노르웨이 스타방게르의 변전소를 지키는 열화상 카메라

현대 사회에서 전기 없는 삶은 생각할 수도 없습니다. 장시간 전력망이 끊기게 되면 단순한 돈 이상의 비용이 발생하게 될 수도 있습니다. 전기에 의존하는 병원과 기타 응급 서비스에서 정전은 생명을 대가로 지불하게 될지도 모릅니다. 노르웨이 정부와 Lyse Energy 같은 에너지 회사들이 전기 네트워크의 중요 지점들의 안전을 열 화상 카메라로 강화하기 시작한 이유도 그래서입니다.

주변 경계 및 보호호를 강화하기 위해 열 화상 카메라를 설치한 곳 중 하나가 노르웨이 스타방게르의 Lyse Energy 변전소입니다. 열화상 카메라를 설치한 회사는 Noralarm AS입니다. 이 노르웨이 보안 회사는 통제실 인원 배치도 담당하고 있습니다. “여러 가지 보안 솔루션을 조사해본 결과, 열 화상 카메라가 유일하게 효과가 있는 해결책이다.”라고 Noralarm AS의 CEO, Torje Knag는 말합니다.

NorAlarm 은 노르웨이의 주요 경계보안 회사들 중 한 곳이자, 이 지역에서 자체 치안대와 보험 공인 (FG) 경보 모니터링 센터를 1년 365일 24 시간 운영하는 유일한 회사입니다. 1998년에 설립된 이 회사의 주요 활동은 하이테크 보안 솔루션의 판매, 설계, 설치, 유지관리와 함께 그 운용 서비스까지 전담 경보 센터와 연계하여 전문가 시장과 민간 시장에 공급하는 것입니다.

반달리즘이나 테러 공격으로 인한 피해를 막으려면 변전소 보안을 통해 배전 연속성을 확보하는 것이야말로 가장 중요한 일입니다. 그렇지만 다른 위협들도 있다고 Knag는 말합니다. “마모로 인한 고장도 매우 위험할 수 있다. 말할 것도 없이 비용도 많이 든다. 온라인 온열 측정 모니터링을 이 보안 시스템에 넣기로 결정한 이유도 그래서이다. 변전소 주요 부분들을 계속 모니터링 하면, 장애가 생겼을 때 이를 탐지해낼 수 있다. 이런 경우, 에너지 회사는 다른 인프라 쪽으로 전력 경로를 변경하여 즉각적인 고장을 방지할 수 있다. 이것은 수리 팀에게 다른 부품들을 주문하고 수리 계획을 세울 수 있는 시간을 벌어 준다.”
이렇게 통합된 경보 시스템, 주변 경계 및 보호, 침입자 경보, 온라인 온열 측정 온도 경보 등으로 높은 투자회수율을 확보하고 있다고 Knag는 말합니다. “보안과 상태 모니터링이 하나로 병합된 이 시스템은 상당한 부가가치를 가지고 있다. 이 설비의 온열 측정 부분은 고장 빈도를 20% 하락 시켜 매년 8 백만 유로 이상의 절감을 가능하게 해줄 것으로 기대하고 있다.

다른 방식들은 불필요한 경보를 너무 많이 발동시킵니다.

Noralarm AS 는 주변 경계 및 보호 시스템에 FLIR SR-시리즈 열화상 카메라를 사용했습니다. “센서 케이블과 가시광선 CCTV 카메라 같은 다른 침입자 탐지 방식을 운용하고 있는 시험 프로젝트 몇 곳을 방문한 적이 있는데, 내 경험상 이러한 기술들은 효과가 없었다.”라고 Noralarm의 세일즈 매니저 Mikke Ståhl는 말합니다. “이런 기술들은 불필요한 경보를 너무 많이 발동시켜 제대로 기능하기 어렵다.”

Lyse Energy 변전소에서 불필요한 경보를 수인 가능한 수준으로 낮추기 위해 Noralarm은 열화상 카메라를 대신 사용하는 방법을 조사했습니다. “열화상 카메라는 보통의 CCTV 카메라에 비해 비디오 분석 소프트웨어와 정말로 잘 맞는다.”라고 Noralarm의 설비 매니저 Ronny Hjørnevik은 말합니다. “열화상 카메라는 해당 장면이 내뿜는 적외선 복사 에너지를 바탕으로 열 영상을 만들어 내기 때문에, 어떤 조건에서도 높은 대비의 열화상 이미지를 제공할 수 있다. 날씨와 광 조건에 상관 없이, 열 영상은 높은 대비의 열화상 이미지로 침입자를 선명하게 보여줄 것이다. 이것은 보안 시스템에 매우 높은 탐지 성능을 유지시켜준다”

비디오 분석 소프트웨어와 열 화상 카메라의 이러한 조합은 불필요한 경보 횟수도 줄여주고 있다고 Hjørnevik은 말합니다. “사람과 그 주변의 열 대비는 대부분의 환경에서 색 차이보다 훨씬 더 크게 나타난다.. CCTV 카메라 기반 침입자 시스템이 정밀해지려면 감도가 매우 높아야 하는데, 그러면 불필요한 경보가 많아지게 된다. 열화상 이미지에서 침입자와 그 주변의 높은 대비 덕분에, 열 화상 기반 침입자 탐지 시스템에서는 탐지 감도를 훨씬 더 낮게 설정할 수 있는데, 이것은 불필요한 경보 횟수를 크게 낮춰준다.”

