리튬 특성상 진화 '난항'...인명 피해 다수

■ 진행 : 정진형 앵커, 이은솔 앵커
■ 출연 : 염건웅 유원대 경찰소방행정학부 교수

* 아래 텍스트는 실제 방송 내용과 차이가 있을 수 있으니 보다 정확한 내용은 방송으로 확인하시기 바랍니다. 인용 시 [YTN 뉴스퀘어8PM] 명시해주시기 바랍니다.

[앵커]
오늘 오전 경기 화성시에 있는 리튬전지 제조 공장에서 큰 화재가 발생한 화재와 관련해 염건웅 유원대 경찰소방 행정학부 교수와 함께 짚어보겠습니다. 안녕하십니까? 오늘 오전 10시 31분쯤 경기도 화성시 1차 전지 제조업체에서 화재가 발생했다. 방금 김동연 지사의 브리핑 내용 듣고 오셨는데 큰 불은 오후 3시 10분 정도에 잡혔다고 해요. 현재는 어떤 상황일 것으로 예상하십니까?

[염건웅]
그러니까 지금 오전 10시 31분에 화재가 시작됐고요. 약 5시간 후인 3시 10분경 큰 불을 잡았습니다. 이게 무슨 얘기냐 하면 초진이 됐다라고 표현하는데요. 이것이 불을 컨트롤할 수 있는 정도가 됐다고 보시면 될 것 같아요. 그러니까 추가적인 화재라든지 여기가 리튬전지 공장이기 때문에 추가적인 폭발 우려가 없는 상태로 소방에서 이 부분을 제어할 수 있을 정도가 됐다. 그러니까 3시 10분경부터는 결국은 추가적인 리튬전지의 폭발이나 화재가 번지는 그런 상황을 막는 단계에 이르렀다고 보시면 될 것 같아요. 그래서 그 이후부터는 구조대를 투입했고 거기에 실종자 수색 중인 상황이죠.

[앵커]
현재는 그럼 완전 진화가 된 상황이라고 생각하면 될까요?

[염건웅]
아마 지금 이건 소방당국의 브리핑을 들어봐야 될 것 같지만 현재로써 제 예상으로는 거의 완진이 되지 않았을까 하고 생각하고 있습니다.

[앵커]
추가적 폭발 우려가 없는 상태다 이렇게 보시면 될 것 같고요. 소방당국이 리튬전지 완제품을 검수하고 포장하는 작업 중에 폭발이 일어났다 이런 목격자의 진술을 확보했거든요. 화재 원인에 대해서도 궁금합니다.

[염건웅]
일단은 3공장이죠. 11개 공장 중에 3건물인데 3건물 2층에서 리튬전지를 검수하고 포장하는 작업을 합니다. 그런데 거기에 지금 현장에는 3만 5000개의 리튬전지가 있었다고 전해지고 있어요. 그래서 목격자 진술에 의하면 검수하고 포장하는 과정에서 거기에서 2층에서 폭발이 있었다, 이런 진술이 있었기 때문에 지금 리튬전지에 의한 화재가 시작됐다는 건 추가적으로 현장검증을 통해서 밝혀야 될 부분이기는 하지만 목격자 진술에서 거의 정확한 부분이 보이기 때문에 아마도 리튬전지가 큰 화재로 이어지는 시초가 되지 않았을까라고 예상해 보는 대목입니다.

[앵커]
방금 전에 경기소방본부장의 브리핑 내용을 보면 전지에 대한 패킹 중에 발화가 된 것으로 추정이 된다, 이런 부분이 있거든요. 그러니까 패킹이라는 게 시중에 판매를 하기 위해서 패키징을 하는 작업일 텐데 이런 과정에서 전지가 폭발을 했다? 어떻게 저희가 생각해 볼 수 있을까요?

