복잡한 화력발전소 정비 ‘사물인터넷’ 기술로 해결

2016년 05월 04일 18:00

 

발전소 관계자가 새롭게 개발한 측정장치로 발전소 내 공기압축기의 상태를 계측 및 분석하고 있다. - 한국기계연구원 제공
발전소 관계자가 새롭게 개발한 측정장치로 발전소 내 공기압축기의 상태를 계측 및 분석하고 있다. - 한국기계연구원 제공

사물인터넷 기술을 이용해 복잡한 장치들이 얽혀있는 ‘화력발전소’ 점검을 간편하게 처리할 수 있는 기술을 국내 연구진이 개발했다.

 

박창대 한국기계연구원(기계연) 에너지플랜트안전연구실 책임연구팀은 IT기술을 이용한 ‘화력발전 플랜트 현장 정비 지원 기술정보화 시스템 플랫폼’ 구축에 성공했다고 4일 밝혔다.

 

지금까지 화력발전 시설을 점검할 때면 고장이나 정비 내역이 체계적으로 관리되지 않고 보안상 이유로 통신마저 어려워 현장에서 실시간으로 정보를 확인하는 데 어려움이 있었다.

 

박 연구원팀은 이같은 문제를 해결하기 위해 현장 설비의 고장 및 정비 이력을 데이터베이스(DB)화 하고 플랜트 설비 및 기기의 3차원 형상정보, 관련 도면 등 다양한 기술문서를 DB화한 기술정보시스템을 구축했다. 이 시스템은 발전소 내부정보와 구조를 3차원(3D)로 볼 수 있는 기술정보시스템과 정비자가 현장에서 정보를 확인할 수 있는 스마트 정비지원 장치 그리고 외부 전문가와 안전하게 통신할 수 있는 정비지원 통신망 등으로 이뤄졌다.

 

이 시스템은 기존 발전소에 설치된 유선 네트워크에 붙여 통제실 등과 원격으로 정보를 주고받으면서 협업을 할 수 있다. 발전소 내 돌발 상황 발생시 정비에 필요한 의사결정을 빠르고 정확하게 내릴 수 있는 것이 장점이다.

 

또 연구진은 정비 작업 중 현장에서 사용하는 스마트정비지원장치(SMIS)을 만들었다. 이 장치는 진동, 온도, 압력 등 8가지 물리량을 측정할 수 있고 다양한 현장 정보를 즉시 확인할 수 있다. 작은 손수레처럼 끌고 다녀야 했던 기존 장비보다 크기가 4분의 1 수준으로 작아 가방 형태로 만든 것도 장점이다. 고장이 자주 발생하는 보일러 튜브의 두께를 효율적으로 측정할 수 있는 스마트 단말장치(SMAT), 고온 및 협소한 구간을 점검할 수 있는 내열내시경(HIID) 등도 포함됐다.

 

연구진은 지난해부터 전남 한국남동발전㈜ 여수화력발전본부에서 시스템의 현장 적용을 위한 실증에 착수했다. 이 시스템을 채용하면 화력발전시설 1기당 연간 정비비용 약 700억 원의 5%인 35억 원을 매년 절감할 수 있을 것으로 보인다.

 

기계연 측은 이 기술을 여수화력발전본부 외에 국내 5개 발전사와 논의해 확대 적용할 계획이다. 또 2020년까지 국내 타 발전플랜트에 확대하고 해외 발전플랜트에도 정비 기술 수출을 추진한다.

 

박 연구원은 “장기적으로는 화력발전소뿐 아니라 정유, 화학, 오일, 가스나 원자력 발전소까지 확대 적용할 수 있을 것”이라며 “정비시간 역시 최대 20% 단축할 수 있는 것어 장점이 많다”고 말했다.

  

3D기술정보시스템을 구동하고 있는 컴퓨터 화면. 발전소 내부에 있는 모든 시설정보를 한 눈에 확인할 수 있다. - 한국기계연구원 제공
3D기술정보시스템을 구동하고 있는 컴퓨터 화면. 발전소 내부에 있는 모든 시설정보를 한 눈에 확인할 수 있다.
- 한국기계연구원 제공

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