>글제목 : 기후변화로 송전 철탑 강도 낮아져...대대적 안전 검사 필요
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작성자 감시센터 작성일 22-03-28 09:22본문
한전, 송전 철탑 1550여기 기초 보강 여부 판단...약한 것은 보강공사 추진
전력연구원 비파괴 검사 방법 2018년 개발...비용 80%까지 절감 가능
너비 예측율 91.8%, 두께 예측율 90.8%, 매설 깊이 예측율 93.9%로 우수
기후변화의 영향으로 과거보다 빈도가 잦아진 태풍 등 풍속기준이 격상된 지역이 생겼으며 이로 인해 약 1550여기의 송전 철탑에 대한 안전성 보강 여부 판단이 필요한 것으로 드러났다.
한전 전력연구원은 비파괴 검사기술을 활용, 철탑을 지지하는 철탑기초의 너비, 두께 및 땅속에 묻혀진 깊이를 간단하게 확인할 수 있는 ‘철탑기초 제원 예측 시스템’을 최근 전사에 확대 시행중이라고 밝혔다.
최근 기후변화 영향으로 바람의 강도가 세져 30년전 기준으로 설계 시공된 철탑의 안전성을 재확인할 필요가 생겼기 때문이다.
만약 345kV 급 대용량 송전철탑이 태풍 등 바람에 쓰러진다면 대규모 정전사고를 유발할 수 있다.
철탑 보강여부는 땅속에 묻혀진 철탑기초의 제원(매설된 깊이, 너비, 두께)을 현재 한전에서 사용하고 있는 안정성 검토 프로그램에 입력하여 판별하고 있다.
철탑기초의 제원을 확인하기 위해서는 직접 땅을 파서 확인해야 하나 확인 결과 보강이 불필요할 경우에 땅을 판 비용은 손실로 간주된다.
이 비용이 만만찮다. 보통 송전 철탑 1기당 970만원 가량이 소요된다. 거사 대상인 1550기에 적용하면 약 150억 가량의 손실이 발생하는 것이다.
이러한 손실을 예방하기 위해 한전 전력연구원은 지난 2018년 땅을 파지 않고 비파괴 검사로 철탑 기초의 제원을 확인할 수 있는 기술을 개발했다.
기존 탐사장비는 주로 전자기파를 사용하는 방식으로 무게가 너무 무거워 산악지에서 측정이 어렵고 측정시일이 오래 걸리며 정확도가 떨어지는 단점이 있었다.
이러한 문제를 해결하기 위해 전력연구원은 매설된 철탑기초에 전류를 흘려 발생된 전기장의 변화를 감지해 철탑기초의 너비와 두께를 도출하는 방식의 탐사장비를 개발했다. 세계 최초다.
철탑기초는 안전을 고려하여 필요 너비 및 두께보다 큰 값으로 설계, 제작하므로 예측율이 90% 이상이면 높은 안정성으로 철탑기초의 보강여부를 판별할 수 있다.
전력연구원이 확인한 시험결과로는 개발된 탐사장비 시범적용을 통해 기존 탐사장비 대비 300% 정확도 향상(30%→ 93.9%), 32배 빠른 결과(16시간→30분)를 얻었다.
이를 통해 철탑 기초 보강여부 판단 비용을 기존 150억원에서 30억원((60만원/기 × 1550기) + 탐사장비 연구개발비 21억원)으로 약 80%를 절감할 수 있을 것으로 전망된다.
전력연구원은 ‘철탑기초 제원 예측 시스템’ 기술을 ㈜HBC 등 3개의 탐사업체에 기술이전을 완료했으며 이 기술을 2023년까지 전체 1550여기에 확대 적용할 계획이다.
철탑기초에 타격 후 돌아오는 신호(충격반향기법)를 분석하여 철탑기초의 매설 깊이를 예측할 수 있는 알고리즘을 도출하여 매설깊이 탐사장비도 개발했다.
이 기술은 2018년 국내 BIXPO 발명대전에서 은상을 수상했으며 2019년에는 대만국제발명대전에서 은상을 수상하며 기술의 우수성을 입증했다.
한전 전력연구원은 자체 개발한 탐사장비를 2019년부터 2021년까지 50여기 철탑에 시범 적용했는데 그 결과 철탑기초의 너비 예측율은 91.8%, 두께 예측율은 90.8%, 매설 깊이 예측율은 93.9%로 높은 예측율을 나타냈다.
