 화재에 견디지 못하는 한계가 분명해 위험물질 폭발 가능성이 있는 공장에는 불연 소재 등을 쓰도록 건축 규제를 강화해야 한다는 지적이 나오고 있다.
지난 2020년 4월 ‘경기 이천 물류 창고 화재’ 당시에는 지하에서 시작된 화재가 샌드위치 패널을 타고 급속히 확산되면서 38명이 숨지고, 10명의 중상자를 냈다.
그보다 앞선 지난 1999년 시랜드 청소년수련원 화재(23명 사망)에서도 샌드위치 패널이 인명피해를 키웠고, 2008년 1월 7일 경기도 이천시 냉동 물류 창고 화재로 40명의 사망자를 낸 이후 재발방지를 위해 온갖 정책들이 나왔지만, 반복되는 대형 참사는 끊이질 않고 있다.
샌드위치 패널은 알루미늄 등의 합금으로 만든 외부 강판 사이에 단열재를 넣은 건축 재료로서 단열재로는 우레탄폼이나 스티로폼이 주로 들어가기 때문에 불에 취약하다.
지난 2010년 2월 국토부는 바닥면적 3000㎡ 이상인 창고의 내부 마감재는 불이 잘 붙지 않는 글라스울 등으로 대체하는 등 난연재를 쓰도록 했고 2014년 8월부터는 그 대상을 600㎡ 이상 창고로 확대했다.
국토교통부는 지난 2021년 건축물 마감재는 ‘준불연 성능’ 이상의 재료를 사용하도록 건축법을 개정해놓고도 2년간 시행유예 조치한 부분과 현재 시행 여부 관련하여 국토부 건축물안전과 건축물화재안전법령 담당자는 “건축물 마감재는 ‘준불연 성능’ 이상의 재료를 사용하도록 한 건축법 시행은 유예된 적이 전혀 없고, 개별 품질 인정은 그대로 가고 있다”며, “2021년 12월부터 계속 시행되고 있다”고 밝혔다.
지난해 8월 31일 국토교통부령으로 일부 개정된 건축물의 피난·방화구조 등의 기준에 관한 규칙에 따르면, 공장이나 창고 같은 경우 불연재료나 준불연재료를 사용해야한다고 명시되어 있다. 2023년 샌드위치 패널 등 복합 자재는 방화 성능을 인정받아야 한다는 내용의 건축법이 시행되기도 했지만,소급 적용이 안 돼 기존 건물에는 규제가 적용되지 않는다.
특히, 개정법은 방화 성능 기준을 단열재(심재)가 700도 온도에서 10분 동안 불이 붙지 않은 채 견디면 되는 것으로 규정하고 있기 때문에 이번 화성 화재처럼 순식간에 1,000도 이상으로 올라가는 리튬 배터리 화재에서는 이런 규제도 '무용지물'일 가능성이 크다.
혁신적인 단열·불연 소재 제품 개발
거듭 반복되는 화재 참사로 건축물 고층화에 화재 대비 중요성이 더 커지는 가운데 단열재 준불연 EPS 2종 가등급 양산에 들어간 기업이 있어 눈길을 끈다.
친환경 건축 신소재 전문 벤처기업인 ㈜퀀텀엘에스티신소재는 지난해 8월에 준불연 EPS 2종 가등급 개발에 성공하였지만, 국토교통부 고시 제2022-84호 실물모형화재성적서를 받지 못해 양산을 못하다가 퀀텀엘에시티신소재의 원료를 공급받는 ㈜화선이라는 업체에 지난 5월에 실물모형화재성적서를 받아 대량 양산이 가능해졌다고 한다.
건축자재 업계에 따르면 준불연 EPS 2종 가등급 개발은 신이 손이라고 불릴 만큼 그 개발의 난이도 워낙 높아서 지금까지 개발한 기업이 없었는데 퀀텀엘에스티신소재가 국내 최초로 개발에 성공한 것이며 화선에서 실물모형화재시험성적서도 받아 대량 양산을 할 수 있게 되었다.
이번 화성 배터리공장 화재 사건 관련하여 조권석 퀀텀엘에스티신소재 대표는“이런 자재를 ‘준불연 이상의 성능’을 갖추도록 하는 것은 화재로 인한 인명피해 예방을 위해 꼭 필요한 제도개선이며 조속히 정착시킬 필요가 있다”며 “개정 건축법은 여러 가지 문제점을 안고 있어 정부는 환경과 인체에 유해한 페놀폼과 글라스울에 환경분담금을 부담시키고 제조자 제시값이 아닌 KS표준 열전도률값을 제시하도록 하고 산업현장의 화재안전을 하루빨리 정착시키기 위해 법 제도 개선과 관리 감독 및 현장 점검을 강화해야 한다”고 강조했다.
지난 5월 22일 대구 엑스코에서 개최된 ‘2024 국제소방안전박람회’에서 첨단 소재 전문 기업 멕스플로러가 1,300℃에서 30분 이상 녹지 않는 단열·불연 소재를 선보여 업계에 기대를 모았다.
이날 멕스플로러가 선보인 화재방지용 불연소재는 ‘1,300℃ 이상 고온 화염용 불연 그래핀 유리섬유’와 ‘단열·불연 성능을 동시 구현한 그래핀 에어로겔’ 등이다.
그래핀 코팅 유리섬유 제품(FRG-F)은 1,300℃ 이상의 고온 화염에서 20분 이상 녹지 않으면서도, 두께는 약 0.2mm에 불과해 성능 대비 최소 두께와 무게를 구현했다고 한다.
한편, 이번 화재의 원인인 리튬 일차전지 리튬 이차전지의 화재 위험을 줄이기 위한 연구가 진행되고 있다. 작년 송현곤 UNIST 에너지화학공학과 교수와 한국화학연구연, 한국에너지기술연구원 공동 연구진은 ‘전해질’에 미량의 고분자를 첨가해 불에 타지 않는 불연성 반고체 ‘전해질’을 개발했다. 리튬 배터리 화재를 막기 위해 전해질에 불에 잘 타지 않는 소재를 추가하는 방법을 연구하고 있다.
