한전, 발전소 보일러 용수 철분 농도 측정기술 개발

한전 전력연구원(원장 김병숙)은 세계 최초로 LIBD(Laser Induced Breakdown Detection) 분석기술을 이용해 화력 및 원자력발전소 보일러 용수에 극미량 존재하는 철분 농도 온라인 측정장치를 개발했다.

한전은 지난 21일 이 장치를 5년 여간의 현장 시험과 검증을 거쳐 작년 12월 관련 중소기업인 플로우테크에 이 기술을 이전해 상용화를 추진하고 있다고 밝혔다.

▶개발 이유는-발전소 보일러 용수에 함유된 철분(철산화물)은 부식발생 지표로써 가능한 낮게 유지해야 한다. 발전소 증기발생 계통은 고온, 고압 및 고유속의 용수가 연속 순환되어 부식이 쉽게 발생하는 조건이기 때문에 순수한 물을 사용하고 암모니아, 하이드라진 등 부식방지 약품을 주입하더라도 배관으로부터 철분(철산화물)의 용출이 발생한다. 보일러 용수에 함유된 철 산화물은 보일러 튜브에 부착해 열 효율 저하와 설비 수명 단축의 원인물질로 작용하기 때문에 최대 허용 농도를 정해 엄격하게 관리토록 하고 있다. 따라서 이를 위해 보일러 용수에 함유된 철분 농도 측정이 필수적이나 원자력발전소 증기발생기 급수의 철분 제한치가 5ppb로써 기존 기기분석(ICP, AA) 방법으로는 측정한계 미만이어서 누적시료채취기(Integrated Corrosion Products Sampler)를 사용해야 하고 측정에 많은 시간이 소요되는 등의 번거로움이 있었다. 그러나 이번에 세계 최초로 개발한 ‘발전소 보일러 용수 철분농도 온라인 측정기술’은 기존 광 산란(Light Scattering) 방식의 입도분석기 보다 측정 감도가 107 배 정도 더 우수하고, 별도 분석용 화학약품을 처리하지 않아도 극미량(sub ppb) 철분 농도의 실시간 측정(2~5분 주기 연속측정)이 가능하다는 큰 장점이 있다.

이 기술은 현재 우리나라를 비롯해 미국 프랑스의 3개국에 특허기술로 등록돼 있다.

한전은 이 기술 이전으로 상용제품 개발과 발전소 확대적용을 통해 증기발생계통 철분농도 및 슬러지를 효율적으로 관리토록 함으로써 설비 수명 연장과 안전운전을 도모하고 연간 30억원 이상의 발전소 유지보수비를 절감할 수 있을 것으로 기대하고 있다. 또한 이 기술은 발전소 증기발생계통 수질관리의 필수 기술로써 해외시장 진출과 기술료의 추가 수입이 가능할 것으로 예상된다.