전력연구원 차세대송변전연구소 류희환 책임연구원은 “비파괴 전주 예측기술 적용을 통해 기존 방법보다 빠르고 정확하게 철탑기초 제원을 예측 보강함으로써 보다 안전한 전력설비 구축 및 운용이 가능할 것으로 기대한다”고 말했다.
한전 전력연구원은 비파괴 검사기술을 활용, 철탑을 지지하는 철탑기초의 너비, 두께 및 땅속에 묻혀진 깊이를 간단하게 확인할 수 있는 ‘철탑기초 제원 예측 시스템’을 최근 전사에 확대 시행중이라고 밝혔다.
최근 기후변화 영향으로 바람의 강도가 세져 30년전 기준으로 설계 시공된 철탑의 안전성을 재확인할 필요가 생겼기 때문이다.
만약 345kV 급 대용량 송전철탑이 태풍 등 바람에 쓰러진다면 대규모 정전사고를 유발할 수 있다.
철탑 보강여부는 땅속에 묻혀진 철탑기초의 제원(매설된 깊이, 너비, 두께)을 현재 한전에서 사용하고 있는 안정성 검토 프로그램에 입력하여 판별하고 있다.
철탑기초의 제원을 확인하기 위해서는 직접 땅을 파서 확인해야 하나 확인 결과 보강이 불필요할 경우에 땅을 판 비용은 손실로 간주된다.
이 비용이 만만찮다. 보통 송전 철탑 1기당 970만원 가량이 소요된다. 거사 대상인 1550기에 적용하면 약 150억 가량의 손실이 발생하는 것이다.
이러한 손실을 예방하기 위해 한전 전력연구원은 지난 2018년 땅을 파지 않고 비파괴 검사로 철탑 기초의 제원을 확인할 수 있는 기술을 개발했다.
기존 탐사장비는 주로 전자기파를 사용하는 방식으로 무게가 너무 무거워 산악지에서 측정이 어렵고 측정시일이 오래 걸리며 정확도가 떨어지는 단점이 있었다.
이러한 문제를 해결하기 위해 전력연구원은 매설된 철탑기초에 전류를 흘려 발생된 전기장의 변화를 감지해 철탑기초의 너비와 두께를 도출하는 방식의 탐사장비를 개발했다. 세계 최초다.
철탑기초는 안전을 고려하여 필요 너비 및 두께보다 큰 값으로 설계, 제작하므로 예측율이 90% 이상이면 높은 안정성으로 철탑기초의 보강여부를 판별할 수 있다.
전력연구원이 확인한 시험결과로는 개발된 탐사장비 시범적용을 통해 기존 탐사장비 대비 300% 정확도 향상(30%→ 93.9%), 32배 빠른 결과(16시간→30분)를 얻었다.
이를 통해 철탑 기초 보강여부 판단 비용을 기존 150억원에서 30억원((60만원/기 × 1550기) + 탐사장비 연구개발비 21억원)으로 약 80%를 절감할 수 있을 것으로 전망된다.
전력연구원은 ‘철탑기초 제원 예측 시스템’ 기술을 ㈜HBC 등 3개의 탐사업체에 기술이전을 완료했으며 이 기술을 2023년까지 전체 1550여기에 확대 적용할 계획이다.
철탑기초에 타격 후 돌아오는 신호(충격반향기법)를 분석하여 철탑기초의 매설 깊이를 예측할 수 있는 알고리즘을 도출하여 매설깊이 탐사장비도 개발했다.
이 기술은 2018년 국내 BIXPO 발명대전에서 은상을 수상했으며 2019년에는 대만국제발명대전에서 은상을 수상하며 기술의 우수성을 입증했다.
한전 전력연구원은 자체 개발한 탐사장비를 2019년부터 2021년까지 50여기 철탑에 시범 적용했는데 그 결과 철탑기초의 너비 예측율은 91.8%, 두께 예측율은 90.8%, 매설 깊이 예측율은 93.9%로 높은 예측율을 나타냈다.
전력연구원 차세대송변전연구소 류희환 책임연구원은 “비파괴 전주 예측기술 적용을 통해 기존 방법보다 빠르고 정확하게 철탑기초 제원을 예측 보강함으로써 보다 안전한 전력설비 구축 및 운용이 가능할 것으로 기대한다”고 말했다.
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