대덕특구 청소로봇 세계시장 휩쓴다

[대표 연구개발팀을 찾아서]13. 한전전력연구원 에너지기계그룹

송전선로 불순물 제거 세계첫 도입… 극한작업 기술 ‘선도’
올 풍력발전 개발 주력… 2015년 국제시장 점유율 5% 목표


사람이 견디기 힘든 고온과 고압, 고소, 고방사선 등의 극한 작업환경은 점차 로봇의 작업영역으로 대체되고 있다. 전력산업분야 극한작업로봇 분야의 기술개발을 선도하고, 미래 풍력발전 시스템 분야 세계 시장점유율 5% 확보를 목표로 구슬땀을 흘리고 있는 한전전력연구원 에너지기계그룹을 찾았다.(편집자 주)


▲전력산업용 극한작업로봇 분야 기술 선도=전력산업용 극한작업로봇은 고방사선, 고전압, 고온 등의 환경에서 작업이 가능한 특수목적의 로봇을 말한다. 이 분야 세계기술을 선도하고 있는 한전전력연구원 에너지기계그룹. 조병학 그룹장 아래 모두 7명의 연구원이 로보틱스팀과 풍력시스템팀으로 나뉘어 활동하고 있다. 박준영 박사는 로보틱스 관련 업무 총괄 및 로봇 기구부 개발을, 이재경 연구원은 로봇 제어부 개발을 각각 맡고 있다.

올들어 본격적인 연구에 착수한 풍력시스템 연구분야에는 권영복 팀장과 이준신 박사, 양동순, 정훈, 오기용 연구원이 각각 포진됐다. 특히 조병학 그룹장은 2005년부터 2008년까지 세계 인명사전 마르퀴스후즈후(Marquis Who`s Who in the World)에 4회 연속 등재됐다. 이밖에 지난 2005년에는 신개념 원자로내 중성자분포 측정 및 분석시스템의 국산화를 주도한 공을 인정받아 옛 과기부장관상을 수상하기도 했다.

▲ 한전전력연구원 에너지기계그룹과 함께하는 사람들. 사진 앞줄 왼쪽부터 이재경 연구원, 조병학 그룹장, 뒷줄 왼쪽부터는 박준영 박사, 오기용 연구원, 이준신 박사, 권영복 책임연구원, 정훈 선임연구원.

▲에너지기계그룹 핵심기술 현주소=송전선 애자 청소로봇 시스템은 송전선로를 지지하기 위해 사용되는 절연물, 즉 애자련을 자동 이동하면서 애자 표면의 염분과 먼지 등 불순물을 청소하는 로봇을 말한다.

연구팀이 개발한 애자 청소 로봇은 세계 최초로 브러쉬를 사용한 건식방식을 적용, 이전의 공기압 물 분사 방식보다 세정효율을 혁신적으로 개선했다. 또 무선 원격제어 방식 채택으로 작업의 안전성을 극대화했다. 현재 청소작업은 여전히 고압의 물을 애자에 직접 분사하는 방식으로 진행되고 있다. 하지만 고오염지역 또는 해상철탑에는 연구팀이 개발한 시스템 적용이 필수적이라는 판단이다.

국내·외 4개 특허 등록 및 출원, 지난해 옛 산자부 선정 전력신기술 채택을 기반으로 올해 상용화를 본격화하고 있다. 상반기 중 실선로 시범적용이 진행될 예정이다. 이어 연구팀은 2010년까지 송전선 애자 정밀 점검용 지능형 로봇 시스템 개발을 후속과제로 추진하고 있다. 또 다른 핵심기술로는 신개념 원자로내 중성자분포 측정 및 분석시스템이 있다. 이는 원자로의 안전성 확보와 연료 연소효율 최대화 기능을 수행한다. 기기 신뢰도는 5배 높이고, 고장율은 20% 이하로 낮췄다.

지난 2003년 고리 1호기에 설치돼 우수한 성능을 입증한 바 있으며, 최근에는 영광 1, 2호기 설치도 완료했다. 원자력발전소의 안정성 향상에 기여한 성과를 인정받아 옛 과기부부터 원자력 안전마크 인증을 받기도 했다. 세계적인 기술력을 바탕으로 해외시장 진출에 나서고 있다.

▲ 원자로내 안전성 확보를 위한 신개념 노내 중성자분포 측정 및 분석시스템.

▲미래 성장동력, 풍력발전시스템 개발=최근 국제 기후변화협약 이행시기 도래 및 미래사회 에너지 난 등에 대응하기 위한 국내 풍력산업 발전은 매우 중요하다. 한전 전력연구원도 이를 감안, 올해 풍력발전 TF팀 발족과 풍력분야 중장기 계획 수립을 통해 본격적인 연구활동에 들어갔다. 에너지기계그룹은 변화의 중심에서 첫 단계로 대형단지용 5MW급 풍력발전시스템 개발을 추진한다.

2015년까지 5MW 풍력시스템 설치, 운영을 통해 500MW급 해상풍력단지를 조성할 목표다. 계통연계 및 유지 보수기술 수출 등 해외 시장개척에도 나설 계획이다. 조병학 그룹장은 “올해부터는 국가 10대 성장동력사업에 포함된 지능형 로봇기술과 함께 미래 에너지 대안인 풍력분야 연구개발을 주력 연구분야로 채택, 본격적인 활동에 들어갈 계획"이라며 "발전회사 등 유관기관과 연구과제 협력을 통해 2015년 이후 세계 풍력시장 점유율 5% 이상을 반드시 달성하겠다"고 말했다./이희택 기자