배전선로 점검·진단 새시대 연다 | ||||
대홍전력, 한전 중기협력과제로 점검 로봇 개발 내달 사업소 시범 사용…내년 하반기 전사 적용 | ||||
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배전선로의 점검 및 진단 업무에 대한 새로운 접근이 가능할 것으로 보인다. 내년 하반기부터는 활선 배전선로에 위험을 무릅쓰고 사람이 승주해 점검·진단하는 작업이 순차적으로 사라질 전망이다. 한전은 중기협력과제로 대홍전력(대표 김진봉)과 함께 개발한 배전선로 점검 로봇을 내달부터 시범사용할 계획이며, 보완작업을 거쳐 내년 하반기부터 전 사업소에서 전격 활용할 계획이라고 밝혔다. 이를 위해 한전은 지난달 31일 한전 아카데미 가공배전실습장에서 배전선로 점검로봇 시연회를 개최했다. 이날 소개된 배전선로 점검 로봇은 열화상 카메라, CCD(Charge-Coupled Device), 음파 진단 장비 등을 활용해 배전선로을 점검하고 진단할 수 있다. 즉 위험을 무릅쓰고 활선 배전선로에 사람이 승주하지 않아도 로봇이 배전선로를 스스로 점검하고 진단할 수 있는 세상이 도래한 것이다. 이에 본지에서는 배전선로 점검로봇의 기능 및 특장점과 함께 향후 추진계획을 살펴보고자 한다. □ 대홍전력, 배전선로 점검 로봇 시연 한전 자재처는 중소기업 협력연구개발과제로 성공한 세계 최초 ‘배전선로 점검 로봇’에 대한 시범사용에 앞서 전문가 및 업계 관계자의 의견을 수렴코자 지난달 31일 한전 아카데미 가공배전실습장에서 시연회를 개최했다. 이날 시연회에는 배전선로 점검 로봇을 직접 개발한 대홍전력 연구진을 비롯해 한전 자재처장, 평가위원, 배전운영처 등 본사 처실 관계자, 수도권사업소 직원들이 참석했으며, 로봇 자율주행 및 로봇 점검, 진단 시연 등이 진행됐다. 대홍전력이 개발한 배전선로 점검 로봇 ‘Dicro(Distribution Line checking Robot)’은 기존 활선 배전전공에 의한 승주기별작업을 로봇이 직접 수행하도록 제작됐다. 또한 로봇이 가공지선을 자율주행하면서 열화상 카메라, CCD, 음파 진단장비 등을 이용해 배전 상태를 점검하고, 전주의 배전설비 및 경간 사이의 특고 배전선도도 점검할 수 있다. 특히 진단시 GPS 시스템을 활용해 이상 부분만 자동검출하고, LAN 혹은 블루투스 통신으로 정보를 전달해 준다. □ 자체 진단 가능…설비 승주 불필요 음파 진단 방법은 바인드 불량개소, 애자류 부분방전음 등 음원 대역만 필터링함으로써 배전설비에서 발생하는 음파를 검출한다. 음파를 진단하는 기법은 검출대상이 있는 영역에서 로봇을 정지시키고 수초판 음파 진단기를 동작시키게 되며, 4개의 마이크로폰을 이용해 3차원 음원 탐지 프로그램으로 3~5m에서 발생하는 소리를 탐지하게 된다. 아울러 열화상 카메라는 최저·최고 온도처리 및 최고온도와 검출 기준온도를 비고해 설정 온도 이상일 때 배전선로의 이상을 판단하고 후속 조치를 취하게 된다. 이는 열화상 카메라와 산업용 PC간 1394통신으로 카메라 모듈로부터 초당 30프레임의 320*240픽셀 이미미 및 데이터를 실시간 획득하게 되고, 획득한 데이터를 카메라의 온도테이블을 적용한 후 온도 데이터를 검출하게 되는 것이다. □ 초기 모델보다 이동성·기능 업그레드 로봇과 점검부로 구성된 배전선로 점검 로봇의 무게는 16kg 이며, 길이 500mm, 폭 620mm, 높이 900mm으로 이동의 효율성을 높였다. 