[염건웅]
혹시 화면 있으면 보여주시면 좋겠는데. 리튬 이온 구조를 말씀드려야 될 것 같은데요. 리튬 이온 배터리가 양극, 음극, 분리막, 전해막으로 구성이 되어 있습니다. 그런데 여기 분리막이 손상되면 양극과 음극이 접촉하게 되고요. 거기에서 과열되면 화재와 폭발로 이어지게 되는 거거든요. 그러니까 리튬이온은 에너지 밀도가 굉장히 높아요. 그래서 우리가 원소 주기상에도 이게 주기율상 세 번째로 가벼운 금속에 속해요. 그만큼 에너지 밀도가 높고 에너지를 축적할 수 있고 또 그만큼 이게 거꾸로 폭발 가능성이 높다라고 보시면 될 것 같아요. 그러니까 우리가 리튬 이온이 여러 가지 생활에 많이 자리잡고 있죠. 심지어는 전기자전거, 전기차. 또는 TV 리모컨이라든지 이런 것도 다 리튬이온이 들어가고 있거든요. 그러니까 지금 기술개발이 많이 됐기 때문에 어느 정도는 안정되게 통제되고 있지만 여기는 리튬이온을 1차적으로 만드는 공장이기 때문에 오히려 아까 말했듯이 분리막이 손상돼서 이게 우리가 열폭주 현상이라고 하는데요. 이게 과열이 되면 연쇄 폭발이 발생하는 거예요. 그러니까 여기는 아마 검증을 해 봐야겠지만 열 폭주 현상이 나타날 가능성이 있다. 그래서 현장 화면을 보면 연쇄적인 폭발들이 일어나거든요. 아마 추가적으로 아까 열폭주 현상이 연쇄적으로 이어졌던 내용들이 보이는 것 같아요. 그래서 초기에는 진화에 굉장히 어려움을 겪었던 것이 리튬전지의 특징이 폭발성이 굉장히 강하다는 거예요. 아까 말씀드렸듯이 에너지 밀도도 강하다 보니까 그만큼 폭발성도 강하다. 그래서 소방당국이 처음에 화재 진압에 굉장히 애를 먹었다. 그리고 만약에 아까 2층에 3만 5000개의 리튬전지가 있었기 때문에 이것이 만약에 연쇄적인 열폭주 현상으로 이어졌다고 했으면 정말 상상하기 힘든 그런 상황에 놓일 수 있었겠죠. 그런데 소방당국에서 일단은 처음에 대응을 바로 잘했어요. 대응 2단계로 바로 진화를 시도했죠.

[앵커]
알겠습니다. 그런데 애초에 저희가 최초에 브리핑을 들었을 때 21명 실종자가 나온다, 예상된다 이런 얘기가 나올 때 그때 이후로 계속 뭔가 사망자가 늘어났단 말이죠. 그러니까 지금으로 보면 전체 사상자 대비 사망자 비율이 굉장히 높은 건데 큰 피해라고 할 수 있잖아요. 이렇게까지 피해가 커지게 된 원인은 어디 있다고 보십니까?

[염건웅]
이게 2층에서 발화가 됐다고 일단 목격자 진술에 의해서 알려져 있습니다. 사망자 대다수가 2층에서 나왔어요. 그런데 2층에서도 이게 한 곳에 있는 게 아니라 여러 군데에서 사망자가 나왔거든요. 그러면 결국은 리튬이온의 폭발과 더불어서 여러 가지 유해가스들이 아마 나왔을 거예요. 여기 불산이라든지 또는 벤진이라든지 이런 것들이 나오게 되면 신경마비가 오고요. 또 호흡곤란이 오고 이렇게 되거든요. 그러니까 목재나 이런 가연성 재질보다도 한 몇백 배 되는 정도의 유해물질이 나왔다고 오시면 될 것 같아요. 지금 현장 사진 나오지만 지금 검은 연기가 발생했죠. 아마 2층에 계셨던 실종자, 지금은 사망자로 되셨던 분들이 피할 새도 없이 급속도로 불이 번졌고 그리고 유해가스가 퍼졌기 때문에 아마 대피로를 찾고 계셨었는데 안 보였을 거예요. 현장에서는 보이지 않고 또 문제가 뭐냐 하면 보이지도 않는데 질식을 해버리죠. 이게 유해가스로 질식하고 결국은 머리가 몽롱해지는 그런 상태에서 결국 대피로를 찾다가 현장에서 쓰러지셨을 가능성이 되게 높은데. 왜냐하면 하나만 더 말씀드리면 계단이 거기가 2개가 있더라고요, 2층에서. 올라갈 수 있는 계단도 있더라고요. 그러면 저는 이제 보통 화재가 나면 1층으로 내려가는 게 가장 좋고요. 그게 안 된다면 옥상 쪽으로 올라가야 되거든요. 그런데 여기는 위로 나갈 수 있는 통로가 있었는데 그 통로를 찾을 새도 없이 불길이 너무 빨리 번졌고 질식하고 그런 상황에서 결국 사망으로 이어졌다라고 볼 수 있습니다.

