발전 정비 회사에 제안관리시스템 구축·우수 아이디어 발굴·적용

한국서부발전(사장 김병숙)은 한국제안활동협회와 함께 협력사인 옵티멀에너지서비스(OES)에 전사 온라인 제안관리시스템을 무료로 구축했다. 서부발전은 안전한 작업환경 조성과 정비 품질 향상을 목표로, 지난해 10월 협력사의 현장 아이디어를 경영에 반영하기 위한 제안관리시스템 구축 사업에 나섰다. 사업 대상자로 선정된 OES는 전국 발전소에 15개 사업장을 운영하는 발전설비 정비 전문회사이다.
지난해까지 OES 직원들은 업무 효율성을 높이기 위해 현장에서의 경험을 바탕으로 발전설비 정비와 작업 절차를 개선하는 혁신적인 아이디어를 회사 측에 제안했다. 하지만 전사적인 온라인 시스템이 갖춰지지 않아 수기로 제안을 올리고, 제안이 공유되지 못하는 등 어려움을 겪어왔다.
이에 서부발전은 현장의 우수한 아이디어가 사업장별로 공유되지 못하는 한계를 극복하고자 제안활동협회와 협업해 지난 5개월간 OES 전 사업소에 온라인 제안관리시스템과 제안 운영체계를 구축했다. 이와 함께 전체 임직원 480여 명을 대상으로 20회에 이르는 제안 역량 강화 교육을 시행했다.
이제는 OES 직원이라면 누구나 시간과 장소에 구애받지 않고 시스템에 접속해 아이디어(제안)를 등록할 수 있다. 실시간으로 다른 직원의 제안을 심사하고 조회할 수 있고, 통계 기능을 활용해 사업소별 제안 현황을 한눈에 파악할 수 있다. 이번 시스템 구축을 통해 다양한 현장 개선 아이디어가 발굴·적용될 수 있어 궁극적으로 발전소 정비 품질 향상이 기대된다. 우수한 아이디어는 심사를 통해 적절한 포상이 주어지고, 서부발전 발전소 현장에 적용될 수 있다.
서부발전 관계자는 “체계적인 제안 관리를 기반으로 협력사에 제안활동 문화가 정착되길 바란다”며 “향후 제안관리시스템 구축 사업을 확대해 발전소 전체의 정비 품질 향상에 기여할 수 있도록 노력하겠다”고 말했다.

포스코ICT, 스마트 팩토리 솔루션 현장 적용 본격 나선다

- PosMaster/PosDrive/TMS 등 스마트 팩토리 솔루션 제철소 현장 확산
- 설비 제조사별 다른 제어시스템을 대체 가능한 자력 솔루션 개발 및 공급, 솔루션 개발과 현장 검증 마무리 짓고 전문 조직 구성해 사업화 나서

포스코ICT(사장 정덕균)가 산업 현장의 스마트화를 지원하는 솔루션을 개발해 검증을 완료하고, 상품화를 통해 본격적인 현장 적용으로 철강 본원 경쟁력 강화에 나선다.

포스코ICT가 공급하는 스마트 팩토리 솔루션은 포스마스터(PosMaster), 포스드라이브(PosDrive)를 비롯한 현장 제어시스템과 TMS(굴뚝감시시스템)용 데이터 수집 시스템이다. 포스코ICT는 지난해까지 이들 솔루션의 개발과 현장 검증을 마무리 짓고, 올 초 전문 조직을 발족시켜 솔루션 공급과 유지보수 등 지원 체계를 갖추고 본격적인 사업화에 나선 것이다.

PosMaster는 철강을 비롯한 모든 산업 현장의 설비를 컨트롤하는 제어시스템인 PLC(Programmable Logic Controller)와 모니터링 및 운전 기능을 탑재한 HMI(Human Machine Interface)로 구성된다. 기존 PLC는 설비 제조사에 따라 중앙처리장치(CPU)는 물론 통신 및 입출력 방식 등이 제각기 다르고, 폐쇄적인 구조로 인해 설비 변경과 증설에 효율적으로 대응하기 어려웠다. 특히 설비별로 현장 데이터의 양식이 표준화되어 있지 않아 스마트 팩토리를 위한 현장 데이터의 수집과 활용에도 제약이 있었다.

