The Science Times

지난달 28일 KT는 행정안전부가 주관하는 을지태극연습에 참여했다. 을지태극연습은 민·관·군이 협력해 국가 재난 대응을 위한 훈련이다.

이날 KT는 자체 개발한 스카이십 플랫폼을 선보였다. 스카이십 플랫폼은 공중에서 재난에 대응할 수 있게 하는 플랫폼이다. 해당 플랫폼은 스카이십, 드론, 로봇, C3 스테이션 등을 포함하고 있다.

스카이십은 헬륨 가스를 채워서 공중에 떠다니는 비행 물체로 반경 100킬로미터 내의 통신을 지원하고, 해당 범위 내에서 재난 현황 및 구조를 지원한다. C3 스테이션은 해당 범위 내에서 발생한 현장을 관찰하여 드론과 로봇에게 작전 지시를 내리는 관제 센터의 역할을 한다.

참고로 영상 분석에 필요한 기술은 KT에서 자체 개발한 기가 아이즈가 지원한다. 로봇과 드론은 C3 스테이션에서 지시한 내용을 수행하는 데, 드론은 상황을 파악하는 역할을 하고 로봇은 재난 상황뿐만 아니라 구조에 필요한 물품을 지원한다.

이번 훈련소에서, KT는 울진에 위치한 한울 원자력 발전소의 방사능 누출 사고에 대비한 모의 훈련을 진행했다. 스카이십은 한국 원자력 마이스터고를 돌면서 재난 상황 및 대피 시설 영상을 통해 파악하는 역할을 했고, 기가 아이즈는 이러한 영상을 분석해 주민대피 구호소에 정보를 제공하는 역할을 했다. 그 외에도 KT는 여러 재난 상황의 모의 훈련을 진행했다.

여기서 한 가지 흥미로웠던 점은 드론을 활용한 점이었다. 초기 드론은 군용으로 제작되었다. 이후 민간용으로 확대되면서 여러 분야에서 드론의 활용 빈도가 증가하고 있다. 발전소 재난 대응처럼 말이다.

좀 더 넓게 보면, 드론은 발전소에서 활용도가 높아지고 있다. 원자력 대응 훈련의 활용은 그중 일부 사례에 불과하다. 실제로  많은 발전소들이 드론 활용 방안에 관한 연구를 진행하고 있다.

KT의 경우에는 앞서 소개했듯이 스카이십 플랫폼을 통해 드론을 발전소 재난에 활용하고 있다. 그 외에도 KT는 기가 에너지 젠이라는 플랫폼의 서비스 일환으로 드론을 활용하고 있다. 참고로 기가 에너지 젠은 신재생에너지 발전소 관리 플랫폼이다.

KT는 기가 에너지 젠을 통해서 드론으로 신재생 발전 시설 현황을 열화상 및 영상으로 관리하는 서비스를 개발했는데, 작년 7월 KT 구로지사에 구축된 태양광 발전 시설을 대상으로 해당 서비스 실증을 진행해 왔다.

KT 사례는 발전소 내 드론의 활용도가 높아지고 있음을 보여준다. 그럼 발전소 내에서 드론은 어떻게 활용되고 있을까?

드론으로 건설 진척도 현황을 점검할 수 있다 ⓒ Flickr

드론의 세 가지 활용 분야

드론은 발전소 내에서 크게 세 가지 분야에서 활용될 수 있다. 건설, 운영, 대응 등이 이에 속한다. 개별적으로 상세히 살펴보자.

드론은 발전소 건설에 활용될 수 있다. 엄밀히 말하면, 드론은 발전소에 국한되지 않고 여러 건설 분야에 활용될 수 있다. 프라이스워터하우스쿠퍼스(PWC)는 2015년 기준으로 드론이 전 산업에 가져올 경제적 이득이 1273억 달러 (약 152.7조 원)일 것으로 분석했다. 그중 건설 관련 분야가 452억 달러 (약 54.2조 원)로 전체의 30% 이상을 차지했다.

건설 분야에서 드론은 공중에서 라이다(LIDAR)라는 비가시광선을 이용해 지형도를 쉽게 파악해주고, 촬영을 통해 건설 작업 진척도를 시간대별로 확인할 수 있게 한다. 3D로보틱스(3DRobotics)는 드론을 활용한 건설 지원을 해주는 서비스 ‘사이트 스캔(Site Scan)’을 제공하고 있다. 지형도, 작업 진행 현황 등을 파악할 수 있게 한다.

