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레이저 빛 통해 애자 상태 진단 기술 개발
日 전력중앙연구원, 애자 염분 및 손상도 실시간 파악
2018년 10월 05일 (금) 박영식 elenews@chol.com

일본 전력중앙연구원은 애자에 부착돼 있는 염분의 밀도를 레이저로 원격 계측할 수 있는 기술을 개발한다. 레이저 빛을 애자에 투사해 발광을 분석함으로써 염분의 주성분인 나트륨 및 염소의 농도를 측정한다. 별도 정전 없이 애자를 설치한 상태에서 순간적으로 측정할 있기 때문에 작업시간의 대폭적인 단축 및 비용 삭감을 기대할 수 있다. 염해 외에 화산재 및 공장의 분진에 의한 애자 오염, 손실 상태의 조사에도 도움이 될 것으로 보인다.

애자에 부착한 염분은 절연성능을 저하시켜 단락 등의 사고를 유발할 가능성이 있기에 사고의 사전방지를 위해서도 애자 염분 농도의 파악은 중요한 과제라는 설명이다.

애자에 부착한 염분 농도의 측정에는 모니터링용 애자를 분리해 물로 염분을 세척하고 나서 수분 중의 성분을 분석하는 세척법을 주로 활용했으나 이 방법은 분석에 몇 시간이 필요하다는 단점이 있었다.

초음파 세정식 오염검출기(APM) 등을 사용하면 시간을 크게 단축할 수 있지만 샘플만을 분석하기 위해 애자 설비의 전체와 괴리될 가능성도 있었다.

이번 연구에 활용한 것은 레이저 유도기인 브레이크 다운 분광법(LIBS)이다. 분리된 장소에서 레이저 빛을 대상물에 투사해 플라즈마를 발광시켜 그 발광을 분석함으로써 물질에 부착돼 있는 원소의 종류 및 밀도를 측정한다.

연구는 레이저 빛을 애자에 쏘여 망원경으로 플라즈마의 발광을 흡수한다. 분광장치에서 스펙트럼을 조사해 염분농도 및 분포상황을 파악했다.

전력중앙연구원은 6600V 송전철탑의 가로대의 표준적인 높이(지상 20m정도)라면 LIBS에서 측정할 수 있을 것으로 예상하고 있다. 애자를 따로 분리하지 않아 작업 단축 및 비용 절감, 안전성 향상에 크게 기여할 것으로 내다 봤다.

순간적으로 오염과 손상 상황을 측정할 수 있기 때문에 태풍 등의 급격한 염해가 발생한 경우에도 세정의 필요성 등을 짧은 시간에 파악할 수 있다는 점이 장점이다.

향후 측정할 수 있는 거리를 20m 이상으로 늘린다는 계획도 세워 놓고 있다. 분광장치로 취합한 발광강도와 염분농도의 관계성에 대해서도 데이터를 보다 충실히 확보해 분석 정도를 향상시킬 계획으로 금년 중에 가반형의 조사장치를 구축하고 내년부터 이 장치에 의한 실험을 본격화한다는 방침이다.

전력중앙연구원에서는 LIBS가 염분 이외의 다양한 물질도 계측할 수 있는 특성을 살려 화산재 및 공장의 분지 등에 활용해 오염 및 손상 조사에도 활용해 갈 것이라고 밝혔다.

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