• 한국화재소방학회논문지
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• 제33권2호
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• pp.98-106
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• 2019

차량의 내비게이션과 블랙박스의 보조배터리로 리튬배터리가 사용되고 있어 리튬배터리와 관련된 차량화재가 발생하고 있다. 발화개소 내에 리튬배터리가 있을 때, 리튬배터리에서 발화된 것인지 화재로 인해 리튬배터리가 피해를 입은 것인지를 판별하는 화재조사 기법이 정립되어 있지 않다. 이 논문에서는 리튬배터리와 관련된 차량화재 사례들을 소개하고, 리튬배터리의 화재발생 원인을 분석하며, 리튬배터리에서 발화된 것인지 외부에서 발화된 후 리튬배터리가 화재로 인한 피해를 입은 것인지를 객관적으로 판별할 수 있는 화재조사기법을 제안하고 있다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제30권2호
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• pp.114-122
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• 2016

본 논문은 리튬배터리의 고온 및 단락전류에 따른 폭발 및 화재 위험성을 분석하기 위한 연구이다. 이에 대표적인 리튬배터리 종류인 리튬폴리머배터리 및 리튬이온배터리를 실험시료로 선정하였다. 고온에 따른 폭발위험성 측정결과 리튬폴리머배터리의 경우 평균 $170^{\circ}C$, 리튬이온배터리의 경우 평균 $187^{\circ}C$에서 폭발이 일어났다. 단락전류에 따른 온도상승측정결과 보호회로가 정상작동 할 경우 과전류를 제한하여 온도상승이 거의 없었지만, 보호회로가 고장 났을 경우 리튬폴리머배터리의 경우 평균 $115.7^{\circ}C$ 및 리튬이온배터리 경우 평균 $80.5^{\circ}C$까지 상승하여 화재 및 화상 위험성이 높게 나타나는 것으로 측정되었다.

• 한국화재소방학회:학술대회논문집
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• 한국화재소방학회 2013년도 추계학술대회 초록집
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• pp.95-96
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• 2013

본 논문은 사용 환경에 따른 배터리 위험성을 측정하기 위해 리튬배터리의 과충전에 의한 위험성 측정과 고온 환경에서의 배터리 폭발 위험성에 대하여 연구하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제42권4호
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• pp.855-863
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• 2017

리튬 이온 및 리튬 폴리머 배터리는 체적 에너지 저장 밀도가 높아 전자담배, 스마트폰, 전기자전거, 드론, 보조배터리 등과 같은 다양한 전자기기에 사용되며 심지어 골프카트 및 전기자동차에도 사용되고 있다. 그러나 최근 리튬 배터리를 사용하는 다양한 전자기기에서 충전 중 배터리 폭발현상이 빈번히 발생하고 있으며 폭발로 인하여 화재 및 신체 위해가 발생하고 있어 그 심각성이 대두되고 있다. 이를 위해 본 논문에서는 이러한 리튬 배터리의 작동 원리를 알아보고, 재현실험을 통하여 폭발 원인을 검증해 보았으며 이를 통하여 화재감식 기법 개발과 안전대책을 수립하기 위한 연구를 진행하였다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제34권1호
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• pp.66-71
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• 2020

리튬-이온 배터리를 폐기하는 방법으로 흔히 사용되고 있는 염수를 이용한 방전 방법은 자칫 화재로 이어질 개연성이 있음에도 불구하고 배터리의 염수 방전 과정의 화재 위험성에 대한 연구는 많지 않다. 본 연구에서는 리튬-이온 배터리 중 휴대폰 배터리를 대상으로 하여 염수에 배터리를 담가 방전 시킬 때 방전특성과 발열에 의한 화재 발생 가능성을 확인하고자 염수농도와 배터리의 개수를 변화시킨 여러 조건에서 실험을 수행하였다. 각 조건에서 방전전압 및 배터리의 발열온도를 측정하여 방전 과정 및 발열에 의한 화재 위험성을 예측하였다. 실험 결과로는, 염수농도가 높을수록 휴대폰 배터리의 방전이 더 잘 되었으며, 발열온도 또한 높게 측정 되었고, 염수에 침수된 배터리 1개의 발열온도보다 중첩된 배터리의 발열온도가 더 높게 측정되었다. 또한, 배터리의 가장 높은 발열이 발생하는 부분은 (+),(-)전극에서 발생하는 것을 알 수 있었다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제18권1호
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• pp.195-204
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• 2023