포스코ICT가 개발한 PosMaster PLC는 개방형 구조를 가지고 있는 것이 가장 큰 특징이다. 다양한 설비 제조사의 IO 카드를 범용으로 사용할 수 있도록 했고, Motor Drive, 로봇 등 단독 기기, 이기종 PLC 및 PC/MES 등 상위 시스템과 자유롭게 데이터를 주고받을 수 있는 장점이 있다. 뿐만 아니라 기존 PLC/HMI 프로그램뿐만 아니라 고객의 니즈에 맞는 다양한 제어기기로 확장이 가능하다. 예를 들어 현장의 물류 시스템, 로봇 관제 시스템 등에도 PosMaster를 적용해 제어기로 활용할 수 있다.

포스코ICT는 PosMaster를 글로벌 제조사인 SIEMENS, MELSEC, TMEIC, HITACHI 등을 대체하는데 우선적으로 적용할 계획이다. 또한 PosMaster의 기본 PLC 기능에 Level 2 프로세스 컴퓨터(Process Computer)를 포함하여 계층 간 통합을 통한 경제적인 제어시스템 구축이 가능하도록 하고, AI 기능을 포함한 포스프레임 엣지(PosFrame Edge) 시스템으로 연내 개발해 제철소 스마트 팩토리를 보다 적극 지원해나갈 계획이다. PosMaster는 현재까지 포항소 STS1 제강 부대설비, 2제강 슬래그 야드 개선, 1열연 단독 PLC 교체 등 단독, 부대설비 위주의 사업을 수행하였으나, 향후 연속설비와 메인 공정으로의 확대 적용을 계획하고 있다.

AC 모터 드라이브도 현장 적용을 추진하고 있다. AC 모터 드라이브는 산업 현장에서 가장 많이 사용되는 AC 모터의 회전속도와 방향, 전달 힘을 제어하는 컨트롤러이다. 포스코ICT는 글로벌 드라이브 전문 기업인 댄포스(DANFOSS)사와의 협력을 통해 자체 브랜드의 AC 드라이브인 PosDrive를 상품화하여 지난해부터 본격적인 현장 적용을 추진해오고 있다. 지난 한해 단독 설비 중심으로 다수의 적용 레퍼런스를 확보하였으며, 올해부터는 연속 설비와 주설비로의 적용 확대를 추진하고 있다.

이와 함께 현장 굴뚝에서 배출되는 매연 등 오염물질을 관리하는 굴뚝원격감시(TMS)를 위한 데이터 수집장치인 Data Logger와 중간자료 수집장치인 FEP(Front-End-Processor) 솔루션도 개발해 사업 현장에 적용을 시작하고 있다. 포스코ICT는 솔루션을 개발해 지난해 8월 한국환경공단의 대기오염공정시험기준 28개 시험항목 모두 적합 판정 인증을 받아 포스코 제철소에 적용하고 있으며, 향후 정유·화학·발전소 등 산업 현장에 공급을 추진할 예정이다.

포스코ICT 심민석 실장은 “철강공정에서 Global Maker 중심의 PLC 및 Drive의 대체 사업 확대와 상품화 개발 중인 PosMaster Edge System을 통해 최신 기술이 적용된 경쟁력 있는 솔루션 제품을 공급하도록 하겠다”고 설명했다.

