박천수
(Cheon-Soo Park)
1iD
이일무
(Ii-Moo Lee)
1iD
이주철
(Ju-Cheol Lee)
1iD
홍준표
(Jun-Pyo Hong)
2iD
남아영
(Ah-Young Nam)
2iD
김홍기
(Hong-Gi Kim)
†iD
-
(Korea Electric Engineers Association, Korea
E-mail : pcs5447@keea.or.kr, mplim210@keea.or.kr )
-
(Kunil ENG SCEI, Korea)
Copyright © The Korea Institute for Structural Maintenance and Inspection
Key words
EESS, Environmental Requirement, Hazardous Factors, Prevention of Condensation
1. 서 론
환경오염으로 지구 온난화 등 기후변화 문제가 심해짐에 따라 전 세계적으로 2050년 탄소중립을 목표로 태양광·풍력 같은 재생에너지나 원자력 같은
無탄소 에너지 발전 방식을 늘리려 하고 있다. 그러나 無탄소 에너지 발전은 탄소 배출이 없는 대신 발전량 조절이 어려워 실시간 수요에 따른 발전량을
공급하기 어렵다는 한계가 있다.
이 때문에 EESS(Electrical Energy Storage System)의 필요성이 요구된다. EESS란 대량의 이차전지(배터리) 등을 활용해
전기를 충전했다가 필요할 때 방전하는 설비로 에너지 산업의 탄소중립 추진 과정에서 수요 추종이 어려운 無탄소 에너지 발전원의 증가에 따라 수요가 늘어날
것으로 예상된다[1].
이에 따라 국내에도 2020년 10월 28일, 국회 시정연설에서 2050 탄소중립 목표를 선언하였으며, ‘2050 장기저탄소발전전략’과 ‘2030
국가온실가스감축목표’ 정부안이 확정되었다[2].
그러나 2050 탄소중립 전략과 맞물려 EESS의 설치 개소 및 설비용량이 2020년까지 대폭 증가한 것에 반해, 2021년에는 127개소, 359MWh에
그치는 등 2020년까지의 증가율에 비해 하락하는 것을 보였다.
그림 1. 글로벌EESS 누적 설치량 전망(좌), 글로벌EESS 연간 시장규모(우) [1]
Fig. 1. Global EESS cumulative installation forecast (left), global EESS annual market
size (right)
그 원인으로 전력시장 개편 과정에서 EESS 설치 혜택이 축소된 것과 EESS 보급 확대와 동시에 EESS 화재 사고 건수가 늘어남에 따른 국민들의
불안감 증대로 EESS의 신뢰도가 하락하여 수요와 공급이 모두 줄어든 것으로 보인다.
산업통상자원부에서는 ‘ESS 화재사고 원인조사 위원회’를 구성하여 1~3차에 걸쳐 EESS 화재 원인을 상세히 조사하였다. 1차 조사 결과에 따르면
화재사고의 원인을 인재(人災)로 결론짓고 운영환경 관리 미흡 등을 그 원인으로 지목하였으며[3], 2⋅3차 조사위의 조사결과에서는 배터리 자체의 결함에 따른 화재로 추정된다고 결론지었다.
그림 2. 연도별, 용도별 국내 EESS 신규 설치개소 및 발전량 현황(한국전기안전공사)
Fig. 2. Status of new installation locations and power generation in Korea by year
and use
본 연구에서는 EESS 화재 원인으로 지목되었던 배터리 자체의 결함과 운영환경 관리 미흡 중 배터리 자체의 결함은 EESS 소유자가 결함을 발견하고
위해도를 줄이기는 어렵다고 판단하여, 운영환경 관리를 통하여 위해도를 줄이고자 할 때, EESS 운용 안전성에 영향을 줄 수 있는 환경적 요인을 설정하여
관리함으로써 위해도를 최소화할 수 있는 방안을 제시하고자 한다.
