과학기술 접목, 화력발전소 운영조건 최적화…오염물질 배출 줄인다 > 기후·환경·에너지 자료

미세먼지와 이산화탄소 등이 나오는 화력발전소의 운영조건을 최적화하면서 배출량을 줄일 수 있는 기술 개발이 국내 발전사 공동으로 추진된다. 

발전소 미세먼지 원인 물질 배출량을 시뮬레이션으로 알 수 있는 기술과 함께 오염물질 저감에 도움을 줄 전망이다.  

16일 한국전력 전력연구원에 따르면 개발을 추진 중인 지능형 디지털 발전시스템은 인공지능과 빅데이터 시스템을 기반으로 미세먼지 배출 등에서 최적의 발전소 운영조건을 찾을 수 있다.

한국남동발전, 한국중부발전, 한국서부발전, 한국남부발전, 한국동서발전 등이 공동으로 개발에 참여한다.

발전소 주요 설비에 대한 다양한 프로그램이 시스템에 포함된다. 

현재 운영 중인 발전소 주요 설비들에 대한 성능과 신뢰도를 알려주는 '발전플랜드 열성능 시스템'과 배출되는 오염물질을 저감할 수 있는 최적의 운전조건을 찾아내는 '최적연소 전문가 시스템' 등이 들어간다. 

또 실시간 데이터를 학습해 가상 발전소와 실제 발전소의 성능을 일치시키고 이를 바탕으로 사고를 예측하는 '디지털 트윈 시스템', 가스터빈 연소기의 운전 상태와 성능 등을 평가하는 '가스터빈 연소기 진단 시스템' 등 총 15개의 인공지능·빅데이터 기반 프로그램이 포함될 예정이다. 

전력연구원은 국내 발전사로부터 받은 발전 운영데이터를 바탕으로 빅데이터를 구축하고 인공지능 기술을 통해 데이터 간의 연관성을 규명해 발전설비 감시·진단·예측 시스템을 개발하기로 했다. 

또 2023년까지 국내 5개 발전사 인력과 대전에서 공동연구를 통해 '통합 지능형 디지털 발전소 구축센터'를 2019년 말 대전 소재 전력연구원 내에 만들 계획이다.

2020년 말까지 시스템 개발을 마치고 국내 발전사의 주요 설비 대상 실증이 완료되면 국내 발전소에도 적용이 가능할 전망이다. 

앞서 한국에너지기술연구원 연구진이 독자적으로 개발한 '발전 플랜트 운영 지원 소프트웨어 기술'은 화력발전 보일러의 운영 상황을 실시간으로 해석하는 기능을 한다. 

이 기술을 이용하면 손쉽게 발전소 수치 해석을 수행하고 그 결과를 활용할 수 있다. 시뮬레이션을 통해 먼저 발전소 보일러를 돌려봄으로써 대기오염물질 배출량을 예측하고 최적의 운영 방법을 찾는 식이다.

보일러 운영 정도에 따라 얼마만큼의 오염물질이 나오는지 미리 알 수 있기 때문에 배출도 줄일 수 있다.

연구진은 다양한 형태의 보일러에도 적용할 수 있도록 추가 모델 개발을 진행 중이다.