보일러 배관 내부에 손상 검사 센서 개발

한국전력(사장 김종갑) 전력연구원은 국내 최초로 가스터빈 발전소 핵심설비인 배열회수보일러 열교환기 내부를 감시할 수 있는 진단 센서 개발에 착수했다고 21일 밝혔다.

가스터빈은 고압의 공기에 천연가스 등 연료를 섞어 연소시키고 그 가스를 이용해 터빈을 돌려 전기를 생산한다. 배열회수보일러는 가스터빈에서 터빈을 돌리고 배출되는 연소가스의 열에너지를 다시 이용해 증기터빈을 돌려 전기를 생산하는 설비다. 발전소의 효율을 높이고 대기오염 물질의 생산을 줄여준다. 하지만 배열회수보일러는 약 600℃의 고온과 대기압 100배에 이르는 가혹한 환경에서 가동되기 때문에 설비의 손상이 심하고 유지보수 비용이 증가한다.

배열회수보일러 안에 들어있는 배관은 내부에서 손상이 발생하면 외부 육안점검으로 식별할 수 없어 지금까지 배열회수보일러의 검사는 배관을 자르고 내시경 검사를 통해 이루어졌다.

이에 전력연구원은 안정적인 가스터빈 발전소 운영과 운영비 절감을 위해 배관 내부를 검사할 수 있는 진단 센서 개발에 착수하게 됐다. 보일러 배관 내부에 고해상도의 카메라와 소형의 자기센서를 결합한 검사장치를 개발할 예정이다. 검사장치는 자체 제작한 셔틀을 통해 배관 내부로 들어가며 카메라와 센서를 통해서 손상 여부를 검사하게 된다. 이를 통해 배열회수보일러를 절단할 필요 없이 설비의 결함을 파악할 수 있다.

개발 완료 시점은 2022년이다. 이후 필리핀 세부 발전소 설비 점검에 우선 적용할 예정이다.

이번 감시용 진단 센서 기술을 국내 발전소에 적용하면 작업자의 안전확보는 물론 1호기당 연간 유지·보수 8억원, 고장예방 4억원, 총 12억원의 비용 절감효과가 가능할 것으로 기대된다.

전력연구원 관계자는 “그동안 보일러 배관 검사는 작업자가 비좁고 안전이 확보되지 않은 상태에서 진행돼왔다”며 “전력연구원의 내부 배관 진단 센서 기술은 기존에 검사할 수 없는 튜브 내부는 물론 작업자의 안전확보가 가능한 신기술로서 개발 완료 시 해외사업화도 추진하겠다”고 전했다.