[앵커]
통로가 잠기거나 막혀 있지 않았지만 찾을 새도 없이 그렇게 질식에 의해서...

[염건웅]
그렇죠, 과거의 이런 화재사건, 제천 스포츠 화재사건도 통로가 막혀 있었잖아요. 통로 막혀서 못 나가서 사망하고 그러셨는데 이번에는 통로는 뚫려 있었단 말이죠. 그런데 이게 워낙 유해물질이 다량이었기 때문에 아까 말했던 불산, 벤젠, 톨루엔 이런 것들은 유독가스를 정말 엄청나게 발산하는 그런 가연성 재질들이 탔기 때문에 이분들이 지금 바로 거의 숨을 쉴 수 없을 정도 그다음에 정신을 못 차릴 정도 그다음에 앞이 보이지 않는 상태 이렇게 됐기 때문에 바로 탈출할 수 없는 상황으로 이어졌다고 볼 수 있죠.

[앵커]
아까 말씀 중에 열폭주라고 하셨는데 어감상 열폭주라고 하면 뭔가 굉장히 짧은 시간 안에 막 고열이 나는 그런 현상인 것 같은데 이게 어떤 현상이에요, 도대체?

[염건웅]
분리막이 손상됐을 때를 말씀드렸어요. 분리막이 손상되면 여기서 양극과 음극이 접촉하게 되고 과열되게 되면 지금 화면을 보면서, 양극재, 전해액, 분리막 이렇게 다 있는데요. 분리막이 손상되는 경우가 열폭주 현상이라고 보시면 돼요. 그러니까 과열이 된다고 보시면 되고요. 과열이 되면 분리막이 손상되고 결국 이게 화재와 폭발로 이어지게 된다. 그러니까 아까 앵커님 말씀하셨듯이 이게 지금 왜 검수하고 포장하는 곳에서 이 열폭주가 발생했을까, 이게 왜 화재로 이어졌을까. 이게 지금 포인트거든요. 여기서 무슨 문제가 있지 않았을까. 우리가 한번 눈여겨봐야 될 것 같아요.
물론 그건 현장검증에서 이어질 문제죠.

[앵커]
리튬전지에 난 불이 물로는 진화가 안 된다면서요?

[염건웅]
원래는 물로 진화하면 안 돼요.

[앵커]
하면 안 되는 겁니까?

[염건웅]
더 폭발해버려요. 물이 닿으면 안 됩니다. 이게 1차전지이기 때문에 더 그렇습니다. 2차전지보다 1차전지는 물이 닿았을 때 더 크게 폭발할 수 있어서. 원래 물로 진화를 하지 않아요. 그래서 보통은 리튬전지 같은 경우는 마른 모래를 덮어요. 그러니까 화재는 불에다 물을 쏘잖아요. 그래서 주지점으로 들어가면서 진화를 하는 그런 과정으로 이어지는데 이건 그냥 덮어버린다고 생각하시면 될 것 같아요. 리튬전지가 폭발하지 않게 모래를 덮는다든지, 팽창 질석이라든가 팽창 진주암을 거기 덮어서 막는다고 보시면 될 것 같아요. 더 이상 폭발이 안 일어나도록.

[앵커]
다른 얘기일 수 있지만 전기차 화재가 발생을 했을 때 저희가 수조를 마련해서 그 안에다 자동차를 잠그는 그런 모습을 볼 수 있는데 지금 말씀하신 거랑 다른 내용이란 말이죠.