표 1 전기기기에 영향을 미치는 위해요인 항목 및 기준값[4]
Table 1 Hazardous Factors Affecting Electrical Appliances and Reference Values
위해요인
항목
|
기준값
|
온도
|
주위온도 범위 : 7단계 범위의 하한 : -60℃ ~ +5℃ 범위의 상한 : -50℃ ~ +40℃
|
물과 습기
|
물의 존재 : 8단계 (무시 가능 ~ 영구 침수)
대기습도 : 8단계
|
주변 압력
|
해발고도 2,000m 초과 시 특별조치 필요
|
외부 공기 노출
(이물질)
|
고체 이물질 또는 먼지 : 6단계 (무시 가능 ~ 많은 먼지)
부식성 오염물질의 존재 : 4단계 (무시 가능 ~ 지속적 오염)
|
지진 또는 진동
|
지진 영향 : 4단계 (무시 가능 ~ 높은 가혹도)
진동 : 3단계 (낮은 가혹도 ~ 높은 가혹도)
|
동식물
|
동물군의 존재 : 무해, 유해
|
낙뢰
|
뇌 : 3단계 (무시 가능, 간접노출, 직접노출)
|
2.1 국내 관련 기준 및 표준 조사
한국산업표준 ‘KS C IEC 60364-5-51 건축 전기설비-제5-51부:전기기기의 선정 및 시공-공통규칙’의 ‘512.2 외부 영향’에서는 전기기기가
받을 수 있는 외부 영향과 이에 따라 요구되는 전기기기의 특성을 정하고 있는 것을 확인하였다[4].
이러한 외부 영향은 EESS 설비에도 적용가능하며, 요구되는 전기기기의 특성을 고려한 선정은 적절한 기능뿐만 아니라 안전보호대책의 신뢰성을 보장하기
위해 필수적으로 고려되어야 할 사항이다. 이에 전기기기에 영향을 미치는 위해요인을 ‘KS C IEC 60364-5-51의 표 51A-외부 영향과 특성’에
따라서 [표 1]으로 요약한다.
표 2 EESS에 영향을 미치는 위해요인 항목 및 고려사항[5]
Table 2 Hazardous Factors and considerations affecting EESS
위해요인
항목
|
고려사항
|
온도
|
온도 허용 오차는 제조업체의 사양 및 요구사항에 주의 깊게 따라야 함
|
물과 습기
|
EESS의 설치 위치 선정 시, 적어도 제조업체의 권장 사항에 따라 습기가 침투할 가능성을 고려
IEC 60529에 따라 적절한 IP 등급 할당 및 검증
바다 근처 또는 부식성 기체를 방출하는 장비 근처와 같은 부식이 발생할 수 있는 환경에서 EESS가 작동할 것으로 예상되는 경우, 염수 분무 테스트
진행
ASTM B117 또는 IEC 60068‑2‑11에 따라 EESS의 외부 구성 요소에 대한 요구사항 고려
|
주변 압력
|
가스함유 EESS는 적어도 안전, 작동, 냉각(해당되는 경우)과 같은 측면에서 상당한 고도 또는 비표준 주변 압력이 발생할 수 있는 상황에 대해 고려
|
외부 공기 노출
(이물질)
|
완전히 밀폐된 EESS는 공기 오염으로 인한 손상 가능성을 크게 줄일 수 있음
오염 물질은 부식을 가속화할 수 있는 부식성 고체 및 기체뿐만 아니라 염분 안개, SO2, 산업 배출물, 모래 또는 재 등이 있으며, 높은 수준의
먼지와 이물질은 냉각을 위해 주변 공기를 사용하는 시스템의 공기 필터를 막을 가능성 존재
높은 습도의 지역에 설치하면 구성 요소에 결로 현상이 발생하여 절연 회로가 트립되는 것과 같이 예기치 않은 영향 발생 가능
|
지진 또는 진동
|
EESS에 심각한 진동을 유발하는 지진 또는 기타 상황이 발생한 후에는 일반 안전 점검을 수행해야 하며 제안된 조치를 취하기 위해 제조업체와 상의
필요
추가적으로 기계식 EESS의 경우 하드웨어가 손상되지 않도록 추가 점검 및 검사 수행 필요
|
동식물
|
야생 동물이 EESS로 침투하는 것을 방지하고 식물의 성장을 방지하기 위한 조치 필요
|
2.2 국외 관련 기준 및 표준 조사
국외 문서 ‘DNVGL-RP–0043-Recommended Practice- Safety Operation and Performance of Grid-connected
Energy’의 ‘SECTION 8 환경 분석’에서 EESS에 영향을 미칠 수 있는 특징적인 환경 위해요인에 대하여 기술하고 있으며 해당 내용은 아래의
문서들을 참조하여 작성된 것을 확인하였다[5].
