바이오가스 시설의 누출 탐지에 쓰이는 FLIR GF320

지난 몇 년간의 측정에서 드러났듯이, 불과 몇 년 전만 해도 독일의 바이오가스 시설들 대부분에서 누출이 있었습니다. 이후, 가스 카메라 기술로 누출을 쉽게 찾아내는 방법에 대한 바이오가스 사업자들의 관심도 커졌습니다. 바이오가스 누출은 시스템 효율의 상실로 이어질 뿐만 아니라 건강과 환경에 잠재적 위험이 될 수 있습니다. 빠져나간 가스들이 폭발 혼합물을 형성하여 사람과 시설을 위험에 빠뜨리게 되면, 안보 관련 양상도 발생합니다.

바이오가스라는 과제가 경제적 효율과 환경, 수용에 피해를 입힙니다.

바이오가스 (메탄)은 여러 장소의 바이오가스 시설 들에서 누출로 빠져나올 수 있는 가스들 중 하나로, 플랜트의 안전하고 경제적인 운영에 지대한 영향을 미칩니다. 독일 브레멘에 본사를 두고 있는 IBS GmbH은 공정 중 분석과 바이오가스 시설의 가스 누출 탐지가 전문입니다. 이 회사는 클라이언트에게 최고의 가스 효율을 제공하고 최대한 운전정지 위험을 낮추기 위해 누출 탐지용으로FLIR GF320을 선택했습니다. 이 브레멘 소재 회사의 경영 이사들 중 한 명인 이벨링 밴 레센은 “탐지하지 못하고 지나치면, 아주 적은 누출일지라도 시간이 지나면 심각한 재정 피해를 입힐 수 있습니다.” 라고 말합니다. 이 엔지니어는 지난 2년간 FLIR GF320으로 바이오가스 시설의 누출을 평가했으며, 현재까지 150 곳 이상의 바이오가스 플랜트들을 검사했습니다. 가스 누출은 환경적 이유로도 피해야 하고 대중의 수용 차원에서도 피해야 합니다.

이 회사는 온열 측정법으로 유기 가스, 특히 바이오가스의 누출을 탐지한다는 것을 무역박람회에서 알게 되었습니다. “당시 경험 있는 컨설턴트이자 유저이기도 한 FLIR 측 파견 대표로 하여금 우리 고객사 중 한 곳에 이 기술을 선보이게 했습니다.”

대규모 시설에는 탄력적인 가스 국지화 시스템이 필요합니다.

특히 바이오가스 구역에서는 극도의 탄력성과 소형화가 필요한데, FLIR GF320이 이것을 완벽하게 만족시킵니다. 바이오 가스 현장의 누출 탐지에서 주로 문제가 되는 점은 수 많은 시설들의 방대한 규모와 여기 수반되는 대량의 부품들입니다. 반면, 발효조 지붕의 누출을 국지화하려 할 때처럼 기존 수단으로는 접근이 어려운 경우 빠르고 효과적인 탐지를 하지 못하게 됩니다. 그래서 밴 레센은 카메라에 대한 기대치가 매우 높습니다. 구입 전의 주안점은 일정 거리에서 적은 누출이라도 탐지해낼 수 있는 충분한 해상도의, 오작동이 거의 없는 믿을 수 있는 기술을 찾는 것이었습니다. 시스템의 소형화와 기동성은 똑같이 중요한 요소들로, 접근이 어려운 바이오가스 시설의 부품들일지라도 이 카메라를 이용해 점검할 수 있게 해주는 요소들입니다. “이 카메라는 소형이라, 사다리를 쓸 때에도 가지고 다니기 편리합니다.”라고 누출 국지화 전문가는 말합니다.

기존의 가스 탐지 측정은 시간이 많이 들고 오작동을 일으키기 쉽습니다.

