매자닌 구조 창고에서의 배터리 화재 특성 분석

• 영문명: Analysis of Battery Fire Characteristics in Mezzanine-Structured Warehouses
• 발행기관: 한국화재소방학회
• 저자명: 장유리(Yu-Ri Jang) 고은성(Eun-Seong Go) 변기원(Ki-Won Byun) 김동민(Dong-Min Kim) 전용한(Yong-Han Jeon)
• 간행물 정보: 『한국화재소방학회논문지』Vol.39 No.6, 8~15쪽, 전체 8쪽
• 주제분류: 공학 > 공학일반
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2025.12.30

국문 초록

에너지저장시스템(ESS)의 급속한 보급 확대에 따라 리튬이온 배터리의 대규모 저장 수요가 증가하고 있으나, 열폭주(thermal runaway)로 인한 화재⋅폭발 및 독성가스 방출 위험성이 중대한 사회적 문제로 대두되고 있다. 특히 매자닌(mezzanine) 구조를 갖춘 창고는 화재 발생 시 연소 확산 속도와 강도가 증폭되며, 복잡한 공간 특성으로 인해 소방 활동이 지연되어 피해 규모가 가중될 수 있다. 본 연구는 배터리가 적재된 매자닌 창고를 대상으로, 모든 화재안전설비가 작동하지 않는 보수적 조건을 전제로 하여 매자닌 면적비율 변화에 따른 화재강도를 FDS 기반 PyroSim으로 수치 해석하고, pathfinder를 활용한 피난 시뮬레이션을 병행함으로써 매자닌 구조가 화재안전성에 미치는 영향을 정량적으로 규명하는 것을 목표로 한다.

영문 초록

With the rapid expansion of Energy Storage Systems (ESS), the demand for large-scale storage of lithium-ion batteries has grown substantially. However, the risks of fire, explosion, and toxic gas emissions caused by thermal runaway have emerged as critical societal concerns. In particular, warehouses with mezzanine structures can increase the speed and intensity of fire spread, while their complex spatial configurations hinder firefighting operations, thereby amplifying potential damage. This study was aimed at quantitatively evaluating the impact of mezzanine structures on fire safety by conducting numerical simulations of fire intensity under conservative conditions, assuming complete failure of all fire protection systems, using FDS-based PyroSim, and by performing evacuation analyses with Pathfinder.

목차

1. 서 론

2. 배터리 창고 화재 사례 분석

3. 국내⋅외 화재안전기준 및 매자닌 구조의 한계

4. 피난안전성 평가를 위한 비교 분석

5. 모델링 및 시뮬레이션 설계

6. 시뮬레이션 결과 분석

7. 결 론

참고문헌

키워드

Mezzanine warehouses Lithium-ion batteries Thermal runaway Fire safety simulation