[인더스트리뉴스 정한교 기자] ESS(Energy Storage System) 화재사고 이후 국내 ESS 산업은 커다란 위기에 직면한 상황이다. 시장조사기관인 SNE 리서치에 따르면, 2019년 전세계 ESS 시장은 37.9% 증가한 것으로 전망되며, 2025년 86.9GWh, 2030년 시장규모는 179.7GWh에 달할 것으로 예상된다. 이에 반해 지난해 국내 ESS 시장 규모는 3.7GWh로 2018년의 5.6GWh와 비교해 33% 감소한 것으로 나타났다.

전세계적으론 신성장동력으로 주목받으며 영향력을 높여가고 있지만, 국내의 상황은 정반대의 모습을 보이고 있는 것이다. 잇따라 발생한 화재사고는 국내 ESS 생태계 전반에 깊은 상흔을 S남겼다.

에스피엠(SPM)의 All In One 방식 일체형 외함인 ‘URIEL’에는 특허인 일체형 에너지 프로슈머 유닛 및 방법, 그리고 통합에너지관리시스템, 대류방열구조에 의한 전기제어기기용 구조물 방열시스템 등이 적용됐다. 복사열 및 외부 온도나 습도에 강한 지붕구조도 채택해 화재사고 및 위험성을 줄였다. [사진=에스피엠]

이에 기업들은 얼어붙은 국내 ESS 시장의 활성화와 세계 시장에서의 신뢰성을 회복하기 위해 부단한 기술개발로 성능 및 안정성 등을 높인 제품들을 선보이고 있다. 이러한 노력은 ESS의 핵심인 배터리뿐만 아니라 PCS 등 ESS를 구성하는 수많은 구성품을 제조하는 모든 기업들에게서 엿볼 수 있다.

이는 산업통상자원부가 진행한 1차 ‘민관합동 ESS 화재사고 원인조사 위원회’가 ESS 화재원인으로 ‘외부요인’을 지목했기 때문이다. 이후 2차 조사결과 발표에서 배터리를 ESS 화재원인으로 지목하며, 어느 정도 오명을 벗긴 했지만 잃었던 신뢰를 회복하고 다시 시장이 활성화될 수 있도록 기업들은 배터리 이외에서 발생할 수 있는 위험요소를 기술개발로 차단하겠다는 목표로 다양한 제품을 시장에 공급하고 있다.

특히, ESS 외함 제조기업들의 노력이 눈에 띈다. 1차 ‘민관합동 ESS 화재사고 원인조사 위원회’는 당시 △전기적 충격에 대한 배터리 보호시스템 미흡 △운영환경 관리 미흡 △설치 부주의 △ESS 통합제어·보호체계 미흡 등 4가지 요인에 의해 화재사고가 발생했다고 발표하며, ESS 전체 시스템을 보호하는 외함의 중요성이 강조됐기 때문이다.

통합시스템(All In One) 방식의 일체형 외함 ‘URIEL’

1988년 창업한 에스피엠(SPM)은 수배전반설비 제작, 전력기기 외함 및 전기관련 구조물을 제작하는 전문기업이다. 제품 공급에 있어 새로운 첨단장비, 신기술 시스템 및 효율적인 관리 프로세스를 도입함으로써 고객의 다양한 요구에 맞는 품질개선으로 제품 최우선주의를 지향하고 있다.

이러한 기술력을 바탕으로 에스피엠은 ESS에 최적화된 고품질 상품을 개발해 All In One 방식 일체형 외함인 ‘URIEL’을 시장에 공급, 신뢰성·안정성·효율성을 높이고 있다. 일체형 외함은 하나의 태양광발전소 사이트에서 ESS 운영 시 ESS 시스템 구성품을 외함 내에서 통합 관리·운영할 수 있도록 했다. 이를 통해 운영의 편리성 및 시스템 안정성을 향상시키는 효과를 불러온다.

에스피엠 유현민 차장은 “에스피엠은 다수의 프로젝트를 진행하며 축적된 데이터를 통해 제조사간 스펙차이로 발생할 수 있는 배터리 사양 차이점을 포괄적으로 수용할 수 있는 설계 발전을 이뤄냈다”며, “이를 통해 기성품을 생산하듯 ESS 외함을 규격화해 경제성 및 효율성을 높이는데 주력하고 있다”고 설명했다.

