FLIR GF306 광학 가스 화상 (OGI) 카메라를 이용해 육플루오르화황 (SF6) 누출을 확인하는 체코의 유틸리티 회사

육플루오르화황 (SF6)은 고압 배전에서 절연 가스로 쓰입니다. 이것을 통해 변전소 장비가 더욱 소형화될 수 있습니다. 그렇지만 육플루오르화황 (SF6)는 매우 강력한 온실가스이기도 합니다. 따라서 장비에서의 누출은 배전 연속성을 위험하게 할 뿐만 아니라 환경에도 영향을 미치게 됩니다. 배전 연속성을 확보하고 환경 영향을 제한하기 위해 유틸리티 회사들은 광학 가스 영상 카메라를 이용해 육플루오르화황 (SF6) 가스 누출을 탐지할 수 있습니다. 광학 가스 화상 (OGI) 기술을 받아 들인 한 회사가 체코공화국 프라하에 소재한 ČEPS a.s.입니다.

ČEPS a.s. 는 체코 유일의 송전시스템 사업자로, 에너지 법률에 따라 체코에너지관리국이 그와 같은 취지로 허가를 내준 독점 면허를 보유하고 있습니다. 이 회사는 68 개 변압기로 이루어진 39 개 변전소의 유지관리와 업그레이드를 맡고 있습니다. 이를 통해 전기가 송전시스템에서 배전 네트워크로 공급될 수 있습니다. 배전 네트워크의 회로 차단기, 변류기, 변압기, 가스 단열 변전소 등은 거의 모두 육플루오르화황 (SF6)를 절연물질로 사용합니다. 이 절연 가스는 방전을 방지하거나 빠르게 억제하기 때문에 절연 물질로 매우 효과적이며, 세계에서 고전압 장비에 가장 많이 쓰이는 절연 가스입니다.

“조기에 육플루오르화황 (SF6)를 탐지해내면 고장을 피할 수 있고, 배전 연속성을 확보할 수 있다.”라고 ČEPS a.s.의 고전압 유지관리 부서장 Milan Sedláček은 말합니다.

FLIR GF306

“육플루오르화황 (SF6)가 새고 있는 변류기에서 FLIR GF306 광학 가스 화상 (OGI) 카메라를 시험해보고, 바로 그 잠재력을 알게 되었다.”라고 Sedláček은 말합니다. “다른 수단들을 이용해 누출을 탐지하려 여러 번 시도했지만 성공하지 못했는데, FLIR GE306 광학 가스 화상 (OGI) 카메라로는 문제가 어디에 있는지 찾아낼 수 있다. 이 놀라울 정도로 성공적인 실증 사례 이후, 우리는 그 카메라를 구입했고 지금까지도 그 결정을 후회해본 적이 없다. 이것은 몇 달간의 사용으로도 매우 효과적이라는 것이 입증되었다.”

가스 스니퍼 (sniffers)와 FLIR GF306의 비교

육플루오르화황 (SF6)는 무색, 무취, 불연성이기 때문에 육안으로는 거의 탐지가 불가능합니다. 눈에 보이지 않는 이 가스를 탐지하는데 주로 쓰이는 도구가 이른바 ‘스니퍼 (sniffers)’인데, 이것은 단일 장소에 있는 특정 가스의 농도를 측정하여 농도 판독값을 ppm (parts per million)으로 내놓는 장치입니다. 이 툴도 매우 유용하긴 하지만, 쓰임새가 제한적이라고 Sedláček는 말합니다. “스니퍼 (sniffers)는 한 지점의 가스 누출만 탐지한다. 다시 말해 누출을 놓치기 매우 쉽다는 뜻이다. 우리가 FLIR GF306 광학 가스 화상 (OGI) 카메라를 시험할 때 사용한 변류기가 좋은 예이다. 6개월이나 8개월마다 육플루오르화황 (SF6)로 변류기를 가득 채워야 했기 때문에 그것이 새고 있다는 것은 알았지만, 스니퍼 (sniffers)로는 그 누출 위치를 특정할 수 없었다. FLIR GF306 광학 화상 카메라로는 그 누출을 순식간에 찾아낼 수 있었다”