한국전력 전력연구원,
발전설비 수명평가 기술의 말레이시아 확대 적용

- 국내 개발기술로 말레이시아 발전소 설비 진단 착수
- 화력발전 분야의 앞선 기술력을 바탕으로 글로벌 사업화 확대

한국전력(대표이사 사장 김종갑) 전력연구원은 말레이시아 전력공사(TNB, Tenaga Nasional Berhad)의 요청으로 20년간 장기 운영 중인 말레이시아 자나만중 화력발전소의 안전성 평가를 위한 ‘배관 수명평가 및 정비 기법 검증’ 연구를 착수하였다.
말레이시아 서부의 페락에 있는 자나만중 화력발전소는 3기의 700 MW와 1기의 1,000 MW 석탄화력 발전소로, 2002년 준공되어 2003년 상업 운전을 시작하였다.
전력연구원은 2012년 최초로 말레이시아 전력공사와 발전소 운영 지원에 관한 업무협약을 체결한 후, 발전소 고온 배관 수명감시 시스템 개발과 가스터빈 고온 부품 관리시스템 개발 등 7건의 연구 성과와 기술 자문을 제공하여 말레이시아 전력공사가 운영 중인 화력발전소의 안정적 운영에 기여해왔다.
이번 연구는 말레이시아 전력공사가 자나만중 발전소에서 2002년 준공 이후 배관 용접부에서 계속 발생하고 있는 균열의 정비 방법을 검증할 목적으로 신뢰성 평가를 전력연구원에 요청함에 따라 시작되었다.
화력발전소의 배관은 500℃ 이상의 고온에서도 오랜 시간 동안 기계적 특성을 유지하며, 증기를 수송할 수 있어야 한다. 하지만 배관의 사용 시간이 증가할수록 노후화가 진행되기 때문에 발전소의 안정적인 운영을 위해서는 배관의 잔여수명이 남았는지 평가하여 결함과 손상을 정비하거나 배관을 교체해야 한다.
전력연구원은 그 동안 개발한 기술과 보유 장비를 활용하여 말레이시아 전력공사의 자나만중 발전소의 배관을 평가하고 잔여수명을 분석할 예정이다. 또한 분석이 완료되면 말레이시아의 동일 모델 발전소에도 확대 적용할 예정이다.
전력연구원은 이번 연구를 통해 화력발전소의 설비 노후화로 인한 사고를 예방하고, 정비 비용을 절감하는 등 말레이시아 전력공사에 큰 경제적 효과를 제공할 것으로 예상된다.
전력연구원은 그 동안 국내외 발전소 운영 시 발생했던 설비 손상과 사고 해결을 위한 기술지원을 수행하면서 손상 원인 분석 및 정비 기술을 개발하였다. 또한 국산화 부품의 현장 실증 연구를 수행하며, 국내 전력산업 생태계 조성에 앞장서왔다.
전력연구원 관계자는 “자체적으로 개발한 발전설비 수명평가 기술을 해외로 확대하는 기회가 되었다”며, “앞으로도 외국 전력회사와 전 세계적인 협력체계를 공고히 하고, 국내 화력발전 시장을 넘어서 해외시장으로 기술 사업화를 확대해 나갈 계획이다”라고 하였다.

아비바코리아와 기술협력 협약 체결

한국전력기술이 3월 16일 아비바코리아와 ‘디지털엔지니어링 기술개발 협력을 위한 협약’을 체결했다. 주요 내용은 ①데이터기반설계시스템 구축 관련 기술개발 협력, ②디지털엔지니어링 데이터 허브 시스템 구축 관련 기술개발 협력, ③4차산업 관련 기술개발 협력 등이다.

한국판 뉴딜 등 정부정책과 연계하여 다양한 디지털 플랫폼 구축을 추진하고 있는 한국전력기술과 데이터 기반 설계. O&M 관련 통합 솔루션 및 관련 기술을 보유한 아비바코리아는 이번 협약을 통해 데이터 기반 설계 시스템 구축 등 디지털엔지니어링 기술개발에 적극 협업할 예정이다.

양사는 이번 기술협약을 통해 완성도 높은 디지털 전환 기술을 공동 개발함으로써 디지털엔지니어링 구현을 가속화할 수 있을 것으로 기대된다.

한국전기연구원, ‘전력반도체용 SiC 소재’
결함 분석 및 평가기술 개발

- 눈에 보이지 않는 탄화규소(SiC) 소재의 결정 결함 조기 관찰로 전력반도체 안정성 및 품질 확보
- 세계시장 80% 장악, 고가 일본산 검사 장비 대비 절반 수준 가격으로 수입 대체 효과 기대

과학기술정보통신부 국가과학기술연구회 산하 전기전문 정부출연연구기관인 한국전기연구원(이하 KERI, 원장 직무대행 부원장 유동욱) 전력반도체연구센터 방욱·나문경 박사팀이 전력반도체 소자의 시작점인 탄화규소(SiC, Silicon Caribide) 소재의 결함을 조기에 분석하고 평가할 수 있는 획기적인 기술을 개발했다.

전력반도체는 전력이 필요한 곳이면 필수적으로 활용되는 산업의 중요 부품으로, 전류 방향을 조절하고, 전력 변환을 제어하는 등 사람으로 치면 근육과도 같은 역할을 한다. 전력반도체는 전기차 및 신재생에너지 등 친환경 산업의 근간을 이루는 첨단 소재이자, 5G 이동통신망 등 디지털 기반의 4차산업을 이끄는 핵심 기술로 손꼽힌다. 특히 전기차에서 배터리와 전기모터를 연결하는 고성능 인버터에 필수적인 부품으로 활용되며, 최근 많은 주목을 받고 있다.