[염건웅]
그게 왜냐하면 전기차 같은 경우는 리튬이온전지인데요. 리튬전지는 충전이 안 되고 리튬이온전지는 충전이 돼요. 리튬이온전지 같은 경우에 전기차 같은 경우는 안전장치가 돼 있죠. 보호막으로 감싸있기 때문에 그것이 직접 닿지 않는 얘기예요. 그러니까 지금 이게 헷갈리실 것 같아요. 여기는 보호막이 없는 그냥 생짜로 보시면 될 것 같아요. 리튬전지 그대로 있는 상태이기 때문에 이게 물에 닿으면 폭발 가능성이 높아진다고 보시면 될 것 같고요. 그런데 전기차 같은 경우에는 보호막으로 감싸놨기 때문에 우리가 항상 보잖아요. 수조에 넣어서 화재 진압을 한다.
이런 얘기를 하는 게 그게 가능한 이야기가 아까 리튬전지 2차전지보다 1차전지가 폭발 가능성이 더 높고요. 2차 전지 같은 경우에 보호막으로 감싸 있기 때문에 수조로 화재를 진압할 수 있다는 거죠.

[앵커]
이게 원통형 전지라고 하는데 원통형 전지라면 저희가 일반적으로 사용하는 건전지 모양 아니겠습니까? 그런데 그런 건전지 패킹 과정에서 이렇게 불이 난 거예요. 이렇게 대폭발이 일어난 건데 그런데 이렇게 위험할 수 있는, 화재에 취약할 수 있는 물건을 다루는 공장에서의 소방방재 이게 사전에 어떻게 준비되는지 이것도 참 궁금하거든요.

[염건웅]
아마 리튬전지와 관련한 부분에서 법적으로 어떤 장치라든지 소방장비를 구비해야 된다든지 이런 규정이 없는 것으로 알고 있습니다. 그래서 이런 부분이 새로운 화두를 던져줬다고 볼 수 있거든요.

[앵커]
기존에 화재가 나면 대비하는 차원에서 스프링클러를 설치해야 된다든지. 그런데 이거와 관련해서는 그렇게 사전에 마련돼 있는 법이 없다는 말씀이시잖아요.

[염건웅]
아까 말씀드렸듯이, 지금 소방당국 내용을 보면 배터리 작업 중에 리튬이 극소량만 있어서 물을 사용해서 진화했다는 얘기도 있긴 해요. 그건 다시 한 번 봐야겠지만. 어쨌든 그런데 리튬 전지라고만 가정을 하면 아까 말씀드렸듯이 물이 닿으면 위험합니다, 폭발가능성이 있기 때문에. 아까 앵커님 말씀대로 스프링쿨러는 당연히 화재진화에 효과적입니다. 가장 효과적인 초기 진화장치거든요. 당연히 필요한데 이게 리튬전지는 물이 닿으면 폭발한다. 그러면 상극인 거잖아요. 그러면 결국은 다른 장비들 또는 다른 장치들이 있어야 되는 건데. 아까 말했듯이 그러면 여기 마른 모래라든지 팽창질석이라든지 이런 것들을 갖고. 우리가 집에 있는 소화기가 왜 소화기가 있나요? 화재가 났을 때 119 신고하고 119 출동하는 시간 동안 빨리 작은 화재는 우리가 진화할 수 있게 하는 거잖아요. 그거와 마찬가지로 지금 이런 공장에서도 화재가 발생할 가능성이 높기 때문에 이런 것들을 바로 초기에 신고를 하면서 진화할 수 있는 그런 연소액이라든지 이런 것들이 필요하다라는 거죠. 그러니까 이런 것들이 왜냐하면 지금 리튬전지가 우리 생활에 굉장히 깊숙하게 들어와 있어요. 전기차까지 타고 있는 시대에 전기자전거도 있고요. 그리고 심지어는 집에서 사용하는 리모컨에 있는 배터리들도 리튬전지가 다 들어가요. 그러니까 리튬전지가 아까 말했듯이 에너지 밀도가 굉장히 높기 때문에 새로운 대체자원으로 많이 활용되고 있어서 지금 리튬전지 공장들이 안전장치가 미흡하다는 것들이 드러난 거예요, 결과적으로. 그러니까 김동연 경기지사가 아까 얘기하셨잖아요. 86개 리튬사업장 종합점검하겠다고 말씀하셨거든요. 그게 지금 그 얘기인 거예요. 지금까지 우리가 리튬전지 공장에 대해서는 이런 화재사고가 날 거라고 생각도 안 했고 또 이런 사고가 났을 때 이런 큰 사고로 이어진다. 또 인명피해로 이어진다는 것들. 이게 새로운, 이전에 있었던 여러 가지 창고 화재들이 있었잖아요. 그런데 그 창고 화재들 이후에 그런 부분들은 많이 법이 개선됐거든요. 예를 들어서 샌드위치 패널 2020년 12월부터 법이 개정돼서 이런 것들을 개선된 제품을 써야 한다. 이런 것들이 개선됐는데. 지금 이것이 새로운 화두를 던졌다. 그러니까 리튬전지 공장에 대해서 화재가 발생했을 때 이렇게 큰 화재로 이어질 수 있다.

