[공기업, 미래 대전환]AI·빅데이터와 만난 발전소, 새로운 먹거리 찾는다

한전·발전사, '지능형 디지털 발전소' 공동 연구

AI 지능형 앱 기반 경보 시스템 등 실증 마쳐

빅데이터 플레이스·디지털 트윈 등 지원 지속

안전사고 근절 위해 AI·드론 등 첨단기술 활용

[서울=뉴시스]서울 마포구는 당인리 소재 서울복합화력발전소 지상부 조감도. (사진=마포구 제공). 2021.05.24. [email protected] *재판매 및 DB 금지

[세종=뉴시스] 이승재 기자 = 앞으로 2050년까지 국내 석탄화력발전소는 서서히 멈춘다. 대신 풍력·태양광 등 재생에너지가 빈자리를 채우게 된다. 전기·열 생산 과정에서 발생하는 탄소를 '0'으로 만들자는 탄소중립 이행 목표에 따른 것이다.

이러한 급격한 발전원 변화를 불안하게 바라보는 시각도 존재한다. 또한 안정적인 에너지 수급에 대한 우려도 나온다.

이는 발전업계의 디지털화가 강조되는 이유다. 인공지능(AI), 빅데이터 등 4차 산업혁명 기술을 활용해 발전소 운영을 최적화하고 효율을 높여야 한다는 것이다. 이와 함께 탈탄소화, 탈집중화 등 패러다임 전환에 맞춰 새로운 먹거리를 찾기 위한 노력도 이뤄지고 있다.

'지능형 디지털 발전소' 기술로 신뢰도↑

16일 전력연구원에 따르면 현재 한국전력과 발전 자회사는 협약을 맺고 '지능형 디지털 발전소'(IDPP) 기술 사업화를 위한 공동 연구를 진행 중이다.

IDPP는 AI, 빅데이터 분석을 통해 발전소를 운영·점검하고 설비의 상태를 사전에 예측하는 기술이다. 고장 예방과 자산 운용 효율 향상 등을 통해 발전 비용을 최소화할 수 있다.

앞서 한전은 2017년 4월부터 '지능형 디지털 발전소 개발 프로젝트'에 착수한 바 있다. 이후 2018년 10월 기획재정부의 공공기관 혁신성장 대규모 협업 과제로 선정되기도 했다.

이와 관련된 성과도 계속해서 나오고 있다.

AI 지능형 앱에 기반한 '조기경보 시스템'은 지난해 11월 국내 화력발전소에 설치돼 실증을 마쳤다.

이는 발전소 설비의 운전 데이터를 모니터링해 고장을 감지하는 시스템이다. 3만개에 달하는 운전 신호 가운데 핵심 신호를 가려내고, 발전소 운전 조건에 최적화된 학습 모델을 구축하는 등 기존 경보 시스템의 성능을 보완했다.

한전의 빅데이터 플레이스도 오는 상반기 개소를 앞두고 있다.

여기서는 발전소 최대 16기(대용량 석탄화력 10기, 복합화력 6기)의 중요 운전 정보를 수집해 데이터 댐을 구축하게 된다.

분석된 데이터는 각 발전사에서 활용할 수 있도록 공유한다. 또한 민간 사업자에게 해당 데이터를 공개하는 방안도 검토 중이다. 현재 한전과 발전사들은 공개 범위와 방법 등 세부사항을 협의하고 있다.

한전은 오는 10월 국내 발전사의 신표준화력 발전소를 대상으로 디지털 트윈 모델 기반 서비스에 대한 실증을 진행할 계획이다.

디지털 트윈은 실제 물리 모델에 기반한 가상의 화력 발전소다. 발전소 운영자가 수립한 운영 시나리오를 가상의 공간에 적용해 시스템 작동과 고장 여부 등을 예측할 수 있게 된다.

한전은 IDPP를 통해 개발한 핵심 기술이 국내 발전사에 안착될 수 있도록 지원을 지속한다는 방침이다.

전력연구원 관계자는 "조기경보 시스템, 자산성능관리시스템 등 AI를 활용한 발전 설비운영(O&M) 지원 기술이 현장 전문 기술과 융합해 고부가가치 서비스로서 기존 화력발전소의 신뢰도를 높일 수 있도록 하겠다"고 전했다.

또한 "IDPP 개발 기술을 활용해 암모니아 및 수소 혼소 등 신연료 사용, 지능형 복합 발전소 개발 등 미래 화력 기술 개발에 주도적인 역할을 할 것"이라고 덧붙였다.

[세종=뉴시스] 대전에 위치한 전력연구원 본관동 전경. (사진=전력연구원 제공) *재판매 및 DB 금지

"새로운 기술로 발전소 현장 안전사고 막는다"

새로운 기술은 발전소 안전 운영에도 힘을 보탠다.

한전은 얼마 전 발표한 '안전사고 근절을 위한 특별대책'에서 첨단기술 활용을 대안으로 제시했다. 각종 안전 센서, AI 영상, 드론 운영, 로봇 공법 등을 개발해 전기공사 현장의 위해 요인을 근본적으로 줄여나가겠다는 것이다.

안전 분야 신기술이 현장에 적용된 사례도 있다. 한국남동발전은 지난해 6월 'KOEN 스마트안전플랫폼'을 개발해 발전소 현장 건설 및 작업 현장에 시범 적용한 바 있다. 이후 지난 9월 최종 실증을 마치고 현재 영흥발전본부 현장에서 활용하고 있다.

이는 발전소 현장에서 발생하는 실시간 데이터를 수집해 추락, 화재, 질식 등 안전사고를 예방할 수 있도록 하는 시스템이다.

고소 작업자의 안전고리 체결 여부, 밀폐 개소 내 유해가스 농도 등 안전 현황을 화면에 표출해 작업자의 안전 상황도 실시간으로 파악할 수 있다.

또한 AI 기반 CCTV 영상 분석, 화재 알리미 등 다양한 서비스를 활용해 현장의 상황 전파 시간을 줄이는 역할도 한다.

남동발전 관계자는 "디지털전환 시대에 걸맞은 디지털 신기술을 적용한 안전 분야 콘텐츠를 앞으로도 지속적으로 개발하고 현장에 적용하겠다"며 "스마트발전소를 구축은 물론 발전 현장의 안전 수준을 비약적으로 향상시킬 수 있도록 하겠다"고 전했다.

[세종=뉴시스]한국남동발전 영흥발전본부에서 활용 중인 안전 고리. (사진=한국남동발전 제공) *재판매 및 DB 금지

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