전력반도체의 핵심인 제어 효율을 유지하는 소재는 기존 실리콘(Si)에서 탄화규소(SiC)로 대체되는 추세다. 우수한 열적·전기적 특성을 지닌 SiC는 뛰어난 내구성과 범용성, 동작 온도 및 속도, 높은 효율성 등을 자랑하며, 기존 실리콘 전력반도체 시장을 빠르게 대체하고 있다.
하지만 SiC 소재는 재료 특성상 눈에 보이지 않는 내부의 결정 결함(Dislocation)이 있어 반도체 소자의 성능을 저하시키는 주요 원인 중 하나로 손꼽힌다. 이러한 결정 결함은 워낙 복잡하고 규명하기 어려워 반도체 소자의 구동 초기부터 특성을 저하시키는 경우가 있고, 더 심각한 상황은 사용 중에 점차 특성이 변화되어 문제를 일으키는 경우도 있다. 예를 들어 사고에 민감한 전력계통 현장이나, 도로에서 주행 중인 전기차의 SiC 전력반도체에 문제가 발생할 경우 심각한 인명·재산 피해까지 이어질 수 있는 상황이다.

따라서 우수한 성능의 SiC 전력반도체를 개발하는 것도 중요하지만, 추후 문제가 발생하지 않도록 결함을 검사하고, 각종 문제를 해결할 수 있는 분석 기술이 반드시 필요하다. 하지만 SiC 소재의 결함은 눈에 보이지 않고, 물질도 아주 단단하여 관찰 방법이 매우 어렵다. SiC 소재 검사 장비는 일본이 세계시장 80% 이상을 점유할 정도로 기술 난이도와 진입 장벽이 높다. 장비 비용도 고가이다 보니 국내에서는 일부 웨이퍼 표본으로 성능을 검사하는 수준에 그치고 있다.

이에 KERI 연구팀은 광여기발광(PL, Photoluminescece) 현상을 이용해 SiC 소재의 결함을 검출하는 기술을 국내최초로 개발했다. PL 분석법은 여기된(Excited) 전자들이 다시 제자리로 돌아가는 단계에서 특정한 파장의 빛을 내게 되는 현상을 분석하는 것이다. 즉 SiC 소재에 자외선(UV) 에너지를 보낸 뒤, 전자들이 내놓는 특정 파장을 분석하여 정상인지 아닌지(결정 결함)를 판단하는 것이다.

본래 SiC는 PL 방출 효율이 낮은 간접형 반도체(Indirect bandgap semiconductor) 물질로, 장비로 신호 검출이 어려웠지만, KERI는 광학 검사장비 전문 업체인 ㈜에타맥스(대표 정현돈)와의 협업을 통해 PL 손실을 줄이는 등 각고의 노력으로 ‘전력반도체용 SiC 소재 결함 분석 장비’를 개발할 수 있었다.

검사 대상 및 평가 항목에 따라 2개의 다른 파장 빛을 선택해서 표면과 내부 결함을 검출하는 일본 제품과 달리, KERI 개발 장비는 단 하나의 레이저 파장만으로도 SiC 소재의 파괴 없이 내부의 다양한 결함을 검사할 수 있다. 검사 정밀도(결함 검출 능력) 등 장비 성능은 일본 장비보다 동등 이상의 수준을 보였다. KERI 연구팀은 업체와의 기술이전 및 상용화 라인 구축을 통해 검사 장비 가격도 일본 제품(약 14억) 대비 절반 수준으로 공급할 수 있을 것으로 기대하고 있다.

KERI 나문경 박사는 “그 동안 고난도의 SiC 전력반도체 분야 시장 선점을 위한 소재 원천연구와 이를 활용한 소자 개발에 중심을 뒀다면, 이제는 개발된 제품의 신뢰성과 품질을 확보할 수 있는 다양한 평가 방법을 개발하여 SiC 전력반도체의 ‘설계-공정-평가’까지 이어지는 통합 제작 라인을 구축한 것”이라고 전하며 “지속적인 연구를 통해 평가 대상(다이아몬드 등 광대역 반도체)의 확대 및 분석 기법의 다양화·정밀화(Raman 분석법 등)가 이루어질 수 있도록 노력하겠다”고 밝혔다.

연구팀은 개발 기술과 관련한 원천 특허출원을 완료했으며, ㈜에타맥스와의 지속적인 협력을 통해 장비의 업그레이드와 조기 상용화를 추진한다는 목표다.

한편 유럽 시장조사기관 IHS 마켓 등에 따르면 SiC 전력반도체 시장은 지난해 약 7억 달러(약 7800억원) 수준에서 오는 2030년 약 100억 달러(약 11조 1400억원) 규모로 연평균 32% 높은 성장세를 나타낼 것으로 전망했다.

