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[2021 전기산업대전] 디지털트윈 기술로 지능화·안전성 강화되는 ‘발전소’

디지털화 통해 환경정책·에너지믹스·산업변화에 대응

[산업일보]
정부의 탈탄소 정책, 신재생에너지 및 전기차 확대, 과거와 달라지고 있는 기후 변화와 인구 변동, 제조업의 디지털화 등은 전력 및 에너지 분야에 직·간접적으로 영향을 미치고 있다.

이러한 상황을 고려해 에너지를 조달하고 수요에 적절히 대응해야 하는 발전 에너지 분야는 최근 지능화 및 디지털화되고 있다.

특히 디지털 트윈(Digital Twin) 기술은 원하는 대상의 사전 시뮬레이션을 통한 실제 설계시의 변수를 예측할 수 있을 뿐만 아니라 대상의 수명이 다 할 때까지 지속적으로 변화되는 상황을 가상의 디지털 쌍둥이 모델을 통해 확인할 수 있다.

이 때문에 발전 에너지 분야에서는 설계, 제조, 운영, 유지보수 등의 단계에서 최적화, 성능관리, 고장진단, 예지정비 등으로 활용할 수 있다.

이달 7일부터 9일까지 서울 코엑스에서 개최된 ‘2021 한국전기산업대전(SIEF), 발전산업전(PGK), 한국스마트그리드엑스포(KSGE)’에서도 발전소 분야의 디지털화 및 지능형화 추세를 살펴볼 수 있었다.

한전KDN(주)는 이번 전시회에 스마트플랜트 구현을 위한 디지털 트윈 기반 종합 방재·안전시스템을 소개했다.

이 시스템은 디지털 트윈 기반으로 발전 운전, CCTV 등 플랜트 내에서 발생하는 각종 데이터를 3D 가상환경에 실시간으로 시각화해 안전 프로세스에 따라 작업자와 설비의 안전사고를 사전에 예방하는 솔루션이다.

이 시스템에 대해 한전KDN 장정석 주임은 “이 시스템을 활용하면 발전설비의 이상 징후 등을 발전소 직원이 현장에 직접 방문해서 확인하지 않아도 원격에서 1차적으로 파악하고 원격에서 신속한 대응이 가능하다.”고 설명했다.

이 시스템 안에는 인공지능(AI) 기반 영상분석 시스템과 지능형 출입인원 자동감지 솔루션(Auto People Count)이 포함된다.
[2021 전기산업대전] 디지털트윈 기술로 지능화·안전성 강화되는 ‘발전소’
한전KDN(주) 장정석 주임

지능형 출입인원 자동감지 솔루션에 대해 장정석 주임은 “발전소 내부의 밀폐공간에서 작업을 해야 하는 경우가 있는데 이럴 때 작업인원들이 몇 명이 작업 중인지 파악이 힘들다. 이 때문에 안전사고 발생시에도 신속한 대응이 힘들다. 이것을 개선하기 위한 밀폐구역의 출입문에 지능형 출입인원 자동감지 솔루션을 설치하면 현재 작업인원 파악은 물론, 만일의 상황시 골든타임 내에 구조를 진행할 수 있다.”고 말했다.

이 회사는 이번 전시회 부스를 디지털 트윈으로 구현해 놓았다. 또한 부스 벽면에는 지능형 출입인원 자동감지 솔루션과 CCTV를 부착해 실시간으로 영상을 보여주었다. 부스 안의 설치된 컨베이어 벨트 구역은 위험지역으로 설정해 벨트가 작동시 방문객이 그 안으로 들어가면 위험 알람을 주도록 하는 데모를 선보였다.

(주)스탠스도 이번 전시회에 디지털 트윈 기술을 적용한 맞춤형 시각화 솔루션을 선보였다.

이 회사의 AWAS-DT(AI Worker Assistance Solution-Digital Transformation) 솔루션은 산업현장을 3D 디지털 트윈 환경으로 구축하고 복잡한 데이터를 직관적으로 시각화해 이상 징후 감지, 판단, 즉각 대응 환경을 제공한다. 이 솔루션은 관리솔루션과 현장솔루션으로 나눠진다.

이 회사 유진희 대리는 “AWAS-DT 관리 솔루션은 디지털 트윈 모델 및 웹(Web) 기반 관리자용 통합 관리 디지털 관제 시스템으로, 실시간 현장 상황을 3D 디지털 트윈 모델에 표현해 한눈에 현장을 파악하도록 구현했다."고 설명했다.

이어 “이를 통해 위급 상황시 빠른 대응을 위한 의사결정에 도움을 준다.”며 “영상 분석 솔루션인 ‘AWAS-Insight’ 등 자체 개발한 솔루션들과 연계해 통합 관계 솔루션으로 활용할 수 있다.”고 덧붙였다.
[2021 전기산업대전] 디지털트윈 기술로 지능화·안전성 강화되는 ‘발전소’
(주)스탠스 유진희 대리

또한 “현장관리점검 솔루션은 이동식 스마트 단말기를 가진 작업자가 현장 설비 가까이 가져가면, 온도 및 압력상태 등의 정보를 증강기술(AR)을 바탕으로 알려줌으로써 점검, 관리를 보다 효율적으로 진행할 수 있도록 돕는다.”며 “앞서 설명한 관리 솔루션과 연계하면, 현장 관리자와 관리 센터간 원격협업을 구현할 수 있어서 비대면으로도 산업현장 관리를 최적화시킬 수 있다.”고 강조했다.

이번 전시회에 참가한 한국남부발전은 지난해 11월, 3천821억원의 공사비를 투입한 150MW급 LNG(액화천연가스) 복합발전소인 남제주복합화력발전소를 준공한 바 있다. 이 발전소는 50MW급 가스터빈 2기와 스팀터빈 1기로 구성돼 있다.

특히 이 발전소에는 디지털 트윈, 스마트 운영시스템, 빅데이터 분석시스템, 지능형 예측진단시스템 등을 접목했다.

남부발전은 자료를 통해 스마트발전소 실증과 시스템 고도화 과정을 거쳐 국내 표준 스마트발전소 모델을 만들어 전 사업소로의 확대하는 한편, 사업화할 것이라고 밝혔다.
김원정 기자 sanup20@kidd.co.kr

제조기업 강국이 되는 그날까지, 공장자동화 스마트팩토리에 대한 뉴스를 기획·심층 보도하겠습니다.

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