이 정교한 기술을 사용하기 전에는 가스 감지 장치와 누출 스프레이를 이용해 바이오가스 시설의 누출을 찾아냈습니다. 그렇지만 이런 방식의 신뢰성은 제한적이었는데, 그 이유는 모든 시스템 부품들에 바로 접근할 수 있는 경우에만 그 방식이 효과가 있기 때문입니다. 탱크가 지붕에 닿는 장소, 내부 가스 막, 수중 믹서의 눈구멍, 탱크 벽의 구멍 등과 같은 곳에서는 누출 스프레이와 센서를 사용하기 특히 어려우며 간혹 불가능한 경우도 있습니다. 이러한 수단으로 전체 바이오가스 시설을 조사하는 것은 매우 시간 소모적이며, 고객에게 해당 비용을 지우게도 됩니다. FLIR GF320은 거의 완벽하게 이 문제를 해결합니다. 접근이 어려운 부품들도 지면에서 검사할 수 있기 때문입니다.

믿을 수 있는 누출 탐지에는 경험이 필요합니다.

가스 누출은 흑백 영상에 표시되는데, 가스가 배경을 두고 구름 같은 모양으로 나타납니다. 장소를 바꿔가며 충분히 가시 시간을 둔다면 작은 가스 누출도 지나치는 법이 없을 것입니다. 집적된 특허필 이미지 분석 소프트웨어 (고감도 모드) 덕분에 동영상에서 특히 쉽게 가스 누출을 탐지할 수 있는데 반해, 빠져 나오는 가스의 흑백 JPEG 사진에는 상당한 해석 기술이 필요합니다. “이미지 해석 경험이 어느 정도 있어야 믿을 수 있는 누출 국지화와 평가를 할 수 있습니다.”라고 이벨링 밴 레센은 말합니다. 그는 전문 기업 ITEMA GmbH 의 사용자 교육이 특히 유용하다는 것을 알게 되었습니다. 전문 인력이 몇 차례 현장 수업을 통해 카메라의 정확한 취급법과 사용법을 알려주기 때문입니다. 차후 기록을 위한 특별 FLIR 소프트웨어도 제법 쓸모가 있었습니다. 이 소프트웨어의 장점으로 검사한 바이오가스 시설에 대한 정교한 기록과 사용이 편리해 교육 기간이 짧다는 점을 들 수 있습니다. 발견한 누출을 이미지에 바로 표시할 수 있고, 이 카메라 소프트웨어를 이용해 비디오 시퀀스로 녹화를 할 수도 있습니다. 그러면 피해를 입은 구역을 고객이 나중에 수리할 수 있으며, 그 측정의 성공 여부를 별 수고를 들이지 않고도 예정된 후속 일정에 확인할 수 있습니다.

FLIR 카메라는 기동성을 최대한 발휘할 수 있게 해줍니다.

FLIR GF320으로 결정한 것은 IBS GmbH에게 비교적 쉬운 일이었습니다. 이 카메라는 소형화와 기동성 측면에서 사실상 경쟁상대가 없습니다. “무게가 가벼워 어떤 위치에서도 인체공학적 작업이 가능하고, 사용 편의성이 그 가스 카메라 디자인을 완성시키고 있습니다.”라고 이벨링 밴 레센은 말합니다. 역시 중요한 마지막 문제점은, FLIR 카메라의 가격입니다. 가격이 경쟁사들보다 낮아 브레멘의 이 기업인이 비교적 쉽게 결정을 내릴 수 있었습니다. “메탄만 탐지하는 것이 아니라 가스 혼합물도 탐지할 수 있습니다.” 이 사실은 다른 시스템 부품, CHP를 점검할 때 특히 유용합니다. 휘발유 연무나 디젤 연무를 FLIR 가스 카메라로 시각화할 수 있으며, 터보 과급기의 배기가스 노출도 탐지해낼 수 있습니다. 소형에 보호성 높은 디자인 때문에, 이 카메라는 폭발 환경에서 폭발 계랑기와 함께 사용할 수 있습니다.

결론: 사용자와 고객을 위한 부가가치

되돌아보면, 가스 카메라를 사용함으로써 IBS GmbH 와 그 고객들은 상당한 부가가치를 얻었습니다. 공정 중 분석을 통해 조업을 최적화하는 것 외에도, 이 가스 카메라를 사용하면 바이오가스 시설의 조작자가 아주 적은 가스 누출도 빠르고 안전하게 탐지할 수 있게 되고, 그러면 더 많은 곳에서 시스템 효율을 증가시킬 수 있습니다. 이 특허필 카메라 기술은 안전을 제공하면서도 수동으로 색상 표시를 할 필요 없이 컴퓨터 파라미터를 수정하기만 하면 됩니다.