- ISO 가이드 64, 제품 표준의 환경 문제 해결을 위한 가이드, 2008년 제2판
- IEC 62430, 전기 및 전자 제품을 위한 친환경 설계, 1.0판 2009‑02
- IEC 62545, 전기 및 전자 장비에 대한 환경 정보(EIEEE), 에디션 1.0 2008 01.
위 문서들에서는 EESS가 환경에 미치는 영향과 환경이 EESS에 미치는 영향을 구분하여 분석하고 있으며, 해당 내용을 [표 2]에서 EESS 설비의 운용환경 관리를 위한 위해요인 항목과 고려사항으로 요약하였다.
2.3 EESS에 영향을 미치는 위해요인 항목 도출
EESS에 영향을 미치는 위해요인 항목 도출을 위하여 국내·외 표준 및 기준을 조사·분석하여 정리한 결과 [표 3]과 같이 EESS 위해요인 항목이 도출되었다.
표 3 EESS에 영향을 미치는 위해요인 항목
Table 3 Hazardous Factors affecting EESS
고려 조건
|
EESS 위해요인 항목
|
환경이 EESS에 미치는 영향
|
온도
|
물과 습기
|
주변 압력
|
외부 공기 노출(이물질)
|
동식물
|
지진 또는 진동
|
낙뢰
|
그림 3. EESS 화재사고 원인조사 활동 및 시험실증 결과[3]
Fig. 3. EESS Causes of Fire Accident Investigation Activities and Test and Demonstration
Results
2.4 국내 사고사례를 통한 위해요인 항목 도출
국내에서 발생한 23개 EESS 화재 사고원인에 대하여 ‘ESS 화재사고 원인조사 위원회’에서 조사를 진행하였다. 화재사고 원인조사 활동 및 시험실증
결과 추정되는 사고원인 중 ‘운영환경관리 미흡’으로 인한 EESS 화재는 수분 및 분진 등, 산지 및 해안가에 설치된 경우 큰 일교차로 인한 결로
현상과 다량의 먼지 등에 노출되기 쉬운 가혹한 환경에서 운영되어 배터리 모듈 내에 결로의 생성과 건조가 반복되면서 먼지가 눌어붙을 수 있으며, 이로
인해 셀과 모듈 외함 간 접지부분에서 절연이 파괴되어 화재가 발생할 수 있는 것을 확인하였다[2]. 그리고 ‘ESS 화재사고 원인조사 위원회’의 화재사고 원인조사 활동 및 시험실증 결과를 통해 [그림 3]과 같이 온도, 물과 습기로 인한 결로 현상이 EESS 화재사고의 주요한 원인중 하나임을 확인하였다.
[2.3장]에서 국내·외 표준 및 기준 조사·분석을 통해 EESS 위해요인으로 도출된[표 3]의 환경적 위해요인의 각 항목별 운용관리 요구사항 중 온⋅습도관리를 통해 결로 현상을 방지하기 위한 대책을 중점적으로 마련하고 그 외 다른 항목들에
대한 운용관리 요구사항에 대한 국내·외 표준 및 가이드라인을 검토하고자 한다.
