전기저장장치 사용전검사 항목

왜 배우는가: 전기저장장치(ESS)는 화재 위험과 계통 연계 특성 때문에 사용전검사 항목이 별도로 강화되어 있다. 2개 회차에 걸쳐 출제된 만큼 사전제출 자료와 검사 항목을 함께 정리해 두면 1교시 용어 문제와 4교시 논술 문제에 모두 대응할 수 있다.

출제 이력: 제122회 4교시 3번, 제119회 1교시 13번

1. 한 줄 정의와 핵심 키워드

전기저장장치(ESS) 사용전검사는 전기저장장치를 설치·변경한 뒤 전기를 공급하기 전에, 공사계획 인가·신고 내용대로 시설되었는지와 안전 기준에 적합한지를 검사기관이 확인하는 절차이다. 이 정의를 답안 첫 줄에 쓴다.

전기저장장치 사용전검사는 설치 완료 후 전기 공급 전에 공사계획과 안전 기준 적합 여부를 검사기관이 확인하는 절차다.

• 키워드: 전기저장장치(ESS), 사용전검사, 공사계획 인가·신고, 수검자 준비 자료, 검사기관(한국전기안전공사), 사업용전기설비, 화재 안전강화 대책, 추가 검사 항목

2. 개념 풀이

쉽게 말하면 ESS는 전기를 모아 두었다가 필요할 때 내보내는 설비다. 전기를 모으는 배터리가 들어 있어 화재나 폭발 위험이 있으므로, 전기를 흘려보내기 전에 설비가 설계대로 세워졌는지 확인한다. 이것이 사용전검사다.

정식 정의로는 「전기안전관리법」 제9조와 「전기사업법」 제63조에 따라, 설치공사 또는 변경공사가 끝난 전기설비를 사용하기 전에 검사기관이 시설과 성능을 검사하는 제도로 정리한다. 「전기설비 검사 및 점검의 방법·절차 등에 관한 고시」는 사업용전기설비의 사용전검사 항목을 별표 9에 두고 있다.

핵심 용어는 다음과 같다.

• 사용전검사: 전기설비를 사용하기 전에 받는 검사로, 검사 대상과 시기는 시행규칙 별표로 정한다.
• 수검자: 검사 대상 전기설비를 설치·운용하거나 관련 기기를 제작하여 검사를 받는 사람 또는 신청인을 말한다.
• 시공관리책임자: 공사업체에 소속되어 전력시설물 공사를 수행하는 전기공사기술자다.
• 성적서: 공인시험기관의 시험성적서와 검사기관이 정한 방법으로 작성한 기록지 등을 포괄하는 말이다.

3. 등장 배경과 필요성

전기저장장치는 리튬계, 나트륨계, 레독스플로우 등 이차전지를 대용량으로 묶어 쓴다. 전지 셀의 열폭주나 전기 화재가 일어나면 피해가 크다. 2019년 전기저장장치 화재가 잇따르자 정부는 화재 원인과 안전강화 대책을 발표했다. 2019-06-11 발표에 따라, 20kWh를 초과하는 리튬·나트륨·레독스플로우 계열 이차전지 설비는 2019-06-20부터 사용전검사에 추가 검사 항목을 적용받는다.

이 추가 항목은 일반 전기설비 검사 항목에 더해 배터리 관리, 온도·가스 감지, 소방 연계 같은 화재 예방 요소를 확인하는 것이다. 또한 사업용 전기저장장치는 운영정보를 안전공사에 제공해야 하며, 이 제도는 사용전검사 이후 운영 단계의 감시와도 이어진다. 따라서 사용전검사는 설치 단계의 1차 안전장치로서 필요하다.

20kWh 초과 이차전지 설비가 추가 검사 대상이 되는 기준이다. 검사 기관은 기존 검사와 추가 항목을 함께 적용해 설비가 기준에 맞게 시설되었는지 확인한다.