당초 2007년 11월 선보였을 1세대 모델이 35kg이였던 점을 감안하면 획기적인 발전이라 할 수 있다. 아울러 지난해 7월 협력과제에 대한 최종평가 시에 선보였던 플라스틱+알루미늄 재질의 로봇에 비해 배터리 시간은 최장 2배 연장시켰을 뿐만 아니라, 무게는 2kg 감소시켰다. 영상카메라의 화질 또한 일반화질(60만 화소)에서 고화질(760만 화소)로 업그레드 했으며, 장압력이 부족했던 포스트 그립을 보완했다. 이동속도는 최종평가 당시 6분이었던 1경간(40M) 평균 작업시간을 1.44배 단축시켰다. 주행 소요시간 1분30초, 점퍼 이동 소요시간 2분20초, 음파 진단 소요시간 20초를 고려할 때 1경간 평균 작업시간이 4분10초이며, 이는 리튬 폴리머 밧데리 3개를 사용한 작업시간(6시간)을 고려할 때 한번 장착으로 86.4경간을 점검·진단할 수 있는 수치이다. □ 승주보다 시간·경제적 절감 ‘굿’ 전공에 의한 육안점검을 실시하는 활선 승주기별 점검과 비교해 볼 때 열화상카메라, CCD, 음파진단장지 등을 활용하는 로봇 점검이 좀 더 과학적인 방법으로 신뢰성 높은 결과를 도출할 수 있다. 점검구간 또한 현행 전주설비 점검에 비해 로봇을 활용할 경우 전주, 전선, 애자 등 로봇이동경로상의 전체설비 점검이 가능하다. 아울러 승주시 2인 1조로 하루동안 점검·진단할 수 있는 전주가 20본에 해당했다면 로봇을 활용할 경우 한사람이 100본을 점검·진단할 수 있으며, 총체적인 상황을 고려해 전주 1본당 점검비용을 환산할 경우 승주시보다 로봇을 활용할 경우 7.6배나 절감한 1만2500원이면 가능하다. □ 한전, 중기협력과제로 개발 한전 자재처는 2006년 4월 대홍전력의 배전선로 점검 로봇 개발 사업을 중기 협력과제로 선정하고, 연구개발에 착수했다. 이후 2007년 6월과 2008년 7월 중간·최종평가를 실시한 바 있다. 이 평가에서 세계최초의 배전선로 점검로봇에 대한 성공의 노력을 인정받고, 인력진단 방식에서로봇 진단기법 개발은 기술적 가치가 우수하다는 평가를 받았다. 하지만 운전 매뉴얼 제정, 배터리 시장 연장, 로봇점검장치의 경량화에 대한 지속적인 노력 및 실 선로 시범사용을 통해 진단 성능 등을 종합적으로 분석할 필요성이 있다는 지적을 받았다. 이후 대홍전력은 보완요구사항을 추가 조치를 완료하고 지난달 31일 시범사용전 현장적용 시연회를 개최하기에 이르렀다. 한편 현재 한전과 대홍전력은 공동으로 자체 구동형 배전선로 점검용 로봇에 대한 그립장치와 이동장치 등 2건에 대한 특허등록을 마쳤으며, 자동조정기계 등 3건, 배전용제어기계기구 등 6건에 대한 DICRO의 상표등록을 완료한 상태다. □ 보완 조치 후 내년 하반기 전사 적용 이번 시연회는 성공적으로 마무리됐으며, 이에 따라 내달부터 배전선로 점검로봇을 사업소에 시범사용할 계획이다. 향후 △내구성 강화를 위한 로봇 그립구조 변경 △무게와 배터리 소모량을 감소하기 위해 로봇 PC를 지상 노트북에서 운영하는 방안 △전력소모 감소 및 제어기능 강화를 위한 영상제어 방식으로 비전시스템을 구현하는 방안 △불량애자 검출기능 강화 위한 초음파 검출센서 및 불량애자 검출기능 부착 방안 등을 강구할 예정이다. 또한 12월 개최될 POWER-GEN 국제전시회에 참가해 국제무대에서 사업성도 타진해 볼 계획이다. 이후 내년 상반기 중에 확대사용전 최종시연회를 개최한 이후 하반기부터는 전사 사용을 추진한다는 방침이다. |