1. 개요

전기자동차는 이산화탄소 배출 억제의 관점 등에서 향후 보급 확대가 예상되며 전기자동차의 보급에 수반해, 인프라 정비의 하나로서 전기자동차용 급속 충전설비를 설치하는 급유 취급소나 상업 시설 등의 증가도 예상된다.

<쇼핑센터 주차장 등 상업 시설 등에서의 급속 충전설비>

급속 충전설비를 설치하는 경우, 급유 취급소에서 가솔린 등의 가연성 증기로 인한 발화, 또 상업 시설 등 건물 등으로의 연소(延燒, 불길의 번짐) 등의 화재 위험성이 상정되기 때문에, 급속 충전설비가 설치되는 장소별로 화재 예방상 필요한 안전 대책에 대한 검토를 실시해 왔다. 급유 취급소나 상업 시설 등에 급속 충전설비를 설치하는 경우의 안전 대책을 검토하기 위해 급유 취급소에서의 가연성 증기의 체류 범위를 구하기 위한 컴퓨터 시뮬레이션 실험 및 급속 충전설비와 관련한 위험 요소의 추출․분석을 실시하였다.

2. 급유 취급소에 급속 충전설비를 설치하는 경우의 안전대책

전기자동차용 급속 충전설비는 전기자동차의 보급과 함께 향후 보다 보급될 것으로 전망되며 해당 설비를 설치하는 급유 취급소도 증가할 것으로 예상된다. 한편, 급유 취급소는 가연성 증기가 체류하는 위험성이 있고, 급속 충전설비는 그 구조상 방폭 구조로 하는 것이 어려워, 해당 설비를 급유 취급소에 설치하는 경우에는 가연성 증기가 체류할 우려가 있는 범위 이외에 설치할 필요가 있다. 가연성 증기 확산 측정 실험 및 시뮬레이션 실험에 의해 가연성 증기의 체류 범위와 관련한 일정한 결과를 얻을 수 있었으며, 이를 근거로 한 가연성 증기의 체류 범위 및 급유 취급소에서의 급속 충전설비를 설치하는 경우의 안전 대책을 정리하였다. 한편, 유출 사고 발생 시에 급속 충전설비의 전원을 차단할 수 있는 장치를 사무실 등 용이하게 조작할 수 있는 장소에 설치하는 것을 필요하다.

(1) 고정 급유설비로부터 수평 방향 6m, 지반면으로부터의 높이 60cm의 범위 및 통기관으로부터 주위 1.5m의 범위가 가연성 증기가 체류할 우려가 있는 범위로, 급속 충전설비의 설치 시에는 해당 범위 이외에 설치해야 한다. 향후, 방폭 구조의 급속 충전설비가 설치될 경우에는, 해당 설비를 상기 범위 내에 설치하는 것은 가능하다.

<고정 급유설비 주변의 가연성 증기 체류 범위>

(2) 유출 사고 발생 시에, 종업원 등이 급속 충전설비의 전원을 차단할 필요가 있기 때문에, 급속 충전설비의 사용 상황을 포함한 시설의 상황을 적절히 감시한다. 아울러, 종업원 등이 육안에 의해 급속 충전설비의 사용 상황을 감시할 수 없는 경우에 는 CCTV의 설치가 필요하다. 한편, 상기의 경우는 전기자동차의 이용자 스스로가 충전을 실시하는 것에 문제없는 것을 전제로 한다.

(3) 유출 사고 발생 시에 급속 충전설비의 전원을 차단하도록, 종업원을 대상으로 한 교육 및 조작 방법 등의 예방 규정에 규정한다.

3. 상업 시설 등에 급속 충전설비를 설치하는 경우의 안전대책

급속 충전설비는 소방법상의 “대상 화기 설비 등”인 “변전 설비”와 같이, 전기를 설비 내부의 변압기로 변환하는 것으로, 전기적인 제어 등에 의한 각종 보호 기능(안전 대책)에 의해 사고의 발생을 억제하고 있지만, 예를 들면 해당 보호 기능에 이상 등이 발생했을 때에는 변압기(절연 트랜스)의 과전류에 의한 온도 이상 등의 결과로 화재가 발생해, 해당 설비가 인접한 건축물의 벽면이 가열되어 연소 확대하는 것 등의 위험성도 있어, 급속 충전설비는 “그 사용 시, 화재 발생의 우려가 있는 설비”에 해당하는 것이라고 볼 수 있다. 그렇지만, 급속 충전설비는 현재 소방법상의 “대상 화기 설비 등”으로서의 자리 매김이 명확하지 않고, “화재 예방 조례”에서도 기준이 정해지지 않아 각 소방본부는 “대상 화기 설비 등”인 “변전 설비”로 간주한 다음, 각 소방본부가 별도로 정한 일정한 조건을 충족하는 경우에는 시읍면의 화재 예방 조례에서의 “변전 설비”와 관련한 기준의 적용을 제외하는 등의 운용을 하고 있는 상황이다. 따라서 급속 충전설비가 가지는 화재 위험성 및 부가되는 보호 기능의 안전 대책을 적절히 평가한 다음, 급속 충전설비를 상업 시설 등에 설치하는 경우의 화재 예방상 필요한 안전성을 확보하고, 온실가스 배출 억제의 관점으로부터의 전기자동차의 보급을 위한 인프라 정비의 중요성에 응시해, 급속 충전설비와 관련한 소방법상의 취급 규정을 명확히 할 필요가 있다.