한전KPS ‘사내자격제도’
발·송전설비 정비 분야 최고의 인재육성 시스템으로 인정
- 고용노동부가 발간한 ‘사업주 자격검정제도 우수사례’로 선정

발·송전설비 정비 전문회사인 한전KPS의 ‘사내자격제도’가 2021년 고용노동부와 한국산업인력공단이 발행하는 ‘사업주 자격검정제도 우수사례’로 선정되어 정비 분야 최고의 인재육성 시스템으로 인정받았다.

30년 역사를 가진 한전KPS의 ‘사내자격제도’는 구성원의 직무역량을 강화하고자 1990년에 국내 최초로 도입되었다. 당시 한전KPS 기술자들이 보유했던 기술자격은 건설기계기사, 전기공사기사 등에 한정되어 증설, 확대되는 발전설비 정비를 원활히 추진하기 위해서는 체계적인 인력 육성이 필요했다.

이에 한전KPS는 단계별 교육훈련과 평가를 통해 일정 자격을 부여하고, 이를 체계적으로 관리할 수 있는 제도를 개발하여 엄정한 평가를 통해 사내자격을 부여함으로써 세계 최고 수준의 정비기술 경쟁력 확보의 기반이 되었다. 이 제도를 통해 육성된 고급 정비 인력은 국내외 화력, 원자력 발전소 안전 정비의 핵심이 되었으며, 관련 정비 산업계에도 파급되는 효과를 얻고 있는 것으로 확인되고 있다.

한전KPS는 국내 발전 정비 분야에서 가장 많은 195개 종목의 ‘사내자격제도’를 운영 중이며, 앞으로 신재생에너지 중심의 국가 뉴딜 정책과 발전원의 다원화에 따른 기존 정비 산업계의 환경 변화에 능동적으로 대처하기 위해 국가공인자격에 버금가는 산업 내 자격제도로 확대, 발전시킬 계획으로 알려졌다.

한편, 기업 경쟁력 향상을 지원하기 위하여 사업 내 자격검정제도를 지원하는 고용노동부는 사업 내 자격검정제도를 홍보하고 활성화하기 위하여 대기업, 공공기관 등 자격제도를 성공적으로 운영하고 있는 12개 기관의 우수사례집을 처음으로 발간하였다.

동서발전, 빼꼼과 손잡고 ‘ESG 경영’ 홍보 나서

- 친환경 에너지·지속가능 성장 콘텐츠 제작… 국민 소통 강화

한국동서발전㈜(사장 박일준)는 ESG(환경, 사회, 지배구조) 경영 소식을 담은 홍보 콘텐츠를 온·오프라인으로 전달하기 위해 캐릭터 ‘빼꼼’과 손잡는다고 3월 18일(목) 밝혔다.
북극곰 빼꼼은 북극에서 얼음덩어리를 타고 와 도시에서 새로운 모험을 하는 캐릭터로 신사업 발굴, 사회적가치 실현 등에 앞장서고 있는 동서발전을 응원하게 된다.
동서발전은 4월부터 울산공항, 울산(KTX)역, 신촌역 인근 옥외광고와 공식 홈페이지, 유튜브, 페이스북, 인스타그램, 블로그 등 SNS 채널에 ‘ESG 경영 - 지속가능 성장’을 응원하는 빼꼼 콘텐츠를 게시한다.
홍보 콘텐츠에는 ‘생활형SOC 신재생에너지 사업’, ‘시민가상발전소 구축 사업’ 등 회사의 다양한 친환경 에너지 사업을 응원하는 빼꼼의 긍정 에너지가 담길 예정이다.
동서발전은 북극에서 온 캐릭터 빼꼼의 유쾌한 성격이 국민에게 다양한 에너지 분야 소식을 재미있게 전달하는데 많은 도움을 줄 것으로 예상하고 있다.
한국동서발전 관계자는 “어떤 난관에 부딪혀도 특유의 긍정 마인드를 발휘하는 캐릭터 빼꼼과 함께 친환경 에너지를 확대하는데 노력할 것”이라며, “회사의 ESG 경영 행보를 담은 쉽고 재미있는 콘텐츠로 국민과 소통하면서 지속가능 성장의 기반을 다져나가겠다”고 말했다.
한편 동서발전은 지난해 EBS 연습생 펭수와 손잡고 재미있는 신재생에너지 콘텐츠를 제작했으며, 지난 2월부터 김경란 방송인과 함께 회사의 친환경 에너지 사업을 비롯한 ESG 경영 소식을 영상 콘텐츠로 제작하는 등, 사람 중심의 환경경영 확대를 위한 소통을 이어가고 있다.