FEP융합연구단, 화력발전소 운영지원 SW 개발...보일러 상황 실시간 해석해

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FEP융합연구단(단장 이재구)은 화력발전 보일러 운영 상황을 실시간으로 해석하는 '발전플랜트 운영지원SW 기술'을 독자 개발했다고 25일 밝혔다.

1차원과 3차원 수치해석을 비교한 모습
<1차원과 3차원 수치해석을 비교한 모습>

석탄 화력발전소는 최근 들어 기존 설계 조건과 다른 연료 사용이 늘어나면서 운영 과정에 많은 문제를 나타내고 있다. 또 미세먼지 발생원인 원천 저감이 중요해지면서 운영기술 고도화가 필수요소가 되고 있다.

운영기술을 고도화하려면 상황 해석이 중요한데, 기존에는 보일러 내 모든 공간과 상황을 파악하는 '3차원 수치 해석'을 이용해 실시간성 확보가 어려웠다. 운전하는 동시에 해석 결과를 내놓지 못하고, 사후 대책을 마련하는 용도로만 쓸 수 있었다.

연구단이 개발한 기술은 실시간성을 확보한 것이 가장 큰 특징이다. 보일러 내 중요한 한 방향 수치만 다뤄 다소 정확도는 떨어지지만 속도가 빠른 '1차원 해석'을 썼다. 그러면서 실증 플랜트 실험결과, 발전사 운전결과를 활용해 해석 모델 정확도를 개선했다.

연구단은 이렇게 만든 SW가 실시간 수치 해석이 가능하면서, 분석 오차는 10% 이내에 불과하다고 설명했다.

연구단은 SW에 그래픽 기반 유저 인터페이스(UI)도 구현했다.

이재구 단장은 “운영자가 실시간으로 보일러 운전조건 영향을 평가할 수 있는 기술은 찾기 어렵다”며 “화력발전이 직면한 문제를 해결하면서 4차 산업혁명 기술 적용 기반을 마련했다”고 말했다.

한편 FEP융합연구단은 국가과학기술연구회(NST)가 온실가스 배출 저감 기술 개발을 목표로 구성한 연구단이다. 한국에너지기술연구원과 한국생산기술연구원, 한국표준과학연구원, 한국기계연구원 등이 참여했다.

대전=김영준기자 kyj85@etnews.com