4. 구성요소·원리·절차

전기저장장치(ESS) 사용전검사는 설비를 구성하는 축전지, 전력변환장치(PCS), 제어·보호 장치와 설치 공간을 나누어 확인한다. 검사의 핵심은 설비가 공사계획과 일치하는지, 그리고 화재·감전·과충전 같은 위험을 막는 장치가 제대로 작동하는지를 확인하는 데 있다.

표는 검사 대상을 설비 기능별로 나눈 것이다. 답안에서는 축전지와 PCS를 중심으로 쓰고, 안전 설비는 화재 대책과 연결해 설명한다.

검사 원리는 다음과 같다. 검사자는 공사계획 도면과 실제 설비를 대조하고, 시험 성적서가 있는 기기는 성적서로 확인한다. 현장에서 직접 측정할 수 없는 항목은 시험 기록으로 갈음한다.

검사 절차는 다음 순서로 진행한다.

• 수검자 준비 자료(단선결선도, 시험성적서, 시공관리 서류)를 제출받아 검토한다.
• 공사계획인가 도면과 설치 현황을 대조하여 검사 범위를 확인한다.
• 축전지 설비의 설치 위치, 이격거리, 환기와 소화 설비 상태를 확인한다.
• PCS와 BMS의 보호 기능(과전압, 과전류, 과온도 차단)을 동작 시험한다.
• 접지와 절연 상태를 측정하고 절연내력 시험 성적을 확인한다.
• 적합 판정 시 사용전검사 확인증을 교부하고, 부적합 시 내용과 사유를 통지한다.

다음 도식은 검사 흐름을 보인 것이다.

검사 원리의 핵심은 설비가 고장 상태에 들어가기 전에 스스로 차단되는지를 확인하는 것이다. 따라서 보호 기능 시험은 실제 동작 여부로 판정한다. 부적합 항목은 보완 후 재검사하고, 재검사에서 적합하면 확인증을 교부한다.

5. 관련 법령·기준·표준

ESS 사용전검사의 근거는 「전기설비 검사 및 점검의 방법·절차 등에 관한 고시」(이하 검사고시)와 「전기사업법」이다. 검사고시는 사용전검사 대상, 신청 시기, 검사 항목, 수검자 준비 자료를 정한다. 검사 항목의 세부 표는 고시의 사업용전기설비 검사 항목(별표)에 따른다.

검사고시 제13조는 「전기사업법」 제63조에 따른 사용전검사 대상을 「전기사업법 시행규칙」 별표 5의 사업용전기설비 공사계획 인가·신고 대상으로 정한다. 제16조 제1항은 사용전검사를 검사 희망일 7일 전까지 신청하도록 한다. 다만 일부 사용전검사는 안전공사와 협의 시 신청 후 7일 이내에도 검사를 받을 수 있다. 제17조는 검사 전 준비 사항으로 시공관리책임자 입회와 고압 이상 기계·기구의 시험성적서 준비를 정한다.

위 표의 수치는 검사고시 원문에 있는 값이다. 2019년 ESS 화재 대책에 따른 추가 검사 항목은 고시 별표 9에 반영되어 있으며, 본 절의 검사 항목 표는 그 항목을 기준으로 한다.

전기저장장치 사업장은 운영정보를 안전공사에 제공해야 한다. 이는 검사고시 제24조 제4항에 정한 의무이다.

핵심 기준은 설비가 공사계획과 일치하고 보호 기능이 동작하는지다. 수치 자체보다 검사 절차와 판정 기준을 설명하는 것이 답안의 중심이다.

6. 유형과 비교

전기저장장치(ESS)의 사용전검사는 저장 방식과 용량, 설치 장소에 따라 검사 항목이 달라진다. 리튬계·나트륨계·레독스플로우 계열처럼 이차전지를 쓰는 설비는 2019년 화재 안전강화 대책 이후 공통 추가 항목이 적용된다. 아래 표는 전기저장장치 검사에서 자주 비교되는 대상을 정리한 것이다.