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화력발전소 운영 실시간 분석해 미세먼지´온실가스 잡는다

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화력발전소 운영 실시간 분석해 미세먼지´온실가스 잡는다

2019.04.25 16:36
 
한국에너지기술연구원은 FEP(Future Energy Plant)융합연구단 단장은 ‘발전 플랜트 운영 지원 소트프웨어 기술’을 개발했다고 25일 밝혔다. 에기연 제공
한국에너지기술연구원은 FEP(Future Energy Plant)융합연구단 단장은 ‘발전 플랜트 운영 지원 소트프웨어 기술’을 개발했다고 25일 밝혔다. 에기연 제공

국내 연구진이 화력발전소의 보일러 운영 상황을 실시간 해석하는 소프트웨어 기술을 개발했다. 보일러 온도나 연소 효율, 이산화탄소 배출 상황을 실시간으로 분석해 운영에 반영하는 기술로 향후 온실가스나 미세먼지 배출 감축하는데 활용될 전망이다. 


한국에너지기술연구원은 FEP(미래에너지플랜트)융합연구단 단장은 ‘발전 플랜트 운영 지원 소트프웨어 기술’을 개발했다고 25일 밝혔다. 


화력발전소는 대기오염의 한 원인으로 지목받고 있다. 최근 강화된 대기오염 배출 허용기준에 따라 환경설비에 대한 보완과 화력발전 보일러에서 배출되는 황산화물과 질소산화물과 같은 2차 미세먼지 발생원에 대한 원천 저감이 필요한 실정이다. 화력발전소 운영 기술에 대한 고도화의 목소리가 높아지고 있다.


발전소 핵심설비인 보일러에 대한 3차원 수치 해석과 관련된 연구들이 많이 진행됐다. 3차원 수치 해석은 많은 시간이 걸려 사후 대책 마련 용도로만 주로 사용됐다. 발전소 운영과 동시에 활용하는 것이 불가능했다.


연구팀은 이런 문제를 해결하기 위해 1차원 시뮬레이션을 통해 보일러의 실시간 수치해석이 가능한 기술을 개발했다. 1차원으로 단순화된 수치해석의 정확성을 높이기 위해 실증 실험결과와 운전결과를 활용했다. 또 동일한 조건에서 진행된 3차원 수치해석 결과를 소프트웨어 모델 개선과 검증에 이용했다. 


소프트웨어 기술은 다양한 운전 조건에서 실험결과 대비 10% 이내의 오차율을 가지는 것으로 나타났다. 연구팀은 “추가적으로 사용자의 편의를 위해 컴퓨터 그래픽을 이용해 프로그램을 구성했다”며 “비전문가들도 손쉽게 발전소의 수치를 해석하고 그 결과를 활용할 수 있다”고 말했다.


이 단장은 “보일러 해석 결과를 바탕으로 운영자가 실시간으로 운전조건의 영향을 평가하는 것은 처음”이라며 “현재 화력발전이 직면한 문제를 해결하며 발전분야에 4차 산업혁명 기술 적용을 위한 기반을 제공할 수 있는 핵심기술을 확보했다”고 말했다.

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