서부발전, 김포열병합에 ‘디지털트윈’ 추진…로봇·AI로 안전 강화

김포열병합, AI·로봇 결합 디지털트윈 구축
성능·안전 진단 고도화…운영 효율 극대화
평택·태안 이어 김포까지…"지속 확대 계획"

한국서부발전의 김포열병합발전소 전경/한국서부발전

한국서부발전이 국산 가스터빈이 적용된 김포열병합발전소에 '디지털트윈' 기술을 적용한다. 여기에 4족 보행 로봇까지 투입해 인공지능(AI) 기반 작업 환경을 구축한다는 계획이다.

13일 업계에 따르면 서부발전은 '김포열병합 디지털트윈' 구축을 위해 다음 달 용역 기업을 선정하고 내년 1월부터 착공해 약 1년간 구축 작업에 들어간다. 사업비는 16억4000만원으로 이달 11일부터 입찰을 시작했다. 이 사업은 발전소 주요 설비를 3D 모델링하고 AI 기술을 결합해 설비 운용 능력 향상과 작업자의 안전성을 확보하는 것이 목적이다.

디지털트윈을 적용해 △3D 발전운영 현황 분석 △가스터빈 성능 진단 △취약설비 식별 △데이터 기반 수명 관리 △작업자 위치·건강 상태 실시간 감지 △무인로봇 연계 등을 구현한다는 계획이다. 또 지능형 도면 관리 시스템과 4족 보행 자율주행 로봇(스팟)도 투입해 현장 점검 기능을 강화할 예정이다. 또 곳곳의 CCTV를 연계해 발전설비와 작업자 상태를 파악할 수 있도록 구축한다는 구상이다.

서부발전 관계자는 "작업자의 위치와 건강 실시간 감지는 스마트폰의 GPS 기능과 스마트워치를 디지털트윈과 연계해 활용할 계획"이라고 말했다. 또 "4족 보행 로봇은 이미 한 대를 확보해둔 상태이고 초음파 센서와 열화상 카메라를 탑재해 안전 순찰 등으로 활용할 예정"이라고 전했다. 4족 보행 로봇의 한 대 가격이 수억에 달하는 만큼 서부발전이 확보한 스팟 로봇 한 대를 상황에 따라 필요 현장에 유연하게 투입·운영할 예정이다.

이번 발전소 디지털트윈 구축에는 서부발전뿐만 아니라 두산에너빌리티와 한전 전력연구원도 협력 기관으로 참여한다. 두산에너빌리티는 가스터빈 공급사로 가스터빈의 성능평가와 연소기 자동튜닝, 운전상태 모니터링 등의 솔루션을 제공할 계획이다. 전력연구원은 운영 최적화 솔루션 기능 고도화 등을 지원한다. 서부발전 측은 "이번 입찰에서 두산에너빌리티는 참여하지 않을 것으로 판단된다"고 전했다.

서부발전이 디지털트윈을 발전소에 본격적으로 적용하기 시작한 것은 2024년부터다. 작년 12월 평택 2복합화력발전소 구축을 시작으로 태안화력발전소 9·10호기에도 디지털트윈을 적용했다. 이번 김포열병합발전소 구축 이후 구미·공주·여수·용인 등에 위치한 발전소까지 적용 범위를 확대한다는 계획이다. 서부발전 관계자는 "이번 구축 작업이 마무리되면 운영비용 절감과 사고 예방, 디지털 운영 자립 등 발전 분야 AI 대전환의 선도 모델로 기능할 수 있을 것으로 기대된다"고 말했다.