[창간 2주년] 남부발전 실용화 8대 기술은?
[창간 2주년] 남부발전 실용화 8대 기술은?
  • 박해성 기자
  • 승인 2015.02.24 00:52
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인코시스㈜, 세계 최초 진동흡수장치로 발전소 고장 미리 막는다
배효영 대표 “동흡진장치 기술, 설계능력 확보, 세계 시장서도 자신”

 

▲ 남부발전 남제주화력발전소에 설치된 '동흡진 장치'의 모습

남부발전 지난해 11월 전국 8개 사업소를 대상으로 우수작품 공모와 사내외 전문가로 구성된 최종 선정심의회를 거쳐 ‘2014 발전산업 R&D 우수성과 경진대회’에서 최종 8대 신기술을 확정했다. ‘KOSPO 8대 신기술’은 △고압드럼 수위제어밸브(부산복합화력) △고온/고압 Metal Seat Ball Valve(하동화력) △발전소 제어시스템 아날로그 전류제어신호 이중화 출력회로(신인천복합화력) △슬라이딩 밸브를 적용한 유압바이패스 정량펌프(하동화력) △Gas TBN Thermocouple 국산화 개발(영월복합화력) △고도화된 HRSG 철산화물 집진장치(부산복합화력) △전기제어 판넬 및 계측기 도압관 진동흡수장치 개발(남제주화력) △화력발전소용 슬러지 이송관 개발(하동화력) 등이다. 남부발전은 중소기업에 이관한 기술 가운데 우수한 성과를 거둔 기술을 선정, 포상하고 이를 ‘8대 신기술’로 명명했다. 발전산업신문이 창간 2주년 특집기획으로 남부발전의 8대 실용화 신기술 가운데, 우수 기술을 소개한다.

 

전기를 생산하는 발전소에서 파이프를 통해 흐르는 유체의 진동은 파이프(배관)들로 이뤄진 발전소에 곧 고장이 발생할 소지가 있다는 뜻이기도 하다. 결국 ‘진동’을 잡는 것이 발전소 기기의 고장을 사전에 막을 수 있는 방안으로 떠 올랐고, 발전소 고장을 막는 것은 곧 발전 효율과도 직결돼 수익으로 보장된다. 그만큼 사소한 고장도 발전소의 운용에는 ‘아켈레스건’이다. 
 
한국남부발전은 지난 2011년 8월 인코시스(주)(대표 배효영)와 손을 잡고, 진동을 저감할 수 있는 동흡진장치 개발을 추진하게 된다. 남부발전이 ‘동흡진장치’를 개발하게 된 이유는 고온·고압의 계측기 도압관이 진동으로 인해 파손될 경우, 발전소 설비의 사고를 유발하게 되고, 이는 소중한 인명의 피해를 발생할 가능성이 크기 때문이다. 또 전기/제어 판넬이 진동으로 인해 계측기가 오작동할 경우, 발전정지 및 출력감발의 우려가 상존하고 있기 때문이다.
 
8개월의 개발 기간이 소요된 연구개발 성과는 컸다. 남부발전에 따르면 건설단계에 이 장치를 설치할 경우, 기존 방식 대비 호기당 1.5억원을 절감 할 수 있는 것으로 나타났다. 이로 인한 제품 판매액도 100억원을 달성할 것으로 기대되고 있다. 남부발전은 이미 관련 제품을 남제주화력발전소에 11개 중요 위치에 설치해 효과를 거둔바 있으며, 중부발전 서울화력에도 설치된 바 있다.
 
남부발전 관계자는 “개발기술의 해외 수출 가능성이 크다”며 “진동에 의해 파손이 발생하는 밸브, 중요 제어카드의 보호가 필요한 발전소는 물론 석유화학공장 등에 활용될 수 있을 것”으로 보고 있다. 아울러 “석유화학 공장의 공압 배관, 위험물질 배관, 진동저감용 지지대 설치 미구간 또는 설치 불가위치에 활용할 수 있다”며 “기존방식 대비 소요비용은 물론, 시공기간도 60% 감소시킬 수 있고, 설치 및 유지보수 편의성은 물론, 안전사고 제로화에도 크게 기여할 수 있을 것”이라고 강조했다.
 
■인코시스(주)는 어떤 회사?
인코시스㈜는 수·화력 및 원자력 발전소 터빈의 회전을 측정하는 산업용 센서와 디젤, 가스엔진 및 산업용과 철도 차량, 선박에 사용되는 속도 제어 장치 분야의 전문 강소기업이다.
 
배효영 인코시스 대표는 “유체의 진동으로 인한 파이프의 파손과 고장 등의 문제로 인해 남부 발전과 상생 협력을 통해 ‘중요 계측기 및 전기/제어 판넬, 도압관 진동흡수장치’의 연구개발을 시작하게 됐다”고 설명했다.
 
인코시스에 따르면 기존의 진동 흡수 장치는 많은 비용과 장치로 인한 기기 파손의 우려, 작업 도중의 방해로 인해 효율적이지 못했다. 이에 따라 남부발전과 인코시스는 작업에 방해가 되지 않으면서, 가지고 있는 공진점으로 진동을 상쇄할 수 있도록 연구 개발을 진행하게 된다.
 
배효영 대표는 “이 기술은 고온, 고압의 도압관 또는 파이프의 공진을 효과적으로 제거함으로써 파손에 의한 설비 정지를 방지하고 인명 피해를 예방하는데 그 목적을 두고 있다”며 “반복적으로 작용하는 높은 진동은 피로 현상을 발생시키며, 누적된 응력은 기계적 파괴 현상을 초래하는데, 이 기술은 반복적인 진동 크기를 감쇄하여 피로파괴 허용치 이하로 응력이 작용하도록 설계되어 있다”고 말한다. 
 
인코시스에 따르면 첫 번째 시제품으로 개발된 수평형 동흡진기는 자체 시험 및 현장시험에서 필요로 하는 수치에 미달해 수직형 동흡진기로 구조를 개선했고, 제어/전기 판넬용 동흡진기의 개발을 시작했다.
 
▲ 배효영 인코시스(주) 대표
개발 결과 수직형 동흡진기는 70%이상의 평균 감쇄율을 달성했으며, 인코시스는 그 결과로 남부발전 남제주화력발전소에 10개의 수직형 동흡진기를 납품했고, 중부발전 서울화력발전소에 10개를 시험 설치를 하게 된다. 인코시스는 특히 지난해 대한민국 발명대전에 이 장치를 출품해 동상(대한변리사회장상)을 수상했다.
 
배효영 대표는 “설치된 진동 흡진장치의 성능 결과를 토대로 지속적으로 성능 향상을 이루어 낼 계획”이라며 “현재 진동흡진장치 외에 변위 측정용 변환기, 진동시스템 감시 장치 등 남부 발전과 함께 국산화를 시도했고, 이제 그 마무리 단계에 접어들고 있다”고 설명한다. 배 대표는 “마무리 단계까지 완성하게 된다면, 외산 장비에 크게 의존하던 국내 발전 시장에서 소요되는 비용 절감을 효과적으로 체감할 수 있을 것”이라고 강조한다.
 


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