전기 장비에서의 육플루오르화황 (SF6) 누출은 설치 오류나 정기 유지관리의 방해, 노후화로 인한 밀폐 부품들의 고장 때문일 수 있습니다. 전기 배전 장비에서 가장 흔한 누출 경로는 플랜지, 부싱, 파열판, 밸브 스템 등입니다. “누출이 예상되는 장소들에서만 누출을 찾는다면 스니퍼 (sniffers)도 유용할 수 있지만, 예상치 못한 장소들에서 누출이 일어나는 경우가 더 많다.”라고 Sedláček는 말합니다. “FLIR GF306 광학 가스 화상 (OGI) 카메라를 시험할 때 우리가 사용했던 변류기의 경우, 흔히 누출이 의심되는 두 부품의 접합 장소가 아닌, 변류기 헤드 물질에서 누출이 일어났다. 스니퍼 (sniffers)로는 그 누출 위치를 절대로 찾아내지 못했을 것이다. 스니퍼 (sniffers)는 한 지점만 계측할 뿐이지만, 광학 가스 화상 (OGI) 카메라는 변류기 전체나 검사하려는 장비의 그 외 다른 부분을 전체적으로 보여준다.”

다른 방식에 비해 광학 가스 화상 (OGI) 카메라의 주된 장점은 그 탐지 범위에 있다고 Sedláček는 말합니다. “스니퍼 (sniffers)를 사용할 때에는 누출 위치에서 불과 몇 밀리미터 내에 있어야 육플루오르화황 (SF6) 누출을 찾아낼 수 있지만, FLIR GF306 광학 가스 화상 (OGI) 카메라는 6 미터 밖에서도 적은 누출을 탐지할 수 있어서 장비를 충전 중일 때에도 안전하게 사용할 수 있다. 즉, 검사를 하기 위해 조업을 중단할 필요가 없다는 뜻인데, 이것은 우리에게 엄청난 이점이다.” 또 다른 이점은 검사 속도의 증가입니다. “스니퍼 (sniffers)를 사용해 가스 누출을 찾아내는 것은 시간이 많이 걸린다. 누출 위치로 생각되는 곳마다 바로 옆에서 센서를 실제로 들고 있어야 한다. FLIR GF306 광학 가스 화상 (OGI) 카메라를 이용하면, 한 번에 장비 전체를 스캔할 수 있다.”

“FLIR GF306 광학 가스 화상 (OGI) 카메라의 크기와 무게는 보통의 비디오 카메라와 비슷해서, 현장에 나가 사용하기 편리하다.”라고 Sedláček는 말합니다.

고감도 모드 (HSM)

Sedláček 자주 사용하는 이 카메라의 특수 기능 중 하나가 고감도 모드 (HSM)로, 모든 GF 시리즈 광학 가스 화상 (OGI) 카메라에 들어 있습니다. 이것은 카메라의 열감도를 효과적으로 향상시켜주는 이미지 추출 비디오 처리 기술입니다. 고감도 모드(HSM) 기능은 비디오 스트림 프레임의 개별 픽셀 신호 비율을 이후의 프레임들에서 추출하여 프레임들간 차이를 개선함으로써 결과물로 나온 이미지에서 누출이 보다 선명하게 드러나도록 해줍니다.

FLIR GF306: 탁월한 투자

Sedláček는 FLIR GF306 광학 가스 화상 (OGI) 카메라에 투자한 것이 좋은 선택이었다고 합니다. “이것은 육플루오르화황 누출을 빠르게 찾아내 고칠 수 있도록 해준다. 그러면 육플루오르화황를 다시 채우는데 썼을 돈을 절약할 수 있고 누출을 찾는 동안 조업을 중단할 필요도 없어진다.”

FLIR GF306

FLIR GF306 광학 가스 화상 (OGI) 카메라는 가볍고 작으며 등과 팔에 부담을 주지 않도록 인체공학적으로 디자인되어 있습니다. 회전 손잡이와 다이렉트 액세스 버튼, 틸터블 뷰파인더 (tiltable viewfinder)와 LCD 화면을 가지고 있는 FLIR GF306 광학 가스 화상 (OGI) 카메라는 최종사용자의 관점에서 디자인되었습니다.

FLIR GF306 광학 가스 화상 (OGI) 카메라는 검출기 반응이 10-11 μm 이고 냉각 필터를 사용하면 스펙트럼으로 약 10.5 μm까지 추가로 조정됩니다. 그래서 이 카메라 모델이 육플루오르화황 (SF6)에 가장 반응이 뛰어난 모델입니다.