크게 낮아진 불필요한 경보 횟수

“사실, Lyse Energy 변전소에서 불필요한 경보 횟수는 제로에 가깝다”라고 Ståhl은 말합니다. “광범위하게 시험해본 결과, 모든 시험에서 이 시스템은 광 조건이나 기후 조건에 상관 없이 침입자를 탐지해냈다. 내 경험상, CCTV 비디오 탐지나 센서 케이블 같은 다른 기술들은 침입자 탐지 기능을 손해보지 않고는 이 정도로 불필요한 경보 횟수를 낮추지 못한다.”

스타방게르의 Lyse Energy 변전소의 주변 경계 및 보호에는 FLIR SR-시리즈 열 화상 카메라가 사용되었습니다. 이 카메라에는 비냉각식 산화바나듐 (VOx) 마이크로볼로미터 검출기가 들어 있고, Lyse Energy 변전소의 경우 320x480 픽셀 해상도의 열 이미지를 만들어내지만, FLIR 는 640x480 화소나 160x120 화소의 해상도 모델들도 내놓고 있습니다. 이러한 카메라들이 결함 없이 주변 전체를 경계할 수 있도록 FLIR는 다양한 종류의 광학 기기들도 내놓고 있습니다. “보안 네트워크에 이 카메라를 구현하는 것은 비교적 간단한 편이다.”라고 Hjørnevik는 말합니다. “우리는 FLIR SR-시리즈 카메라의 아날로그 비디오 출력을 비디오 인코더에 연결하여 영상을 디지털화하였다. 그리고 이것을 이더넷을 통해 로컬 서버로 전송한다. 그러면 로컬 서버가 해당 영상을 분석한 후 그 영상과 경보 데이터를 스타방게르의 Noralarm 중앙 통제실로 전송한다. ”

온라인 상태 모니터링을 위한 온열 측정 카메라

열화상 보안 카메라 외에도, 이 보안 시스템에는 온라인 상태 모니터링을 위한 온열 측정 카메라가 포함돼 있습니다. Ståhl에 따르면, Noralarm은 이 온열 측정 온도 경보 시스템을 설비에 구현하여 해당 설비의 ‘가격 대비 가치’를 높였다고 합니다. “우리는 항상 시스템에 부가가치를 더할 방법을 찾아왔는데, 정기 유지관리 검사가 변전소에서 휴대용 열화상 카메라로 이루어지고 있다는 소리를 듣고 온라인 온열 측정 모니터링을 보안 시스템 디자인에 넣기로 결정했다.”

이 시스템에 포함된 온열 측정 열화상 카메라가 FLIR A310 열 화상 카메라입니다. 이것은 방수 하우징 안에 넣어져 장착됩니다. 이 라디오메트릭(radiometric) 열 화상 카메라는 320x240픽셀의 해상도로 열화상 이미지를 만들어냅니다. 열화상 이미지의 각각의 화소는 열감도가 50 mK (0.05 °C) 이상인 비접촉식 온도 계측으로, 가장 미세한 이미지 디테일과 온도 차이까지도 포착해낼 수 있습니다. 내장된 로직, 메모리, 데이터 통신을 통해 이미지의 온도를 사용자가 설정한 것과 비교한 후, 중앙 모니터링 스테이션으로 전송해 추이 분석에 쓰거나 경보를 울리거나 예외 보고서를 작성하는데 쓸 수 있습니다.. 스타방게르의 Lyse Energy 변전소의 경우, 열 이미지 안의 특정 구역이 미리 정해 놓은 허용 온도를 넘어서면 이 온열 측정 모니터링 시스템은 자동으로 경보를 울립니다.

부가가치

“경보 시스템에 구현된 네 대의 FLIR A310 열 화상 카메라가 변전소 중요 부분들을 계속 모니터링 한다.”라고 Ståhl은 말합니다. “모니터링하고 있는 장비의 어느 부분이 허용 온도를 넘어 상승하면 경보가 울리게 된다. 그러면 이 에너지 회사는 고장을 방지하기 위해 전력 경로를 다른 곳으로 바꿀 수 있는데, 이러한 고장에 많은 비용이 따른다는 점을 감안하면, 이 온열 측정 시스템의 부가가치야말로 Lyse Energy 가 이 변전소에 다른 경쟁사 것이 아닌 우리 보안 시스템을 선택한 이유였다고 생각한다.”

FLIR 열화상 보안 카메라와 온열 측정 온라인 상태 모니터링을 결합함으로써 Noralarm은 Lyse Energy 변전소에 현재 구할 수 있는 최고의 전천후 보안 솔루션을 제공했습니다. 이 보안 시스템을 통해 Lyse Energy는 최종 사용자가 지속적으로 에너지 공급을 받을 수 있게 하고 있으며 반달리즘과 테러, 부품 결함으로 인한 고장에도 끄덕하지 않습니다.