04.06
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“RFID/USN 도입으로 연간 134억원 비용절감 가능하다”보령화력 RFID 기반 자재관리 이어 발전설비에도 USN 기술 적용 확대
한국중부발전이 RFID/USN 등 신기술 도입으로 차별화된 유비쿼터스 발전소로 입지를 굳혀가고 있다. 일찌감치 보령화력본부에 RFID를 이용한 자재 관리시스템을 구축한 바 있는 중부발전은 최근에는 발전설비 관리를 위해 RFID/USN 기술 검증을 마치고 적용에 들어갔다.

중부발전은 작년에 지식경제부 산하 한국전자거래진흥원의'u-IT 신기술 검증사업'의 사업자로 선정되었고, 그 해 7월 30일부터 u-IT 기반 발전설비 통합관리시스템 구축에 돌입해 지난 2월 말 최종보고회를 마치고 사업을 완료했다. 특히 이 사업은 최근 정부의 평가에서 우수과제로 선정돼 올해 확산사업으로 추진되고 있다.

단 한 번의 발전 중단 손해액'12억원'

발전설비에 대한 안전은 국가적 재난 관리에 직결되는 매우 중요한 사항이다. 발전 설비 플랫폼은 무려 1만 4천여 개의 부품으로 이루어진 거대한 설비이다. 이 때문에 끊임없이 안전 점검을 해도 부품의 노화나 발전 설비 내부 상태의 변화 등으로 계속 문제가 발생할 수 있으며, 이는 대형 사고로 연계될 수도 있다.

발전소는 이러한 문제를 예방하고자 1개월에 1번씩 발전소 가동을 중단해'간이정비'를 실시하곤 한다. 만일 사고로 인한 발전 중단이 일어나면 약 12억 원의 판매 손실(500MW 표준화력기준)을 입는다.

한국중부발전(주)은 42기의 발전기를 운영하고 있다. 발전설비는 사용하는 연료에 따라 화력, 수력 및 원자력 발전 등으로 분류된다. 예컨대 한국중부발전 6개 사업소 중 하나인 인천화력본부 제2발전소(복합화력)는 LNG를 연료로 하여 발전을 하고 있다.

이러한 발전설비는 약 1만 4천여 개의 부속품이 연결된 거대한 플랫폼으로 설비 운전시 문제가 발생되면 비용의 낭비는 물론 전원 공급에 차질이 생겨서 국가적 재난으로 연결될 수 있다. 따라서 이러한 설비에 대한 안전관리가 필수적이다. 현재 이러한 발전설비에 대한 안전점검은 인력에 의한 수동점검으로 수행하고 있어서 설비의 운전 상태, 소음 발생정도 등에 대한 육안 점검에 따른 관리의 어려움이 상존하고 있다.

한국중부발전의 u-IT기반 발전설비 통합관리시스템 구축사업은 이러한 발전소 관리의 어려움과 위험성을 해소하기 위해 추진되고 있다. 구체적으로 RFID로 설비 또는 정비의 이력관리와 위치 파악에 활용하고, USN을 통해서는 발전 설비의 안전 점검 및 운전상태를 감시한다.

USN으로 발전소 환경감시 및 안전점검

u-IT기반 발전설비 통합관리시스템은 한국중부발전 인천화력본부 제2발전(복합화력) 1 UNIT (GT#1,2/HRSG#1,2/ST)현장에 구축됐다. 발전설비에 RFID 태그를 부착하여 설비이력관리 및 USN 센서를 활용한 발전소의 환경감시, 안전점검 등의 프로세스를 다루고 있다.

중부발전 관계자는"이 사업은 다른 발전소 및 발전환경과 유사한 산업시설의 시설물이력관리 및 작업장 내 안전 환경감시가 필요한 항만, 공항, 용수시설 및 기타 민간의 유사 모델에 적용이 가능하다"고 말했다.


발전소 설비에 USN 시스템의 설치 화면




u-IT 기반 신기술을 적용해 과학적인 설비관리와 안전을 확보하는 발전설비 통합관리시스템을 구축하는 이번 사업은 USN 안전관리 시스템과 RFID 설비관리 시스템이 핵심이다. USN 안전관리 시스템은 산업재해를 미연에 방지하기 위한 시스템으로 운전원이나 정비원이 위험으로부터 현장 상황을 모니터링해 안전장구 미착용 및 위험요소를 사전에 제거해 안전한 근무환경을 구현한다.

