[뉴스레터 118호] [화재 예방] ESS 열폭주, '오프가스(Off-Gas)' 감지가 골든타임입니다
안녕하세요, 라디오노드입니다.
배터리 기술의 발전과 함께 에너지저장장치(ESS)가 다양한 산업 현장에서 핵심 인프라로 자리 잡고 있습니다. 이에 따라 배터리 안전과 사고 예방을 위한 관리 기술의 중요성도 더욱 커지고 있습니다.
특히 최근에는 배터리 이상 징후를 조기에 감지하여 열폭주(Thermal Runaway)로 인한 화재를 예방하는 기술이 주목을 받고 있습니다. 배터리 내부에서 발생하는 가스를 감지하는 'ESS 오프가스 감지(Off-Gas Detection)는 사고를 사전에 발견하는 핵심 기술입니다.
이번 뉴스레터에서는 ESS 오프가스의 개념과 중요성, 그리고 더욱 안전한 배터리 운영을 위한 라디오노드의 스마트 가스 감지 기술을 소개해 드립니다.
열폭주의 전조 증상, ‘오프가스(Off-Gas)’란?
열폭주 이전, 배터리가 보내는 위험 신호
대형 ESS 화재는 대부분 하나의 리튬이온 배터리 셀에서 시작됩니다. 셀 내부에서 발생한 열폭주가 인접 셀로 열적 충격을 전달하면서 모듈 단위, 나아가 랙 단위로 확산되어 대형 화재 사고로 이어지게 됩니다. 특히 화재가 셀 단계를 넘어 모듈 단위로 확산된 이후에는 진압이 매우 어려워지기 때문에, 열폭주가 시작되기 전 이상 징후를 조기에 발견하는 것이 무엇보다 중요합니다.
그렇다면 배터리의 이상 징후는 어떻게 확인할 수 있을까요? 바로 ‘오프가스(Off-Gas)’입니다.
리튬이온 배터리가 전기적·열적 허용 범위를 벗어나 운전되면 내부 온도가 상승하며 전해질 증기가 발생합니다. 이후 일정 온도를 넘어서면 전해질 분해가 시작되고 셀 내부 압력이 급격히 증가합니다. 이때 한계 압력에 도달하면 셀의 약하게 접합된 부분을 통해 전해질 증기와 소량의 분해가스가 외부로 배출되는데, 이를 ‘오프가스(Off-Gas)’라고 합니다.
화재 예방의 시작은 오프가스 감지입니다
화재 및 폭발, 크게는 인명 피해까지 발생시키는 열폭주(Thermal Runaway)는 배터리 내부에서 자가 증폭적으로 열이 발생하며 통제 불가능해지는 현상입니다. 배터리 내부에서 과충전, 과열, 내부 단락 등의 이상이 발생하면 셀 내부 압력이 증가하고 전해질이 기화·분해되면서 Off-Gas가 방출됩니다. 이 Off-Gas는 화염이나 연기보다 먼저 나타나는 초기 이상 신호인데, 수소, 일산화탄소 등 가연성 및 독성 기체를 포함하고 있어 폭발 위험이 높습니다.
기존의 소방 방식은 연기나 고열, 폭발성 가스가 이미 발생한 이후 대응하는 '반응(Reaction)' 중심이었습니다. 하지만 이 시점에는 이미 열폭주가 진행 중이므로 피해를 최소화할 수 있어도 열폭주 자체를 막기는 어렵습니다.따라서 열폭주 이전에 나타나는 Off-Gas를 조기에 감지하는 것이 ESS 안전의 핵심입니다.
1차 벤팅 상태인 Off-Gas가 발생한 이후부터 2차 벤팅(열폭주) 및 열폭주 본격화까지는 수 분에서 수십 분의 골든타임이 존재합니다. 이 시간 동안 ESS 정지, 충·방전 차단, 냉각 및 환기 등의 초기 대응을 수행하면 배터리에 가해지는 스트레스를 줄여 열폭주 진행을 억제하고, 화재와 폭발 위험을 낮출 수 있습니다.
라디오노드 RN171 + UA58-LEL 가스 감지 솔루션
오프가스 감지를 넘어, 가스 분석까지 가능한 ESS 안전 솔루션
오프가스 감지는 ESS 화재 예방의 첫 단계입니다. 하지만 실제 현장에서는 단순히 이상 징후를 감지하는 것을 넘어, 어떤 가스가 얼마나 발생하고 있는지 실시간으로 파악하고 정량화하는 것이 화재 확산을 막는 핵심 열쇠입니다.
기존의 오프가스 감지 시스템이 특정 전해액 용매 증기의 유무(On/Off)만 파악해 알람을 울리는 신호수 역할에 그쳤다면, 라디오노드 RN171 + UA58-LEL 패키지는 가스의 종류와 정확한 폭발 위험도까지 판별해 내는 '머신러닝 기반의 스마트 솔루션'입니다.
