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전기자동차(Electric Vehicle, EV)의 보급 확대와 함께 화재 사고 또한 증가하고 있으며, 이에 따라 화재 원인을 과학적으로 규명하기 위한 조사 기법 개발의 중요성이 커지고 있다. 전기차 배터리는 차량단의 전장품 및 배선이 유기적으로 연결되어 있기 때문에, 차량단 고전압 전장품의 합선 등 고장으로 배터리에 전기적인 충격이 전달될 수 있다. 배터리 팩 외부의 원인으로 배터리가 열폭주한 경우에는 차량과 배터리 사이에서 Gate keeper 역할을 하는 종단 Fuse의 검사를 통해서 중요한 정보를 얻을 수 있다. 배터리 팩에 설치된 종단 Fuse는 회로 보호 장치로서 기능할 뿐만 아니라, 화재 발생 전후의 전기적 상태를 반영하는 중요한 증거가 된다. 본 연구는 전기차 화재 조사에서 Fuse 용단 형태 분석이 발화 원인을 규명하는 핵심 단서가 될 수 있음을 제시하고, Fuse element에 나타나는 열적, 전기적, 물리적 손상의 미시적 흔적을 정밀 분석장비를 활용하여 분석함으로써 각 손상 원인별 구분인자를 탐색하였다.

With the increasing adoption of Electric Vehicles (EV), fire accidents are also on the rise. Consequently, the development of investigative techniques to scientifically determine the causes of fires is becoming increasingly important. Because EV batteries are organically connected to the vehicle's electrical components and wiring, failures such as short circuits in high-voltage electrical components can transmit electrical shocks to the battery. Terminal fuses installed in battery packs not only function as circuit protection devices but also provide valuable evidence reflecting the electrical conditions before and after a fire. This study suggests that analyzing the fuse melting pattern can be a key clue in identifying the cause of fire in EV fire investigations. By analyzing microscopic traces of thermal, electrical, and physical damage on fuse elements using precision analytical equipment, we explored distinguishing factors for each cause of damage.

최근, 데이터센터는 IoT, 클라우드(Cloud), 빅데이터(Big Data), 모바일(Mobile), 인공지능(AI) 등 이른바 ICBM 기술의 비약적인 발전과 디지털 전환 가속화에 따라 사회·경제적 핵심 인프라로 자리 잡았다[1]. 데이터센터의 서비스 연속성을 확보하기 위해서는 무정전·고품질의 전력 공급이 필수적이며, 이를 위해 일반적으로 온라인 방식의 AC(교류) UPS가 활용되어 왔다. 그러나 최근 전력 다변환 효율 개선을 위해 랙(Rack) 기반의 DC(직류) UPS와 리튬이온 배터리 채택이 증가하면서, 기존 설비와는 차별화된 화재 위험성이 대두되고 있다. 리튬이온 배터리는 에너지 밀도가 높으나 셀 내부 단락이나 과충전 시 급격한 온도 상승과 가연성 가스 분출을 동반하는 열폭주(Thermal Runaway) 현상에 취약하다. 특히 랙 기반 시스템은 배터리가 서버 랙과 인접 배치되어 화재 확산 경로가 기존 AC UPS방식과 다르며, 단순 진압보다는 배터리 내부 전해액 기화 시 발생하는 오프가스(Off-gas)를 사전에 감지하는 시스템적 방화 기술이 예방의 핵심으로 주목받고 있다[2]. 이처럼 UPS화재가 더 이상 이례적인 사건이 아님에도 불구하고, 실제 현장에서는 기술적 변화에 대응하는 화재 원인 규명 및 감식 역량 확보에 어려움을 겪고 있다. 본 연구는 급증하는 UPS 화재 사고에 효과적으로 대응하고 화재조사관의 과학적 감식 역량을 강화하는 데 목적이 있다. 이를 위해 실제 데이터센터 환경을 모사한 UPS 실습 장비의 설계 및 구체적인 활용 방안을 제안하고자 한다. 실무 중심의 실습 과정을 통해 화재조사관의 전문성을 제고함으로써, 체계적인 원인 규명 및 실효성 있는 예방 대책 수립에 기여하고 나아가 화재 조사 업무전반의 신뢰도를 향상시키고자 한다.

Recently, data centers have become a core social and economic infrastructure, driven by the rapid advancement of so-called ICBM technologies such as the Internet of Things (IoT), cloud, big data, mobile, and artificial intelligence (AI), as well as the acceleration of digital transformation. To ensure service continuity in data centers, uninterrupted, high-quality power supply is essential, and online AC (alternating current) UPSs have typically been utilized for this purpose. However, the recent increase in the adoption of rack-based DC (direct current) UPSs and lithium-ion batteries to improve power conversion efficiency has raised the risk of fire that is different from that of existing facilities. Lithium-ion batteries offer high energy density, but are vulnerable to thermal runaway, a phenomenon that causes rapid temperature rises and the release of flammable gases when internal cell shorts or overcharge. In particular, rack-based systems have batteries placed adjacent to the server rack, so the fire spread path is different from that of conventional AC UPS systems. Systematic fire prevention technology that detects off-gas generated when the electrolyte inside the battery vaporizes in advance rather than simply suppressing it is attracting attention as the key to prevention. Despite the fact that UPS fires are no longer an anomaly, actual fire investigations and forensic capabilities remain challenging in the field, adapting to technological changes. This study aims to effectively respond to the rapidly increasing number of UPS fires and enhance the scientific forensic capabilities of fire investigators. To this end, we propose the design and specific application of UPS training equipment that simulates a real-world data center environment. By enhancing the expertise of fire investigators through hands-on training, we aim to contribute to systematic cause identification and the establishment of effective preventive measures, thereby enhancing the reliability of fire investigation work overall.