드론의 배터리 시스템은 리튬이온 또는 리튬폴리머 배터리를 사용하는데, 드론 사용 후 폐기 과정에서 화재 원인은 폐기되는 배터리에서 발생하는 가연성 가스인 것으로 알려졌다. 폐기공정에 들어간 배터리는 대부분 산소가 발생했지만 미량의 가연성 가스도 발생했고, 처리에 사용된 장비에서도 다량의 염소 이온과 황산염이 검출됐다. 이를 조기에 감지하는 시스템이 구성된다면 폐기 배터리로 인한 사고 위험을 줄일 수 있을 것이다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제10권4호
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• pp.547-552
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• 2022

본 연구에서 폐차 처리되는 자동차 유리 중 일반 강화유리 즉 윈도우 유리를 사용하여 균일한 품질의 팽창유리 제조 기술을 확보하고, 제조된 팽창유리가 리튬배터리 화재 진압용으로서 활용이 가능한지 검증하였다. 폐유리를 활용하여 팽창유리룰 제조하는 공정은 크게 폐유리 파쇄(Crushing) → 분쇄 (Milling)→ 구상화(Granulation) → 발포(Expansion) → 냉각(Cooling)으로 구분하며, 최종으로 팽창유리의 입자크기 1~4 ø mm가 80 % 이상의 수율이 나오는 최적 조건을 얻기 위해 실험을 수차례 수행하였다. 폐유리와 발포제의 배합량과 공정 조건에 따라 기공의 형태, 겉보기 비중, 표면적, 흡수율, 흡착율, 기공율 및 안전성 등을 분석하였다. 기공의 형태는 SEM 표면 분석을 통해 이루어 졌으며, 겉보기 비중, 흡수율, 흡착율 및 기공율은 표준 시험법에 따라 하였고 안전성은 8대 중금속 분석과 X-ray 회절 분석을 통해 결정화가 있는지 여부를 확인하였다. 표면분석과 물성치를 비교하여 배터리용 소화약제로서 더 적합한 sample을 선정하여, 고부가가치의 활용이 가능한 리튬 배터리 화재의 적응성 시험결과 만족한 것으로 확인되었다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제24권2호
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• pp.133-138
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• 2024

리튬이온 배터리는 높은 에너지 밀도 빠른 충전조건 긴 사이클수명의 특성으로 여러 분야에서 사용되고 있다. 하지만 리튬이온 배터리는 과충전, 과방전, 물리적손상, 고온에서의 사용은 배터리 수명 감소와 보호회로 손상에 의한 화재 및 폭발에 의한 인명피해를 입힐 수 있다. 이러한 배터리의 위험성을 낮추며 배터리 성능을 향상시키기 위해서는 충전 및 방전 과정에서의 특성들을 분석하고 이해하여야 한다. 따라서 본 논문에서는 배터리 충방전기와 시뮬레이터를 활용하여 리튬이온 배터리의 충전 및 방전 특성을 분석하여 과충전 과방전에 따른 배터리 수명 감소와 보호회로 손상에 의한 화재 및 폭발에 의한 인명피해를 줄이고자 한다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제19권4호
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• pp.669-676
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• 2024

본 논문은 리튬이온 배터리의 화재 시험을 통해 배터리 손상 및 열 전달 메커니즘을 평가하고, 배터리 관리 시스템(BMS)의 효율성과 안전성을 향상시키기 위한 방안을 모색한다. 각 섹터의 온도 변화는 T1, T2, T3 지점에서 측정하며, 발화 전극에 전기 투입 후 10분 동안 주변 셀들의 반응을 관찰하고 기록한다. 시험 결과, A 섹터와 B 섹터의 배터리는 완전 발화하여 심각한 물리적 손상을 입고, C 섹터의 배터리는 발화되지 않고 큰 손상을 입지 않는다. 이를 통해 섹터 간 간격이 발화 및 열 전파를 저감하는 데 중요한 역할을 한다는 것을 확인한다. 본 논문은 리튬이온 배터리의 열 관리 시스템 설계 시 섹터 간 간격을 고려하여 발화 및 열 전파를 저감할 수 있는 중요한 설계 요소임을 시사하며, 향후 다양한 배터리 모델과 조건을 통해 추가적인 시험을 수행하여 BMS의 효율성과 안전성을 더욱 향상시킬 방안을 제안한다.

• 방재와보험
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• 통권143호
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• pp.30-35
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• 2011