3. ESSS설비 운용관리를 위한 환경적 요구사항
표 4 결로 발생 시 공조온도와 평균기온의 온도차
Table 4 Temperature difference between air conditioning temperature and average temperature
in case of condensation
항목
월
|
공조
온도
|
평균기온
|
공조온도와의
온도차
|
발생지역
|
1월
|
23℃
|
-0.04℃
|
23.04℃
|
제주, 고산, 서귀포, 울진
|
2월
|
23℃
|
2.12℃
|
20.88℃
|
제주, 포항
|
3월~
11월
|
23℃
|
-
|
-
|
-
|
12월
|
23℃
|
1.16℃
|
21.84℃
|
서귀포, 성산, 제주
|
표 5 결로 발생 시 공조온도와 평균 최고기온의 온도차
Table 5 Temperature difference between air conditioning temperature and average maximum
temperature in case of condensation
항목
월
|
공조
온도
|
평균
최고기온
|
공조온도와의
온도차
|
발생지역
|
1월
|
23℃
|
4.33℃
|
18.67℃
|
제주, 고산, 서귀포
|
2월
|
23℃
|
5.60℃
|
17.40℃
|
제주
|
3월~
11월
|
23℃
|
-
|
-
|
-
|
12월
|
23℃
|
5.45℃
|
17.55℃
|
성산
|
3.1 EESS 설치지역의 온·습도 데이터 조사[6]
EESS 설치지역에 대한 결로 현상과 온⋅습도의 관련성을 확인하기 위하여 2022년 7월 기준으로 전국 총 2,729개소에 설치된 EESS 중 96개소(서울경기
9개, 강원영동 5개, 강원영서 9개, 충북 6개, 충남 7개, 경북 15개, 경남 14개, 전북 10개, 전남 17개, 제주 4개 지역)를 대상으로
2017년도부터 2021년도까지 5년간의 온도 및 습도 데이터를 조사하였다.
표 6 결로 발생 시 공조온도와 최고기온의 온도차
Table 6 Temperature difference between air conditioning temperature and maximum temperature
in case of condensation
항목
월
|
공조
온도
|
최고
기온
|
공조온도와의
온도차
|
발생지역
|
1월~
4월
|
23℃
|
-
|
-
|
-
|
5월
|
23℃
|
36.10℃
|
13.10℃
|
대관령
|
6월
|
23℃
|
36.65℃
|
13.65℃
|
대관령
|
7월
|
23℃
|
37.74℃
|
14.74℃
|
대관령, 태백
|
8월
|
23℃
|
38.74℃
|
15.74℃
|
대관령, 태백
|
9월
|
23℃
|
34.20℃
|
11.20℃
|
대관령
|
10월~
12월
|
23℃
|
-
|
-
|
-
|
표 7 결로 발생 시 공조온도와 평균 최저기온의 온도차
Table 7 Temperature difference between air conditioning temperature and average minimum
temperature in case of condensation
항목
월
|
공조
온도
|
평균
최저기온
|
공조온도와의
온도차
|
발생지역
|
1월
|
23℃
|
-4.76℃
|
27.76℃
|
고산, 제주, 서귀포, 울진
|
2월
|
23℃
|
-3.18℃
|
26.18℃
|
제주, 포항
|
3월
|
23℃
|
1.90℃
|
21.10℃
|
함양, 광주, 의령, 울진, 대구, 의성
|
4월
|
23℃
|
4.30℃
|
18.70℃
|
울진
|
5월~
10월
|
23℃
|
-
|
-
|
-
|
11월
|
23℃
|
2.00℃
|
20.18℃
|
전주, 광주, 제주, 양산, 산청, 김해
|
12월
|
23℃
|
-3.60℃
|
26.60℃
|
서귀포, 성산, 제주
|
온ㆍ습도 등의 기후 데이터를 이용하여 결로가 발생한 EESS 설치지역의 평균기온, 평균 최고기온, 최고기온, 평균 최저기온, 최저기온의 5가지 항목으로
나누어 분류하였다.
항목별 분류한 데이터를 토대로 결로가 발생하는 내부와 외부의 온도차를 알아보기 위해 EESS에서 일반적으로 사용되는 공조온도 기준인 23℃를 기준으로
하여, 결로가 발생한 날짜의 기온과 EESS 설치공간의 공조온도와의 온도차를 [TABLE 표 4, 표 5, 표 6, 표 7, 표 8]로 나타냈다.