기존 방식을 뛰어넘는 UA58-LEL 패키지만의 독보적인 4가지 차별점을 소개합니다.
✔️[차별점 1] 18종 가연성 가스 복합 측정 및 LEL% 정량화 : 전해액 증기 하나만 잡는 기존 센서와 달리, 열폭주 시 분출되는 18종의 가연성 가스를 복합 측정합니다. 단순히 감지만 하는 것이 아니라 LEL%(폭발하한계) 수치로 정밀하게 정량화하여 실시간 위험도를 눈으로 보여줍니다.
✔️ [차별점 2] 머신러닝 기반 가스 분류 : 외부 기준 공기와 비교하는 이중 센서 방식과 달리, 단일 센서에 탑재된 머신러닝 알고리즘이 배터리 초기 과열 시 주로 발생하는 전해질 흄 (DMC/EMC)을 빠르게 감지합니다.
✔️ [차별점 3] 온습도 동시 모니터링 : 가스 농도 지표만 모니터링하던 기존 시스템의 한계를 깨고, 배터리실 내의 온도와 습도까지 하나의 센서 패키지로 동시 측정합니다.
✔️ [차별점 4] 별도 컨트롤러가 필요 없는 뛰어난 확장성과 경제성 : 고가의 전용 컨트롤박스와 제어 시스템을 필수 구축해야 했던 기존 방식과 달리, 별도 컨트롤러 없이 Modbus 프로토콜을 기본 지원해 기존 ESS 설비(PMS/EMS)에 다이렉트로 연동됩니다. PoE 및 Wi-Fi 통신을 지원하여 대규모 공사 없이 경제적으로 설치할 수 있습니다.
검증된 센서 기술력, 안전한 산업 현장의 시작
18년간 축적된 IoT 기술력과 풍부한 현장 경험으로 ESS 화재 예방
ESS의 중요성이 커질수록, 열폭주 사고를 예방하고 유해가스를 조기에 감지하는 시스템 구축 역시 중요해지고 있습니다. 이를 위해서는 초기 이상 징후를 정확하게 감지하고 신속하게 대응할 수 있는 신뢰성 높은 기술이 필요합니다.
라디오노드는 18년이 넘는 시간 동안 다양한 산업 현장에서 축적한 IoT 기술력을 바탕으로 센서, 유무선 통신, 클라우드 모니터링 통합 솔루션을 제공해 왔습니다. 국내 제조 기반의 IoT 전문 기업으로서, 검증된 기술력과 풍부한 현장 경험을 통해 더욱 안전하고 효율적인 산업 환경을 만들어 드리겠습니다.
ESHRE 2026 - 생명을 지키는 24시간 온도 모니터링
2026년 7월 5일(일)부터 8일(화)까지 영국 런던 ExCel London에서 개최되는 유럽 최대 생식의학 학회, ‘ESHRE 2026’에 라디오노드가 참가합니다.
혈액 샘플과 시약의 안전한 보관 및 품질 유지를 위해서는 실시간 모니터링이 필수입니다. 라디오노드는 온도 변화, 문열림 감지, 정전 등을 실시간으로 확인할 수 있는 생명과학 특화 모니터링 솔루션을 선보일 예정입니다.
Radionode 차별점
✔️ 혈액 샘플 및 시약 보관을 위한 정밀 온도 모니터링
✔️ 건식 인큐베이터용 CO₂ 농도·온도 모니터링
✔️ LN2(액체질소) 탱크용 극저온 온도 모니터링
✔️ EO, O₂, VOC, PM 등 유해가스 모니터링
✔️ 접점 연동 기반 알람 및 통합 모니터링 시스템
라디오노드의 IVF 특화 모니터링 솔루션을 ESHRE2026 현장에서 직접 만나보세요.
국제안전보건전시회 2026 - 안전한 작업 현장을 만드는 기술
2026년 7월 6일(월)부터 9일(목)까지 킨텍스 제2전시장에서 열리는 ‘국제안전보건전시회 2026’에 라디오노드가 참가합니다.
라디오노드는 국내 최대 산업안전·보건 전문 전시회에서 작업 현장의 안전과 효율적인 설비 운영릉 위한 다양한 유해환경 모니터링 솔루션을 소개합니다.
라디오노드만의 특별한 솔루션
✅ 유해가스 모니터링
✅ 화재·폭발 감지 솔루션
✅ 실시간 체감온도 모니터링
✅ 소음 및 실내공기질 모니터링
안전한 작업 환경 구축의 시작, 라디오노드의 스마트 솔루션을 전시회 현장에서 만나보세요.
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