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24일 오전 경기도 화성시 서신면의 일차전지 제조업체에서 발생한 화재로 30여 명의 사상자가 발생했다. 이번 사고는 국내 최악의 화학물질 화재 참사로 평가되고 있다.

중앙정부와 지자체, 소방청 등이 정확한 사고 원인 규명에 나선 가운데 전지의 종류와 특성, 안전성에 대한 사회적 이해 필요성이 대두되고 있다.

전지는 크게 화학전지와 물리전지로 구분된다. 이 중 화학전지는 일차전지와 이차전지, 삼차전지로 흔히 불리는 연료전지 등으로 세분화된다.

먼저 일차전지는 일상생활에서 가장 흔히 볼 수 있는 전지로 꼽힌다. 한 번 사용하면 재충전할 수 없는 일회용 전지다. 리모컨과 시계, 완구 등 소형 전자기기와 비상용 장비 등 일상생활에서 널리 사용된다.

또 에너지 밀도가 낮고 구조가 단순해 폭발이나 화재의 위험성이 상대적으로 낮은 편이다. 그러나 일회용이라는 특성 때문에 환경 문제를 일으킬 수 있어 적절한 폐기가 요구된다.

이번에 화재가 발생한 공장은 리튬 배터리 일차전지 제조업체로, 리튬은 반응성이 높아 물(수증기)과 접촉 시 수소가스와 열을 발생시킨다.

이차전지는 충전과 방전을 반복할 수 있는 전지로, 현대 산업에서 가장 중요한 위치를 차지하고 있다. 스마트폰, 노트북, 전기차 등 광범위하게 활용되고 있다.

한편, 이차전지의 대표 격인 리튬이온전지는 안전성 문제가 제기된다. 높은 에너지밀도로 인해 강한 전류나 충격, 고온 등에 노출될 경우 '열폭주' 현상이 발생할 수 있어서다.

배터리 내부의 분리막 손상으로 다량의 열이 발생하며, 인화성 가스가 발생하는 과정을 거쳐 화재나 폭발로 이어질 위험이 있다. 전문가들은 이차전지의 과충전 및 과방전, 극한의 온도 환경을 경계하며, 물리적 충격을 주지 않는 등의 주의 사항을 강조하고 있다.

연료전지(삼차전지)는 수소와 산소를 연료로 공급해 전기를 만들어 내는 방식으로 차세대 기술로 주목받고 있다. 하지만 아직 기술적 복잡성과 높은 초기 비용, 내구성 문제 등으로 상용화 단계에까지는 이르지 못하고 있다. 일부 전문가들은 '삼차전지'라는 용어는 과학적이나 학계에서 쓰이는 적합한 표현의 용어는 아니라고 말하고 있다.

연료전지는 일차전지, 이차전지와 비교해 화재 위험성이 가장 낮다는 평가다. 수용성 전해질 사용과 분리된 저장 시스템, 낮은 에너지 밀도 등의 구조적 특징이 보인다. 실제 전기차와 달리 수소차나 연료전지발전소 등에서 대규모 인명피해로 직결된 폭발이나 화재 발생은 드물게 나타나고 있다.

소금과 모래, 물 등 전지 종류에 따라 소화 방법도 다르다. 하지만 화재를 완전히 진압할 수 있는 소화법은 없는 만큼 화재에 특화된 소화제 개발의 필요성이 요구된다.

박상호 전북대 화학공학부 교수는 "배터리 화재는 전기와 화학 등 복합적인 특성이 있어 일반적인 소화 방법으로는 완전한 진압이 어렵다"며 "포 등으로 산소를 차단하면 불이 꺼진 것처럼 보이지만 걷어내면 산소와 반응해 화재가 재발할 수 있고, 물을 뿌리는 경우에도 물기가 사라지면 다시 스파크가 일어나 불이 날 수 있다"고 말했다.