[앵커]
새로운 대책이 필요하다?

[염건웅]
맞습니다. 법적으로든 제도적으로든 검토해야 된다는 거죠.

[앵커]
맞습니다. 과거보다 리튬 사용량 많아지고 또 생산량도 늘어났기 때문에 제도적 부분의 점검이 필요해 보입니다. 앞서 1명이 추가 실종됐을 수 있다 이런 진술이 확보됐고 추가 수색중인데 건물이 붕괴되지 않을까 이 부분에 대해서도 우려되거든요.

[염건웅]
그게 철근 콘크리트 구조더라고요. 안에는 철근 콘크리트 구조고 외장재는 샌드위치 패널인데 이게 아마 2020년 12월 이후에 개정된 상황으로 샌드위치 패널이 설치가 된 것이어서 아마 안전기준에는 충족된 것 같아요. 그런데 다만 천장이 무너져내리는 모습을 보였거든요. 이게 그러면...

[앵커]
사진으로도 나가고 있습니다마는 보면 지붕도 뭔가 주저앉은 것 같고 벽도 허물어져 있는 걸 볼 수 있어요. 그러니까 이것만 보더라도 불에 굉장히 오랜 시간 동안 노출되지 않았나. 이런 생각을 해 볼 수 있는데. 여기에서 뭔가 약해져 있는 상황에서 추가적으로 붕괴될 우려 이런 걸 여쭤보는 거거든요.

[염건웅]
철근, 콘크리트는 지금 여기 온도는 한 1000~1300도 정도 됐을 것 같아요, 지붕이 무너져내린 온도를 봤을 때는. 그러면 철근 콘크리트는 무너지지 않았지만 나머지 아까 말했듯이 천장이 무너져내렸고요. 그러니까 여기 보면 철근 콘크리트 외에도 새로운 장비들이 이 안에 들어가 있을 거란 말이에요. 이런 것들도 화재가 발생하면서 컨베어를 증설한다든지 크레인이나 랙, 선반 이런 것들이 안에 있기 때문에 이런 것들이 화재의 온도를 더 높였을 것이고요. 그러니까 이런 것들이 아까 말했듯이 리튬전지와 나머지 가연성 물질들이 합해지면서 1000도 이상의 온도를 발생시켰고 지금 건물 외벽이 어느 정도 찌그러진 모습들도 보이고 천장이 무너진 모습도 보였거든요. 그래서 아마 추가 붕괴 가능성도 염두에 두고 소방 당국에서 대응하고 있겠지만 아까 3시 10분 이후에 현장에서도 더 추가적으로 붕괴될지 여부를 판단했을 거예요. 그래서 인명구조가 시급하기 때문에. 그런데 사실 인명구조도 중요하지만 만약에 위험한 상황에 소방대원이 들어갔을 때 소방대원도 희생될 수 있으니까 충분히 그 부분은 검토를 하고 지금 더 이상 추가 붕괴는 없을 것이다, 판단하고 인명구조에 임하고 있다고 보시면 될 것 같습니다.

[앵커]
안전이 확보된 상황에서 우리 취재진도 그렇고 소방대원들도 그렇고 구호활동에 나서야 된다, 이런 말씀해 주셨습니다. 그런데 교수님 마지막으로 한 가지 여쭤보고 싶은 게 아까 리튬전지라는 것이 일상생활에서도 사용될 수 있는 아주 흔한 전지라고 말씀해 주셨는데 이게 그럼 저희가 일상생활에서 전지를 사용할 때도 유의할 점이 있는 건가요, 이렇게 폭발할 수 있다는 점이 좀 새롭게 와닿는데.