공조온도와 각 온도 차이의 최솟값에 대하여 항목별로 최소 온도차 결로 발생 월, 최소 온도차, 발생지역, 평균 상대습도에 대하여 분석하였으며, 분석결과는
아래의 [표 9]와 같다.
최고기온에서는 대관령의 공조온도와 최소 온도차가 11.2℃, 평균 상대습도가 91%일 때 결로가 발생했다. 평균 최고기온에서는 제주의 공조온도와 최소
온도차가 17.4℃, 평균 상대습도가 60%일 때 결로가 발생한 것으로 조사되었다.
표 8 결로 발생 시 공조온도와 최저기온의 온도차
Table 8 Temperature difference between air conditioning temperature and minimum temperature
in case of condensation
항목
월
|
공조
온도
|
최저
기온
|
공조온도와의
온도차
|
발생지역
|
1월
|
23℃
|
-20.98℃
|
43.98℃
|
고산, 제주, 서귀포, 울진
|
2월
|
23℃
|
-19.7℃
|
42.70℃
|
제주, 포항
|
3월
|
23℃
|
-12.26℃
|
35.26℃
|
함양, 광주, 의령, 울진, 대구, 의성
|
4월
|
23℃
|
-6.30℃
|
29.30℃
|
의성, 울진, 영월, 청주
|
5월
|
23℃
|
-0.36℃
|
23.36℃
|
밀양, 경주, 대전, 울진, 영천
|
6월
|
23℃
|
3.35℃
|
19.65℃
|
영천, 대구, 합천
|
7월~
8월
|
23℃
|
-
|
-
|
-
|
9월
|
23℃
|
3.02℃
|
19.98℃
|
제주, 부안, 양산, 합천, 고산
|
10월
|
23℃
|
-4.26℃
|
27.26℃
|
강릉, 양산, 북춘천, 거제, 김해
|
11월
|
23℃
|
-10.76℃
|
33.76℃
|
전주, 광주, 제주, 양산, 김해, 산청, 제주
|
12월
|
23℃
|
-19.58℃
|
42.58℃
|
서귀포, 제주, 성산
|
표 9 결로 발생 시 EESS 설치 지역별 온·습도 데이터
Table 9 Temperature and humidity data by EESS installation area in case of condensation
분석항목
|
평균
기온
|
평균
최고
기온
|
최고
기온
|
평균
최저
기온
|
최저
기온
|
최소 온도차 결로발생월
|
2월
|
2월
|
9월
|
4월
|
6월
|
최소 온도차
|
20.88℃
|
17.4℃
|
11.2℃
|
18.7℃
|
19.65℃
|
발생지역
|
제주, 포항
|
제주
|
대관령
|
울진
|
영천,대구,합천
|
평균상대습도
|
58%
|
60%
|
91%
|
56%
|
62%
|
표 10 결로 방지를 위한 대상 부위별 성능기준[8]
Table 10 Performance criteria for each target area to prevent condensation
대상 부위
|
TDR 값
|
지역Ⅰ
|
지역Ⅱ
|
지역Ⅲ
|
출입문
|
현관문
대피 공간 방화문
|
문짝
|
0.30
|
0.33
|
0.38
|
문틀
|
0.22
|
0.24
|
0.27
|
벽체접합부
|
0.25
|
0.26
|
0.28
|
외기에 직접 접하는 창
|
유리 중앙부위
|
0.16 (0.16)
|
0.18 (0.18)
|
0.20 (0.24)
|
유리 모서리부위
|
0.22 (0.26)
|
0.24 (0.29)
|
0.27 (0.32)
|
창틀 및 창짝
|
0.25 (0.30)
|
0.28 (0.33)
|
0.32 (0.38)
|
3.2 결로 방지를 위한 실내온도기준 분석
건물에서 열적으로 가장 취약하여 결로가 발생하기 쉬운 장소는 외기와 직접 닿는 외벽체의 모서리 접합부이며, 이 장소는 벽체 자체의 단열성능이 우수하고
단열 설계가 양호한 경우에도 열교(heat bridge)에 의한 전열손실이 다른 부위에 비해 크게 발생한다[7].