현재 리튬이온(LI-ION) 및 기타 배터리 제조사들은 제품별로 크기 등에서 차이를 보이기에 외함 역시 사이즈에서 차이가 발생할 수밖에 없었다. 에스피엠은 이를 표준화, 규격화해 제조사 구분 없이 배터리랙을 설치하고, 사용자의 편의성을 강조한 설계를 적용했다.

유현민 차장은 “외함의 표준화, 규격화는 하나의 생산공정을 구축해 계획적인 생산이 가능해짐을 의미한다”며, “이는 생산성을 향상시켜 원활한 공급이 가능해지고, 제품의 전체적인 안정성도 향상시킨다. 또한, 생산 시 발생하는 비용을 줄여주는 효과도 있다”고 설명했다.

에스피엠 기술력의 총집합이라고 부를 수 있는 ‘URIEL’에는 특허인 일체형 에너지 프로슈머 유닛 및 방법, 그리고 통합에너지관리시스템(특허 제10-0176419), 대류방열구조에 의한 전기제어기기용 구조물 방열시스템(특허 제10-1068461) 등이 적용됐다. 복사열 및 외부 온도나 습도에 강한 지붕구조(특허 제10-1976437호)도 채택해 화재사고 및 위험성을 줄였다.

에스피엠의 ESS 외함 시공사례들. 배터리 제조사별 제품에서 차이가 발생함에 따라 발생하는 외함 사이즈 차이를 에스피엠은 표준화, 규격화해 제조사 구분 없이 배터리랙을 설치하고, 사용자의 편의성을 강조한 설계를 적용했다. [사진=에스피엠]

‘URIEL’, 국내 최초 IP 65 인증 획득

외함 제조 전문기업인 에스피엠은 최적의 자재 선정을 위한 지속적인 개발 및 시험활동으로 Enclosure 상품의 경쟁력을 강화하고 있다. 이러한 노력은 국내 최초로 획득한 ‘IP 65 인증’으로 Enclosure의 구조 및 조립 우수성을 입증 받았다.

국내에서 생산되는 외함이 평균적으로 국제 보호 등급(International Protection Marking, IP) IP 54 인증 단계를 적용하고 있는 반면, 에스피엠의 ‘URIEL’은 IP 65 인증을 취득함으로써 국내 최고 수준의 방진·방수 성능을 보여줌을 입증했다.

이와 함께 ESS 전용 Enclosure의 화재 예방 특화 상품을 개발해 소방 안전성 향상을 위한 시험활동도 진행하고 있다. 에스피엠에 따르면, 적용 중인 미네랄울 내장재와 불연철판 보완재에 산소 연료 토치기를 이용해 약 5분간 불연 테스트 기준 온도인 750℃ 이상으로 일정 면적에 방화 테스트를 실시했다. 테스트 결과, 방화 면적에 미네랄울 산화로 약간의 질량변화가 발생했다. 우레탄 판넬까지 약간의 열전도는 있었지만, 화기에 의한 영향은 없었다.

원스톱 토털 프로세스 체계 구축

에스피엠은 지난해 7월, 창립 31주년을 맞아 인더스트리 4.0 공장 증축을 완공하며 생산설비 확장 및 자동화를 통해 전체공정을 유기적으로 운영하고 최대의 생산효과를 가져오는 시스템을 구축한 바 있다.

이를 통해 기획, 디자인, 설계, 생산, 조립에 이르는 원스톱 토털 프로세스(One stop Total Process) 체계를 구축해 고품질, 고기능 제품을 생산하겠다는 계획이다. 또한, 전통적 관점의 제조시장을 벗어나 ESS B2B 시장참여를 확대하고, Customer Solution과 Management Solution을 결합해 고객 니즈와 총비용, 편리성, 고객소통을 통한 글로벌 기업으로의 성장과 도약을 준비하고 있다.

에스피엠 유현민 차장은 “ESS 시공까지 진행하는 원스톱 토털 프로세스를 계획 중”이라며, “B2B 솔루션 전문 제조업체인 에스피엠은 앞으로도 안전을 기반으로 하면서 고객의 욕구를 충족하는 맞춤형 서비스로 에너지저장시스템 시장에서 자리매김하겠다”고 밝혔다.

[정한교 기자 (news@industrynews.co.kr)]

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