사업소개
사업소개
ICT기반 무선통신기술을 이용한
비상용 디젤발전기 상시 모니터링 시스템
기술 개요 및 기능
  • 비상 시 전원공급을 위해 설치한 비상용디젤발전기의 관리미흡으로 인한 여러 가지 사건.사고를 사전에 예방하고 고장예지를 위하여 Ict기반 무선통신기술을 이용하여 엔진 Data(GCP Data)와 동체 Data(Generator Data)를 상시적으로 데이터는 중앙 DB에 송신하고 원격으로 상태를 모니터링하고 점검함에 따라 효율적인 전력관리와 더불어 스마트 안전 사회를 구축할 수 있음.
소비자층 및 사용처
  • 비상사태 시 전력수호가 필수적, 또는 비상발전기가 설치되어 있거나 필요한 모든 건축 및 구조물
비상용 디젤발전기 상시 모니터링 시스템 구현도

문제인식
(Problem)
기술의 개발동기
  • 비상발전기 기본 개요
  • 비상발전기는 정상적인 상태에서 공급되는 상시전원(일반적인 전력망을 통해 공급되는 전력)이 재난, 사고 또는 고장에 의해 공급되지 못할 경우, 전원공급이 필수적인 중요 설비나 시설에 전원을 공급하기 위한 발전장치 및 설비를 말하며, 디젤엔진형 발전기가 가장 일반적으로 사용됨.
  • 비상발전기를 포함한 비상전원은 「화재예방, 소방시설 설치‧유지 및 안전관리에 관한 법률」(9조 1항), 동법 「시행령」 및 소방청 「옥내소화전설비의 화재안전기준(NFSC 102)」(제8조)에 따라 필수적으로 설치하게 되어 있음(층수가 7층 이상으로서 연 면적인 2000㎡ 이상 건축물, 특정소방대상물로서 지항층의 바닥면적 합계가 3,000㎡ 이상인 것 등). 또한 「전기사업법」, 「건축법」에도 ‘예비전원’ 설치 의무규정이 명시되어 있음.
  • 통상적인 디젤엔진 발전기 세트의 구성은 디젤엔진, 제너레이터(Alternator), 제어판넬(GCP: Generator Control Panel), 베드 프레임(Bed frame), 라디에이터(Radiator), 내진・진동저감장치 및 기타 부속장치로 구성됨. 제너레이터는 엔진의 회전력을 받아 기계적 에너지를 전기적 에너지로 변환시키는 장치임.
  • 엔진에 의해 구동되는 제너레이터 회전자(Rotor) 축의 여자 발전기에 의해 교류가 발생되며, 실리콘의 정류를 통해 직류로 변화하여 주 발전기 계자 코일에 전달됨. 이 전달에 의해 자장(Magnetic field)이 형성되고 자장과 도선(Conductor)의 상대적 운동으로 인해 전자 코일에 전류가 발생하게 됨.
비상발전기 분류
분류방법 구분 내용
구동법 디젤,가솔린,가스터빈 대부분 디젤발전기를 사용
시동법 전기식 일반적 사용이 가능하며 운용이 용이
공기식 6회 이상 기동용량의 압력탱크 필요
냉각방식 공랭식 500kVA 미만의 소형 용량에 적합
수냉식 500kVA 이상에 적용(순환식,방류식)
운전방식 단독운전방식 수전용 차단기,발전용 차단기 장치 필요
병렬운전방식 SYNCHRO 장치 필요
비상용디젤발전기( DEG ) 구성도

비상발전기 기본구조

필요성
기술의 목적
  • 부실한 비상발전기 관리체계
  • 비상발전기는 전국적으로 2017년 83,865대(총 용량: 27,347MW, 원자력발전소 20기에 해당)가 설치되어 있었으나 2019년(7월 현재) 기준 90,878대로 증가하여 연 평균 3천여 대가 신규 설치되고 있음. 한국산업안전보건공단의 「비상전원의 선정 및 설치에 관한 기술지침」에 따라 기능유지를 위해 주 1회 무부하 상태에서 30분 이상 시험운전 실시 권장 이외에 관리규정은 부재한 상태임.
  • 이로 인해 비상발전기가 설치된 대부분 수요처에서는 관리 전문인력 부족 및 법률적 강제규정이 없어 정기적인 기능점검이 제대로 이루어지고 있지 않음. 2011년 9월 전국적으로 초유의 대규모 정전대란(순환정전) 발생 당시, 전기산업진흥회는 비상발전기의 60%가 관리부실, 노후 등의 이유로 가동불능 상태로 추정했음.
  • 비상발전기의 부실한 관리체계는 화재, 지진, 정전 등 발생 시 필수적인 비상전원을 공급하지 못함으로써 필연적으로 대규모 인적, 물적 피해를 유발 할 수밖에 없음. 따라서 비상발전기 상태진단을 위한 일상적으로 체계적이고, 효과적인 관리시스템이 매우 중요한 과제임.
정전 및 재난 시 비상발전기 가동 불능으로 인한 피해 사례

비상발전기의 기능 다양화에 따른 스마트 관리시스템 구축 필요
ICT 기반 비상발전기의 상시모니터링 필요