이 시스템은 발전소 내에서 발생할 수 있는 수소가스,고온ㆍ고압 등 수많은 위해요소를 실시간 감시한다. 다양한 환경감시센서 및 카메라를 터빈룸, 전자기기실, 발전기실 등 발전소 중요 지역에 설치해 전광판, 모니터 및 타블렛PC를 통해서 발전소 중요 지역의 안전현황정보를 통제실 및 발전소 현장에서 실시간 모니터링 한다.

만일 온도, 가스, 소음 등에 관한 센싱 데이터의 안전요소 측정치가 기준치를 초과할 경우 즉시 경보 발생되고 담당자나 운전원에게는 문자메시지로 경보 상황을 알려 사고를 미연에 방지할 수 있다.

RFID, 시설물 이력관리로 정비주기 예측

RFID 설비관리 시스템은 RFID를 통한 시설물 이력관리로 적절한 정비주기를 예측해 발전소 설비를'무장애'상태로 유지 관리하는 데 목적을 두고 있다. 이 시스템은 휴대형 리더와 RFID 태그를 이용한다.

발전 시스템을 이루고 있는 S/T, G/T, HRSG 계통에 속해있는 터빈, 발전기, 밸브, 파이프, 계측기, 센서 등 설비에 RFID를 부착하고 이를'e-P&I 시스템'과 ERP에 연동시켜 이력을 확인하고 정비를 통지하는 등 통제실이 아닌 현장에서 실시간 설비관리를 통해 설비관리의 정확성 및 작업시간 단축을 제공하는 서비스다. e-P&I는 전자도면을 활용한 설비관리시스템으로 2002년 중부발전이 자체 개발해 특허를 획득했다.


발전소 설비에 RFID 시스템의 설치 화면




각 설비에 부착된 RFID는 설비에 이상이 생기면 운전원이 즉시 휴대용 PC를 활용, 무선으로 정비요청을 할 수 있을 뿐 아니라 설비의 모든 정보를 실시간으로 검색 활용할 수 있다. 현장에서 즉시 정비를 요청할 수 있으므로 정비요청시간이 지금보다 30분에서 1시간 이상 단축되고, 정확한 정비이력을 활용할 수 있기 때문에 고장을 사전에 방지할 수 있는 예방정비 측면에서도 톡톡히 효과를 누릴 것으로 기대되고 있다.

RFID/USN 도입으로 연간 134억원 절감 기대

발전설비에 대한 RFID/USN 도입으로 중부발전은 월/분기/년 가동 정지 횟수를 줄여 발전소 운영을 안정화할 수 있을 전망이다. 중부발전 관계자는"기존에 연 6회의 가동 정지횟수가 년 4회로 줄어 발전기기당 3.2억원의 비용절감이 예상된다"고 말했다. 이렇게 되면 총 42기의 발전기를 돌리고 있는 한국중부발전은 총 134억원을 절감할 수 있게 된다.

이번 사업에 투입된 RFID 장비는 시설물 이력관리용 RFID 휴대형 리더 3대, RFID 고정형 리더 1대, 발전설비에 부착될 태그 1만 4천개, RFID 태그 프린터 1대 등이다. USN 장비는 USN 게이트웨이 6대, 발전소 안전관리를 위한 센서노드와 중계노드 31개/20개, 온도센서 10개, 가스센서 3개, 소음센서 10개, 활동센서 3개 등이 투입됐다.

이번 시스템에 앞서 중부발전은 보령화력본부를 대상으로 RFID를 이용한 자재 관리시스템을 구축한 바 있다.

자재관리시스템 구축 대상은 보령화력본부 제1, 2 발전소용 제1창고(2,030평)와 제3발전소용 제2창고(948평)에 보관되어 있는 경량물 9,600여 품목 10만개와 중량물 800여 품목 5만7,000여개, 고온부품 1,000여 개 등 모두 1만여 품목 16만개의 자재다. 이들 자재를 대상으로 RFID 기반의 자재관리시스템을 도입해 이를 JB종합정보시스템과 연계시키고 커스터마이징했다.

경량물 자재에 대해서는 이미 지난해 RFID 시스템 적용에 들어갔고 이번에 중량물과 고온부품에 대한 시스템 구축을 마치고 본격적인 운영에 들어갔다.

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