급속 충전설비와 관련한 화재 예방상의 안전 대책을 검토 시에는, 상정되는 위험 요소에 대해 안전 대책을 실시할 경우, 보다 안전 대책이 필요한 지에 대한 관점에서 평가를 하였다. 구체적으로는, 급속 충전설비의 각 부위별 화재와 관련 있는 위험 요소를 추출해, 안전 대책이 실시하기 전과, 안전 대책을 실시한 후에 위험등급이 어느 정도 내려가는 지에 대해 검토를 실시하였다. 이러한 검토 결과를 근거로 상업 시설 등에 급속 충전설비를 설치하는 경우에 화재 예방상 필요한 안전 대책을 다음과 같이 정리하였다. 한편, 이러한 안전 대책은 급속 충전설비를 급유 취급소에 설치하는 경우에도 적용되는 것에 유의할 필요가 있다.

(1) 안전 대책을 실시하는 것에 의해, 모든 위험 요소에서 위험등급이 낮아지는 것을 확인할 수 있었다. 따라서 위험 요소 평가표에 기재되어 있는 안전 대책을 실시한 급속 충전설비는 또 다른 안전 대책을 마련할 필요가 없다.

(2) 급속 충전설비에 축전지를 내장하고 있거나, 태양광 발전 설비를 가지고 있는 경우에는, 급속 충전설비 본체에 대한 안전 대책뿐만 아니라, 축전지나 태양광 발전 설비에 대한 안전 대책을 별도로 실시할 필요가 있다.

(3) 위험 요소 평가표를 작성할 시, 급속 충전설비에 대한 정기적인 점검이 실시되는 것을 전제 조건으로 하고 있다. 세부적인 정기 점검과 관련해, 제조사별로 점검 기준이 차이가 있지만, 정기 점검의 확실한 실시가 소모품(예를 들면, 케이블, 팬 등)의 손상 등의 발견으로 이어지고, 결과적으로 화재 등의 사고를 막을 수 있다. 따라서 설치자측은 정기 점검을 확실히 실시하고, 소방기관측은 시찰 시 등에 정기 점검의 실시 여부를 확인하는 것이 필요하다.

(4) 급속 충전설비가 금속 외곽을 사용하고 또 안전 대책을 실시하고 있다면 급속 충전설비로부터의 화재로 의한 외부로의 연소(延燒) 가능성은 낮다고 할 수 있다. 따라서 급속 충전설비를 설치할 때의 건물로부터의 이격 거리나 불연 구획은 불필요하다고 할 수 있다. 한편, 정기 점검을 확실히 실시하기 위해서는 점검을 할 수 있는 공간은 확보할 필요가 있다. 또, 옥외에 설치하는 급속 충전설비는 빗물 등의 침수에 의한 위험 요소의 발생을 방지하기 위해, 방수 성능을 구비할 필요가 있다.

(5) 이 보고서는 CHAdeMO(일본이 주도하는 전기자동차용 급속 충전기 표준화를 위한 협의회) 규격의 급속 충전설비를 설치했을 경우의 안전성에 대해 검토를 실시한 것으로, CHAdeMO 규격에 의하지 않는 급속 충전설비에 대해서는 별도로 안전성을 판단해 갈 필요가 있다.

4. 정리

본 보고서는 “급유 취급소에 급속 충전 설비를 설치하는 경우의 안전 대책”과 “상업 시설 등에 급속 충전 설비를 설치하는 경우의 안전 대책”의 2개 항목에 대해 검토를 진행하였다. 급유 취급소에 급속 충전 설비를 설치하는 경우의 안전 대책에서는, 급유 취급소에서 발생한 화재․유출 사고 사례의 조사 분석 결과로부터, 통상 취급 시와 유출 사고 시에 발생하는 가연성 증기의 체류 범위를 명확히 하기 위해, 기상 조건 등을 고려한 컴퓨터 시뮬레이션 실험 및 해당 실험의 타당성의 검증을 위한 가연성 증기 확산 실험을 실시하였다. 해당 실험 결과를 근거로 합리적인 안전 대책을 제시할 수 있었다.

상업 시설 등에 급속 충전 설비를 설치하는 경우의 안전 대책에서는, 급속 충전 설비의 각종 보호 기능(안전 대책)을 실시하지 않을 경우 발생할 수 있는 위험 요소를 추출해, 이를 위험 요소 평가표로서 정리하고 위험 요소 평가를 실시하여, 화재 예방상 필요한 안전성 확보에 대해 검토하였다. 향후, 전기자동차의 보급에 수반해, 증가할 것으로 예상되는 급유 취급소 및 상업 시설 등에서의 급속 충전 설비의 설치 시에는, 본 보고서에서 제시한 안전 대책에 의한 안전성 확보가 기대되며, 동시에 향후의 기술의 발전 등을 감안해 필요 시 급속 충전 설비와 관련한 안전성에 대해 검토를 추가할 필요가 있다.

▣ 원문제목 : 電気自動車用急速充電設備の安全対策に係る調査検討報告書

▣ 원문의 주요목차 ********************************************************************

1. 검토 개요

2. 급속 충전설비의 개요

3. 급유 취급소에 급속 충전설비를 설치하는 경우의 안전대책

4. 상업 시설 등에 급속 충전설비를 설치하는 경우의 안전대책

5. 정리