지중설비 종합감시스템의 운영 상황을 보며 회의를 하고 있는 경기북부지역본부 직원들

지중설비 종합감시스템의 운영 상황을 보며 회의를 하고 있는 경기북부지역본부 직원들
(왼쪽 뒷줄부터 시계방향으로 이대환 사원, 고승범 사원, 김민호 차장, 김필성 차장, 박세원 대리)

스마트 한전이 뛴다!

‘스마트 한전이 뛴다!’는 어르신이나 눈이 안 좋은 시력 약자들이 전기 관련 소식을 좀 더 잘 볼 수 있도록 큰 글씨 페이지로 구성한 칼럼입니다.

스마트센서로 ‘고장 발생’할 설비 미리 찾는다

한전 경기북부지역본부의 지중설비 종합감시시스템

스위치 한 번만 터치하면 환하게 빛나는 전등. 이 빛이 우리에게 오기까지의 과정은 불을 켜는 것처럼 그렇게 간단하지 않다. 발전소에서 생산된 전기는 변전소, 송전철탑, 배전선로 등을 거쳐서야 비로소 가정까지 들어온다. 이 과정 한곳이라도 문제가 되면 ‘정전’이라는 사고가 발생한다. 전력설비들의 고장을 막을 수 있다면 더욱 완벽한 전기 공급이 이뤄질 수 있을 터. 이에 도전하며 시스템을 구축하고 시범운영 중인 현장을 찾았다. 경기북부지역본부의 지중설비 종합감시시스템이다.
황지영 사진 이원재(Bomb Studio)

홍호웅 처장

홍호웅 처장

스마트센서로 실시간 설비의 상태 감시, 분석
“이 시스템은 지상변압기, 지상개폐기 등에 스마트센서를 부착하여 실시간으로 상태를 감시하고 자동 분석하여 전력설비와 전기품질의 이상 정보를 감시하는 운영자에게 제공합니다. 그 정보의 알람을 보고 관리자는 바로 필요한 조치를 하도록 만들었지요. 또한 이 과정의 모든 정보는 사전 고장 징후를 분석할 수 있는 자료로 모두 축적됩니다.” 지중설비 종합감시시스템(IU-Guard, Integrated Underground distribution network Guard System) 개발에 책임을 지고 힘을 보탠 홍호웅 전력사업처장이 밝은 표정으로 설명한다.
이 시스템 개발의 출발점은 ‘고장이 나기 전 그 징후를 미리 알 수 있다’면 고장을 막을 수 있지 않을까 하는 생각이었다. 고장 난 후 빠른 복구도 중요하지만 고장이 나기 전 고장을 막는 것이 보다 완벽한 예방책이라는 ‘생각의 전환’이 기술혁신의 시작이 된 셈이다. 한전 경기북부지역본부가 개발한 지중설비 종합감시시스템은 지난해 3월부터 시작하여 9월까지 6개월의 개발기간을 거친 후 현재 의정부시 민락2지구에서 시범 선로를 구축하고 운영 중이다.
“이 시스템은 4차 산업혁명의 핵심기술인 스마트센서와 사물인터넷 기술을 본격적으로 현장의 지중배전설비에 활용한 것입니다. 물론 최초의 시도입니다. 이 시스템은 전력분야의 새로운 혁신 방향을 제시하고 무결점의 완벽한 전력설비를 구현하기 위해 기술 개발에 시동을 걸었다는 의미가 있습니다.” 시스템 개발에 중추적인 역할을 한 김민호 차장이 설명을 이어간다.
이 시스템의 핵심인 스마트센서는 자가진단이 가능하고 센서감지부, 연산부, 통신부가 하나의 모듈화된 설비이다. 스마트센서는 설비의 이상 상태를 감지하여 주장치와 감시 운영자에게 상황을 실시간으로 알려주는 역할을 한다. 이를 통해 전력 설비의 전류나 온도, 가스 등의 실시간 데이터를 받아 분석함으로써 고장이 발생할 당시의 데이터의 변화를 축적할 수 있게 한다. 이렇게 고장이 나는 시점의 데이터 변동을 알 수 있게 되면 고장징후를 알게 되고, 바로 조치를 실시함으로써 고장 예방을 가능하게 한다는 것이다. 특히 시스템의 핵심인 스마트센서는 900MHz대역의 LoRA통신방식과 자가통신망을 활용한다. 추가 통신비용 없이 상위시스템과 양방향 통신으로 각종 셋팅, 통신주기 등 원격설정이 가능해 시스템 운영비용을 절감할 수 있다는 장점도 갖췄다.

(왼쪽)스마트센서가 실시간으로 보내는 설비의 상태를 배전센터에서 확인한다. (오른쪽)민락 2지구의 스마트센서 부착 변압기를 점검하고 있는 직원들

(왼쪽)스마트센서가 실시간으로 보내는 설비의 상태를 배전센터에서 확인한다.
(오른쪽)민락 2지구의 스마트센서 부착 변압기를 점검하고 있는 직원들

고장징후 분석 시스템으로 무결점 전력공급 시대 열어갈 것
“저희는 최근 지중설비 종합감시시스템을 최적화하고 운영기준 수립을 위하여 2곳에 시범운영 시스템을 구축하였습니다. 실질적인 운전정보 취득과 분석을 위하여 민락2지구의 지상기기 100대(변압기 70대, 개폐기 30대)에 스마트 센서를 설치하였고, 별도로 모의고장 시험장을 구축하여 시범 운영하고 있습니다.” 이 시범운영은 운전정보를 데이터베이스화하는 작업의 일환이다. 시범운영을 통해 축적된 현장 전력설비의 운전정보는 차세대 전력설비 운영기법 개발을 위한 빅데이터로 쓰인다. 또한 비용면에서도 이 감시시스템은 현재의 인력을 기반으로 하는 설비의 측정·진단보다 훨씬 줄어들 것이다. 앞으로 시범운영을 통해 발견된 부족한 부분의 성능보완과 기능을 추가하여 더욱 발전시켜 나가는 노력도 펼치고 있다.
개발팀은 이 시스템이 향후 한전의 업무패러다임을 근본적으로 바꿀 혁신적인 시스템이 될 것이라고 자신하고 있다. 또한 한전 경기북부지역본부는 해외 신수익원 창출을 위해 지난해 11월 2일 빅스포 행사장에서 인도네시아의 전력사 PT.PLN의 자회사인 PLN.엔지니어링과 사업협력 양해각서(MOU)를 체결하였다. 인도네시아는 지중전력설비의 본격도입에 앞서 지중설비 계획, 건설 및 운영 등 전반에 대한 자문과 협력을 요청하고 있다. 이제 지중설비 종합감시시스템의 성공적 추진은 무결점 전력공급 시대를 열어갈 것으로 보인다. 이를 통해 한전은 세계 속의 스마트 에너지 크리에이터로 우뚝 선다는 꿈을 키워가고 있다.

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