이에 대해 국내 설계기준 중 국토교통부의 ‘공동주택 결로 방지를 위한 설계기준(국토교통부고시 제2016-835호)’에서 ‘실내와 외기의 온도 차이에
대한 실내와 적용 대상 부위의 실내표면의 온도차이’를 표현하는 상대적인 비율을 통해 단열성능과 결로 발생에 대한 적정성여부를 진단하는 방법으로 “온도차이
비율(TDR : Temperature Difference Ratio)”을 결로 발생 방지대책 수립의 기준으로 제시하고 있는 것을 확인하였으며 이는
다음의 수식과 [TABLE 표 10, 표 11]을 활용하여 계산할 수 있다[8].
표 11 결로 방지 설계기준의 지역 구분[8]
Table 11 Regional classification of condensation prevention design criteria
분류
|
지역구분
|
지역Ⅰ
|
강화, 동두천, 이천, 양평, 춘천, 홍천, 원주, 영월, 인제, 평창, 철원, 태백
|
지역Ⅱ
|
서울특별시, 인천광역시(강화 제외), 대전광역시, 세종특별자치시, 경기도(동두천, 이천, 양평 제외), 강원도(춘천, 홍천, 원주, 영월, 인제,
평창, 철원, 태백, 속초, 강릉 제외), 충청북도(영동 제외), 충청남도(서산, 보령 제외), 전라북도(임실, 장수), 경상북도(문경, 안동, 의성,
영주), 경상남도(거창)
|
지역Ⅲ
|
부산광역시, 대구광역시, 광주광역시, 울산광역시, 강원도(속초, 강릉), 충청북도(영동), 충청남도(서산, 보령), 전라북도(임실, 장수 제외),
전라남도, 경상북도(문경, 안동, 의성, 영주 제외), 경상남도(거창 제외), 제주특별자치도
|
표 12 결로방지를 위한 EESS의 실내표면온도 산출 값
Table 12 Calculation Value of Indoor Surface Temperature of EESS for Prevention of
Condensation
분석항목
|
평균
기온
|
평균
최고
기온
|
최고
기온
|
평균
최저
기온
|
최저
기온
|
최소 온도차
결로발생 월
|
2월
|
2월
|
9월
|
4월
|
6월
|
온도차이비율값
(TDR)
|
0.3
|
0.3
|
0.3
|
0.3
|
0.3
|
최소 온도차
발생 외기온도
|
2.12℃
|
5.6℃
|
34.2℃
|
4.3℃
|
3.35℃
|
평균상대습도
|
58%
|
60%
|
91%
|
56%
|
62%
|
적용대상부위의 실내 표면온도
산출값
|
16.74℃
|
17.78℃
|
26.36℃
|
17.39℃
|
17.11℃
|
실내 표면온도와
실내 온도 차이
산출값
|
6.26℃
|
5.22℃
|
3.36℃
|
5.61℃
|
5.89℃
|
표 13 EESS에 영향을 미치는 환경적 위해요인 항목별 요구사항 권장기준[4,6.8,9,10,11.12.13.14]
Table 13 Recommendation criteria for each environmental hazard item affecting EESS
EESS 위해요인 항목
|
요구사항 권장기준
|
온도
[4, 6, 8]
|
공조온도
(실내온도)
|
23℃
|
출입문 표면온도와 실내온도 차
|
5℃ 이내 유지
|
물과 습기[4, 6]
|
평균
상대습도
|
60% 이내 유지
|
주변 압력[4]
|
해발고도
|
2,000m 이하
|
폭발 위험 장소의 경우
|
양압 설비가 설치 된 건물 또는 보호설비 내에 설치
양압 설비는 구획실 내 모든 개구부가 닫혀있는 상태에서 실내 모든 부분의 압력 25Pa(0.25 mbar) 이상의 압력 유지
개방가능한 모든 개구부가 열려있는 상태에서 개방면에서의 공기속도 0.305m/s 이상
|
외부 공기 노출
(이물질)
[4, 10]
|
'중간 정도먼지' 기준
|
IP5X
|
동식물[11]
|
충분한 기계적 내성 및 청소, 살충제 사용
|
지진 또는 진동
[12, 13]
|
다음 규정 적용
KDS 41 17 00 : 2022 건축물 내진설계기준
한국전기설비규정(KEC)의 180 발전설비 내진
|
지진파의 주파수와 건축물과 공진하는 경우, 그 영향을 특별히 고려
|
낙뢰
[9, 14]
|
EESS 설비를 보호하기 위한 피뢰설비 및 서지보호장치(SPD) 설치
|
[표 9]에서 분석한 결과와 결로 방지 성능기준을 평가할 때 가장 가혹한 수준을 고려하기 위하여 지역은 지역 Ⅰ(대관령, 평창), 적용 대상부위 ‘출입문’의
TDR 값 0.3을 사용한다.