[염건웅]
우리가 사용하는 전지는 가공된 것이기 때문에 여기에서 1차전지로 여기 현장 공장에 있는 상태가 아니라 충분히 가공된 것이기 때문에 어느 정도 안전성이 확보된 것이지만 그래도 강한 충격을 주면 안 되고요. 그리고 고온, 150~200도씨 이상의 예를 들어서 불 안에 집어넣는다든지 이랬을 때 폭발 가능성도 있고요. 또 리튬전지 1차전지 같은 경우에는 그게 물에 약한 부분들이 있기 때문에 아까 말했듯이 열폭주 현상으로 화재로 이어질 수 있으니까 일단 물에 약하고 또 강한 충격에 약하고 그다음에 약 200도 이상의 고온에 약하다. 그래서 이런 것들에 노출되지 않도록 하셔야 될 그런 부분이 필요합니다. 그런데 아까 말했듯이 전기자동차 이런 것들은 지금 그렇게 따졌으면 굉장히 많이 폭발했겠죠. 물론 폭발하는 사례들이 있기는 하지만 충분히 안전장치를 많이 마련해놓고. 아까 말했듯이 보호막도 싸아놓고 제어장치도 놓고요. 그래서 평소에 그렇게 위험하다거나 두려워하실 필요가 없습니다. 왜냐하면 제조회사들에서 어느 정도 안전성을 갖고 출시한 제품이기 때문에. 지금 다만 여기가 1차전지를 만드는 공장이었기 때문에 그랬습니다. 이게 제품으로 나온 상태가 아니라 제품을 만들고 있는 상황인 거죠. 왜냐하면 검증, 포장도 제품을 만들고 있는 상황인 거거든요. 그러니까 거기서 어떤 관리상에 문제가 발생했을 가능성이 높다, 지금 상황이. 그러니까 경찰에서도 바로 경기남부경찰청에서 130명 규모의 수사본부를 바로 구성한 것은 희생자가 너무 많잖아요. 안타까운 사고이기도 하고요. 그리고 발화가 된 부분이 미심쩍은 부분들이 있단 말이죠. 그래서 이런 부분을 빨리 명명백백하게 밝히기 위해서 빠르게 수사본부의 구성한 것 같고요. 그러니까 아마 현장에서 관리부실이 있다든지. 예를 들어서 강한 충격을 줬다든지. 이건 가정입니다. 그런 것들이 있었다고 하면 이것이 열폭주 현상으로 이어져서 폭발로 이어질 수 있었다는 거죠. 만약에 그런 상황에 놓이게 했다. 그런 사람이 있다고 하면 이건 법적인 문제로 가야 되는 거죠. 수사본부가 수사하는 거에 따라서 업무상 과실치사죄도 있고 최근에 중대재해처벌법도 있잖아요. 물론 중대재해처벌법으로 처벌받은 사례는 많지는 않지만 충분히 사망자가 1명 이상 나왔기 때문에 이건 중대재해처벌법으로도 처벌이 가능한 내용입니다.

[앵커]
말씀해 주신 것처럼 발화 부분에 대해서도 미심쩍은 부분이 있다. 아직 명명백백하게 밝혀진 건 없습니다마는 당일 근로자 명단에 대해서도 이야기가 계속 나오고 있고요. 근로자 안전교육을 제대로 했을까. 이런 부분에 대해서도 의문이 들거든요.

[염건웅]
그 부분도 따져봐야 될 것 같아요. 그런데 지금 근로자 여기 명단이 사라졌다는 것 같아요. 아마 다 불에 타서. 그래서 그게 안타까운 부분이 시신이 다 소사가 됐다고 전해져 있어요. 무슨 얘기냐면 훼손이 심하다는 얘기예요. 그러니까 일일이 다 대조해서 찾아야 되는데 이게 아마 인적사항을 다 대조하려면 좀 시간이 오래 걸릴 것 같아요. 그래서 유가족들에게도 안타까운 내용을 전해드려야 될 것 같은데. 어쨌든 아까 말씀하셨듯이 현장에서 안전점검이라든지 안전교육이 제대로 이루어지고 작업이 이루어졌느냐 이 부분도 사실 되게 중요한 내용이에요. 왜냐하면 사망자가 너무 많은 사고이기 때문에 현장에서 어떤 안전교육 또는 이런 과정이 이어졌나 이런 것도 밝혀봐야 할 내용이죠.

[앵커]
알겠습니다. 지금까지 염건웅 유원대 경찰소방행정학부 교수와 함께 리튬전지 공장화재 상황에 대해서 이야기 나눠봤습니다. 오늘 말씀 고맙습니다.