발전소에서도 마찬가지로 드론을 적용할 수 있다. 발전소 건설의 진척도, 건설에 필요한 지형도 등을 지원한다. 대표적인 예로, 현대엔지니어링을 들 수 있다. 2016년 현대엔지니어링은 필리핀의 300메가와트급 석탄 화력 발전소 공장의 공정 관리를 위해 드론을 도입했다고 밝혔다. 현대엔지니어링은 드론 적용으로 40.5만 미터제곱에 이르는 대규모 단지를 신속히 파악할 수 있게 됐다.

그 외 독특한 방식으로 드론을 발전소 건설에 활용한 사례도 있다. SK건설은 라오스 수력발전소 건설 중에 송전선 건설 작업을 진행해야 했다. 송전선은 메콩강을 가로질러야 했으나, 메콩강은 수심이 깊고 거센 물살이 있었다. 이로 인해, 바지선을 활용하기 어려웠다. 이에 SK건설은 드론을 활용해 송전선을 잇도록 했다.

발전소의 효율적인 운영 용도로 드론을 활용할 수 있다 ⓒ Max Pixel

발전소 운영에도 드론을 활용할 수 있다. 한국남동발전의 삼천포 발전소는 석탄으로 전력을 생산한다. 그런데 해당 발전소는 문제가 있었다. 석탄 반입과 반출의 양을 정확하게 파악하여 석탄 잔여량 파악이 어려웠다는 점이었다. 그래서 자연 발화로 버려지는 석탄이 많았다.

이에, 한국남동발전은 2017년부터 2018년까지 산업통상자원부(산자부) 지원으로 드론을 활용해 석탄량을 파악하기 위한 실증 사업을 진행했다. 드론은 3차원 지도화를 통해서 석탄량을 측정하고, 온도 분포도를 그려 석탄의 자연발화를 예측하게 했다.

서부발전소는 전남 화순 풍력 발전 단지 점검에 드론을 도입했다. 드론은 70미터에서 90미터 상공을 날아다니면서 풍력 발전 설비를 영상으로 기록해, 발전소 관리자가 설비 현황을 쉽게 파악할 수 있게 했다.

작년 10월 미국 엑셀 에너지(Xcel Energy)는 미국 플로리다주에 있는 몬티첼로 원자력 발전소를 드론으로 관리하는 서비스를 처음으로 도입했다. 드론의 역할은 냉각탑의 현황을 파악하는 것으로 작업자의 안전성을 높여줬다.

태양광 에너지 운영에도 드론을 활용할 수 있다. 태양광 에너지는 전력 생산을 위해 적정한 빛을 흡수해야 한다. 이를 초과하면 발전소 기능에 문제가 생기고, 이는 전력 생산 효율을 낮춘다.

문제는 태양광 발전소가 하늘을 바라보고 있어 운영이 어려웠다. 이에 웍스웰(Workswell)은 드론에 적외선 카메라를 장착해 공중에서 태양광 발전소 상태를 파악하도록 했다.

앞서 KT의 사례처럼, 재난 대응에 드론을 활용할 수도 있다. 위험 지역에 사람을 대신하여 투입할 수 있을 뿐만 아니라, 신속한 재난 상황 파악에도 도움이 된다.

DJI는 재난 대응용 드론을 이미 출시한 바 있고, 일본은 후쿠시마 원전 사고 이후 방사선 수치를 확인하기 위해 드론을 활용하고 있다.

발전소 내 드론 활용 증가할 듯

이처럼, 드론은 발전소 내에서 많이 사용될 것으로 보인다. 특히 인공지능(AI)과 5세대 무선통신망(5G)은 이를 더욱 가속화할 것으로 보인다. AI는 드론을 자동화하여 발전소의 활용성을 더욱더 간편하게 할 것으로 보인다. 실제로, 퍼셉토(Percepto)는 부분 자동으로 움직이는 드론을 개발하여 이탈리아 발전소에 적용한 바 있다.

5G도 드론 활용성을 높인다. 드론이 만든 정보를 더욱 빠르게 전달할 뿐만 아니라, 중앙의 조작 반응도 저지연으로 빨라지기 때문이다. KT는 스카이십 플랫폼에 5G를 적극적으로 활용할 것으로 보인다.

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