결로 현상 발생 지역의 외기 온도는 조사된 온⋅습도 데이터를 활용하고, 공조온도인 23℃를 실내 온도로 하여 ‘적용대상 부위의 실내표면온도’ 조건을
계산하였으며, 이를 통해 결로가 발생했을 때의 실내온도와 적용 대상 부위의 실내표면 온도의 차이 값들을 도출하였다. 그 결과 평균상대습도 91%로
높았던 대관령 9월의 경우는 출입문의 온도와 실내 온도차가 3℃, 일반적인 수준의 평균상대습도인 경우 6℃ 이내로 유지할 필요가 있는 것으로 분석되었으며,
분석결과는 [표 12]와 같다.
이와 같은 방법으로 가장 가혹한 환경을 고려하여 EESS 설치지역 중 96개소의 결로 현상이 발생한 온ㆍ습도 데이터를 분석하였다.
이는 결로 방지를 위한 온도조절 대책 수립의 기준에서 EESS 운용관리의 환경적 요구사항으로 여유도를 고려하여 평균상대습도가 60% 이내로 유지될
시 출입문의 표면온도와 실내온도의 차이를 5℃ 이내로 설정할 수 있다. 평균상대습도가 60%보다 높은 경우 별도의 분석이 필요하다.
3.3 온·습도를 포함한 환경적 위해요인 항목 및 요구사항 설정
온·습도를 포함한 환경적 위해요인 항목 대하여 각 항목에 관한 표준 및 가이드라인을 조사·분석하였다. 이를 토대로 일반적인 경우, 환경적 위해요인
각 항목별 요구사항 권장기준을 [표 13]과 같이 제시하였다.
4. 결 론
본 논문에서는 국내·외 표준 및 기준의 조사·분석을 통해 [표 3]과 같이 EESS 위해요인 항목들을 도출하였다. 또한, 지역별 온·습도 데이터 분석 결과를 토대로 관련 기준을 준용하여 온·습도관리를 통한 결로
현상을 방지 대책 권장 기준값을 도출하고, 온·습도 이외의 항목에 대해서는 국내·외 표준 및 가이드라인을 조사 및 분석하여 일반적인 경우의 권장 기준값을
[표 13]과 같이 제안하고자 한다. 단, 특수한 환경의 경우, 설치 환경에 따른 추가적인 요구사항 고려가 필요할 수 있다.
향후 연구에서 추가적으로 온·습도 이외 환경적 위해요인의 각 항목별 영향을 확인하기 위한 실험 실시를 통해 신뢰성을 확보한다면, EESS 운용관리의
환경적 요구사항에 구체적인 가이드라인 제시가 가능할 것으로 사료되며, 이를 통해 조금 더 안정적인 EESS 운용 방안 제시도 가능할 것으로 생각된다.
Acknowledgements
본 연구는 한국에너지기술평가원에서 2021년부터 2025년까지 진행하고 있는 “ESS 설치공간의 화재예방ㆍ차단 시스템 및 유지관리 가이드라인 개발”
연구과제에 의하여 이루어진 연구로서, 관계부처에 감사를 드립니다.
