최현호 : 현재 한국화재감식학회 기술위원장이며 국제공인 미국화재폭발조사관(CFEI)으로서 이천물류창고, 쿠팡물류창고, 평택물류창고 화재사고 등 국내 주요 대형화재 현장조사에 참여하였고 특히 소방청 화재특별조사팀 전문위원으로 활동하면서 화재예방 및 제도개선에 대한 자문역할을 하고 있는 화재분야 전문가임
태양광발전은 전 세계적 추진 중인 사업으로 관련 기술의 개발과 발전 효율성은 높아지고 있으나, 화재사고 대비하여 기술적 연구와 제품의 개발은 일부 선진국에서만 추진하고 있는 사업 분야로, 국내 태양광 발전설비의 확대 운용되는 환경에서 화재사고 방지 및 예방을 위한 연구와 제품개발이 시급한 시점으로, 본 저자의 기고는 화재예방을 위한 선진사례 및 기술의 분석으로 관련 법령의 제도개선 필요성을 공감하고자 한다.
풍력발전설비의 설치되는 지형 및 위치에 따라서 해상풍력과 육상풍력으로 구분되나 주요 구조 및 기능은 동일하며 외형상 구조는 •타워 Tower, •너셀 Nacelle, •허브 Hub, •블레이드 Blades로 구분된다.
타워는 발전기 용량에 따라 블레이드의 직경이 달라지며 블레이드 회전 직경에 의하여 타워의 높이가 50~120m 까지 다양하며 타워 내부에는 수직사다리가 있으며 20~25m 마다 중간 참이 있으나 대부분 타워에는 승강용 곤돌라 또는 엘리베이터가 설치되어 있다.
육상풍력발전기는 풍속과 풍량이 발전조건에 만족하는 지형에 설치하므로 산악, 개활지, 해안가 등에 위치하고 있다.
또한, 육상풍력발전기 주변에는 태양광발전 및 전기에너지저장장치(ESS)와 연계 운용되고 있어 발전효율을 극대화 하고있는 실정이다.
그러나, 화재에 대한 위험성은 더욱 가중화되어 육상풍력발전기, 전기에너지저장장치(ESS), 변압기, 송전전력케이블 등 화재발생 시에 발전설비의 피해 및 주변 산림화재로 확산될 가능성이 매우 높아 이에 대한 대비방안이 필요한 시점이다.
국내, 국외에서 발생된 풍력발전기의 화재는 진압대응 방법이 없어 현실적으로 고가의 풍력발전기를 전소시키고 있으며 소방차 방수포가 70m 이상 높이에 위치한 너셀에 도달하지 못하여 기상여건에 맞춰 소방헬기로 진압을 시도하지만 야간비행금지로 주간에만 가능하고 지상의 소방대원 대응은 주변 화재확산 방지에 국한되어 있다.
산악 능선에 주로 위치한 풍력발전기와 전기에너지저장장치(ESS)의 연계운용 현장에서 화재가 발생되면 많은 소방인력과 다량의 소화용수가 필요하지만 현장까지 소화용수의 공급에는 시간적 지체가 길어 화재의 초기진압은 불가하고 주변 화재확산의 위험은 가중되는 문제를 가지고 있는 현실이다.
해상풍력발전기는 화재초기 접근불가 및 해양경찰 소방정 방수포로 너셀까지 도달 불가하여 오로지 소방헬기에 의한 진압 방법밖에 없는 현실이다.
또한, 해상의 설비는 해양수산부 해양경찰청의 관할로 소방청 소방대원의 지원 할수 있는 해상용 선박 및 소방정이 없어 해상풍력발전기 및 해상변전소의 화재는 진압작업이 불가하여 전소에 의한 피해가 불가피한 실정이다.
해상풍력발전기 문제점
육상 및 해상풍력발전기의 너셀의 구조는 동일하며 1.5MW급 이상의 너셀 내부에는 건식변압기가 위치하고 있으며 그 이하 용량에는 타워부 지상 입구 내부에 위치한다
너셀내부의 화재위험 요소는
•기어박스 베어링파손, •윤활유 공급불가 및 누유, •발전기 과부하 과열, •유압브레이크 마찰 과열, •변압기 절연파괴 등으로 1차 발화되면 너셀 구조물(FRP)에 2차 연소 확대되어 허브의 블레이드(FRP) 3개가 연소 된다.
풍력발전기의 너셀의 구조
너셀에는 많은 센서가 있으나 화재관련 감지기 및 자동소화장치가 없다. 이는 관련 법령에 의한 특정소방대상물에는 지정되어 있으나 어떠한 소방시설을 갖춰야 되는지 규정되어 있지 않아 화재에 무방비 상태인 것이다.
또한, 너셀은 지상 70~120m 에 위치하여 타워를 통한 진입을 하여야 하지만 화재로 전원이 차단된 풍력발전기 타워에 곤돌라 및 엘리베이터가 작동될 수 없어 40kg의 장비를 몸에 지니고 사다리로 올라가야 되는 소방대원은 불가능한 문제를 가지고 있다. 만약, 너셀에서 점검인원이 부상에 의한 긴급상황이 발생되면 요구조자를 어떻게 지상으로 이송할지 기본 구조구급 매뉴얼 조차 없는 현실이다.
풍력발전기의 화재 시에 타워 내부 진입은 전선류의 낙하 및 너셀 연소 비산물 낙
하로 아주 위험하며 소방대원의 진압활동 및 구조활동 또한 불가능한 문제를 가지고 있다.
소방법에는 풍력발전 부분이 특정소방대상물로 지정되어 있으나 화재감지 및 경보와 화재진압용 소방시설에 대한 명확한 규정이 없다. 따라서, 강제성 없는 법령에 의하여 초기진압 가능한 소화설비 또는 소화장치가 설치되어 있지 않으며 일부는 자진설비로 진압의 효과와 성능이 입증되지 않은 소화장치가 설치되고 있는 실정이다.
상기 신에너지 및 재생에너지 개발ㆍ이용ㆍ보급 촉진법 및 전기사업법과 소방시설법에는 풍력발전설비에 대한 정의와 규정이 되어 있으나 화재예방. 안전관리 부분에 있어 세부적 분류와 명확한 소방시설 부분이 법령으로 제.개정 되어야 한다.
신재생에너지 정부 정책사업 및 민간 확대사업에 따른 성과보다도 폐해가 많았음을 이미 전기에너지저장장치(ESS) 사업으로 큰 경험을 했었다.
대규모 신규, 신기술사업에는 충분한 연구와 재난, 화재에 대한 검토로 안전이 담보되는 조건에서 시행되어야 하지만 정책과 사업이 앞질러 가버린 사태에 소방전문가는 그저 한탄만 하고 있는 현실이다.
풍력발전기 1기의 비용은 대략 50억원 정도다. 하지만 화재예방을 위해 필요한 시설은 얼마를 투자하고 있는가?
얼마나 더 많은 인적, 물적 피해가 발생되어야 안전을 검토하겠는가?
이제는 대규모 해상풍력단지 조성사업 및 현재 운용 중인 풍력발전기에 대하여 사업추진과 시행에 앞서서 국외, 국내 풍력설비 제조사 및 공급, 시공사에 안전을 담보하는 관련 법령의 제.개정 시급성을 다같이 인지하고자 한다.
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