References
Edaily, “Korea aims to dominate 35% of the global ESS market in 2036.”, https://m.edaily.co.kr/news/read?newsId=03716246635778496&mediaCodeNo=0
(Accessed 31 OCT 2023)
![URL](../../Resources/images/icon_url.png)
Korea Policy Briefing, “2050 Carbon Neutral”, https://www.korea.kr/special/policyCurationView.do?newsId=148881562
(Accessed 8 NOV 2021)
![URL](../../Resources/images/icon_url.png)
Public-private joint ESS fire accident investigation committee, “ESS fire accident
cause investigation result”, https://www.ctis.re.kr/ko/downloadBbsFile.do?atchmnflNo=3670
(Accessed JUN 2019)
![URL](../../Resources/images/icon_url.png)
Korean Industrial Standard, ‘KS C IEC 60364-5-51 Building Electrical Equipment-Part
5-51: Selection and Construction of Electrical Appliances-Common Rules'’, 2018.
![URL](../../Resources/images/icon_url.png)
DNVGL-RP-0043, Safety, operation and performance of grid-connected energy storage
systems, Section 8, Edition December 2015.
![URL](../../Resources/images/icon_url.png)
A. Y. Nam, J. C. Lee, J. P. Hong, and H. G. You, “Analysis of Condensation Effect
by Temperature and Humidity in ESS Installation Space”, In Proc. of The Korean Institute
of Illuminating·and Electrical Installation Engineers, vol, 54, pp. 38, 2023.
![URL](../../Resources/images/icon_url.png)
S. E. Lee, “Measures for the Prevention of Condensation in Buildings”, 1998.
![URL](../../Resources/images/icon_url.png)
Ministry of Land, Infrastructure and Transport Notice No. 2016-835, “Design Criteria
for Prevention of Condensation in Apartment Houses”, 2016.
![URL](../../Resources/images/icon_url.png)
Fire Insurance Association “KFS-412 Safety Management Guide for Lithium-ion Battery
Energy Storage System (ESS)”, 2021.
![URL](../../Resources/images/icon_url.png)
Korea Electric Power Corporation Power Supply and Demand Office, “Technical specification
for ESS-type air conditioning equipment”, 2017.
![URL](../../Resources/images/icon_url.png)
LG Chem, “Battery Rack System Grid Installation Guide”, 2018.
![URL](../../Resources/images/icon_url.png)
Korea Construction Standards Center, “Building Seismic Design Standards KDS 41 17
00 :2022” 2022.
![URL](../../Resources/images/icon_url.png)
Ministry of Trade, Industry and Energy Storage, Korea Electro-technical Code, KEC,
2023.12.14.
![URL](../../Resources/images/icon_url.png)
Korean Industrial Standard, ‘KS C IEC 62305 Lightning Protection Systems ─ Chapter
1: General Principles', 2012.
![URL](../../Resources/images/icon_url.png)
저자소개
He received a bachelor's degree in electrical engineering from Dankook University.
He is currently working as a researcher at the Korea Electrical Engineers Association.
He received master's and doctorate degrees in electrical engineering from Hongik University
in 2003 and 2007, respectively. He was the CEO of MicroPower from 2004 to 2009, and
has been the research team leader at the Korea Electrical Engineers Association since
2012. His research interests are power systems, harmonics, and electrical safety diagnosis.
He received a Ph.D. in Electric Engineering from Soongsil University. He worked as
the head of the Korea Electric Association's Technology Standards Agency and is currently
working as the head of the institute at the Kunil ENG Smart Convergence Electrical
Installation Institute.
He received M.S. degree in Electric Engineering from Seoul National University of
Science and Technology. He is currently working as a researcher at the Kunil ENG Smart
Convergence Electrical Installation Institute.
She received B.S. degree in Electric Engineering from Seoul National University of
Science and Technology. She is currently working as a researcher at the Kunil ENG
Smart Convergence Electrical Installation Institute.
He received a M.S degree in electrical engineering in 2016 from Hanyang University.
He was the head of Dream Engineering's external affairs division in 2019, and has
been the lead researcher of the Korea Electrical Engineers Association since 2022.
His research interests are renewable energy, power systems, and electrical safety
diagnosis.