LG화학, 각종 전기 설비의 예방 점검과 상시 모니터링 위해 열화상 카메라 도입

[보안뉴스 김성미 기자] LG화학은 기초소재와 정보전자소재, 디스플레이재료 및 전지재료 같은 각종 소재와 재료부터 모바일 전지부터 자동차용 전지, 에너지저장장치(ESS : Energy Storage System) 같은 전지 완제품까지 다양한 화학 기반 제품을 개발해 생산하는 우리나라 대표 화학기업이다.

특히, 자동차와 ESS 전지 분야에서는 세계 1위를 차지하며 전 세계 리튬전지 시장을 선도하고 있다. LG화학이 이 분야 세계 1위 기업이라는 위상을 지속하는데 중요한 역할을 맡고 있는 사업장이 바로 오창1공장이다.


[사진=플리어시스템 코리아]

국내 9개 공장 중 한 곳으로 2차전지와 디스플레이, 광학 소재를 생산한다. 이곳에서 생산된 2차전지는 국내를 비롯해 북미와 유럽 등 전 세계로 공급된다. 이런 핵심 공장이 24시간 차질없이 가동되려면 안정적인 전력 공급이 필수다. 이를 위해 오창1공장에서는 2005년부터 각종 전기 설비의 예방 점검과 상시 모니터링에 열화상 카메라를 도입해 활용하고 있다.

LG화학 오창1공장은 충청북도 청주시 오창과학산업단지 내 12만 3000㎡ 부지에 조성돼 있다. 축구장 17개를 합친 것보다 더 큰 이곳에서는 전기자동차 및 ESS용 전지 분야 세계 1위인 LG화학의 2차전지와 LCD·OLED TV에 사용되는 편광판 등 디스플레이 소재를 비롯한 다양한 광학 소재들을 생산한다.

특히, 전기차용 배터리 생산과 관련해서는 단일 공장 기준 세계 최대 생산능력을 갖추고 있다. 연간 5,000만 셀을 생산한다. 이에 따라 오창1공장의 에너지팀은 안정적 생산 지원을 위해 24시간 무중단 전기공급이 가능하도록 체계적 점검활동을 실시하고 있다.

또한, FMS(Facility Management System)을 통해 점검 스케줄 설정과 점검 활동을 진행해 전력 공급 설비 사고를 예방하고 있다. 오창1공장의 전력 공급설비 점검 및 관리 수준은 LG화학 전체 사업장 중에서도 가장 철저한 것으로 알려져 있다.

도입 배경
열화상 카메라는 LG화학 오창1공장 내 전기실 약 20개소, ESS 등 매월 수천 개소를 촬영하는데 사용된다. 전기 시설물의 작은 문제점 하나로 인해 전력공급이 중단될 경우 공장 전체에 미치는 피해가 엄청나기 때문이다.

전기 안전 상태를 더욱 정확히 파악하기 위해서는 촬영한 열화상을 확대해도 이미지가 그대로 유지되는 고해상도의 열화상 카메라가 필요했다. 그래서 LG화학은 ‘FLIR T360’를 도입하기로 했다.

전홍철 에너지팀 실장은 “오창1공장에서 플리어시스템의 열화상 카메라를 처음 도입한 것은 2005년”이라면서 “그 전에도 열화상 카메라를 사용해 왔지만 해상도가 더 높고 사용하기도 편하면서 제품 신뢰도가 높은 장비로 대체할 필요가 있었다”고 말했다.

그는 “도입 당시 다양한 브랜드를 평가한 결과 최종적으로 플리어의 T360 산업용 열화상 카메라가 낙점됐다”고 덧붙였다. T360의 효율적인 보고서 작성 기능도 중요한 선택 이유였다. 오창1공장에는 매월 점검해야 하는 시설물의 수가 많은 만큼 이를 촬영해 보고하는 작업도 만만치 않은 일이었기 때문이다.

월간 점검 시 열화상 촬영에 일주일이 걸리고 그 후 보고서 작업은 추가로 일주일이 소요됐다. 그런데 소프트웨어로 보고서 기능을 지원하는 T360을 활용하면 보고서 작업 시간을 크게 줄일 수 있어 플리어 열화상 카메라를 채택하게 됐다는 설명이다.

운용 현황
플리어 T360 이후, 오창1공장에서는 플리어 AX8 자동화용 열화상 카메라와 플리어 E60 휴대용 열화상 카메라를 추가로 도입했다. AX8은 온라인 CBM(Condition Base Management) 관리를 위해 도입돼 이상 발열 설비와 케이블 중간 접속 개소, 유압식 콘덴서 등 사고 위험이 높은 설비의 감시에 활용된다.

오창1공장 에너지팀은 주간 점검 시에는 플리어 E60을, 월간 점검 시에는 T360을 활용해 전기 시설물을 확인한다. 월간 점검 시에는 개별 점검 포인트의 전기적 특성 수치를 전월의 보고서 기록과 일일이 대조하면서 작은 온도 변화까지 철저하게 파악하고 있다.

오창 1공장에는 8대의 자동화용 열화상 카메라가 공장 내 CCTV 네트워크와 연동돼 운용된다. 6대는 주요 전력설비 모니터링용으로, 2대는 화재감시용으로 설치됐다. 각각의 센서가 수집한 데이터는 모두 중앙 관제소에서 실시간으로 확인되며, 상 온도가 검출되면 경보가 발생하고 관리자들에게는 휴대전화로 문자가 발송된다.


[사진=플리어시스템 코리아]
도입 효과
오창1공장 전체 전력공급설비를 총괄 관리하는 김홍균 에너지팀 전기기술파트 과장은 열화상 카메라는 사전 이상 감지에 효과적이라고 평가한다.

김 과장은 “일상 점검에서 열화상 카메라로 발견한 이상 발열 설비를 AX8 장비를 활용한 온라인 감시를 통해 사고를 예방하는 한편, 사고 예상시점까지도 예측해 계획 휴전과 교체 시점을 판단하고 있다”고 말했다. 그는 “SA(Surge Arrester) 내부 배리스터 소손으로 인한 이상 발열을 발견하고 AX8 장비로 계획 휴전까지 안정적으로 설비를 운영하는 데 큰 도움을 받았다”고 평했다.

AX8의 또 다른 활용도는 바로 3개 파워 케이블 모니터링이다. AX8 온라인 감시용 열화상 카메라 시스템은 화면에 온도 검출을 위한 스팟미터 박스(ROI)를 4개로 설정해 1개는 전체 케이블 온도를 측정하고, 나머지 3개는 R, S, T 등 각각의 상을 측정하는 데 사용한다. 이를 통해 케이블 전체의 이상 여부와 함께 각각의 상마다 온도 편차를 확인한다.

만약 온도편차가 영상 5도 이상이면 경보음이 발생한다. 오창1공장에서는 플리어 열화상 카메라 장비를 활용한 시설 점검을 통해 월 평균 5건 이상의 문제점을 발견하고 필요한 조치를 취해 공장내 모든 시설에 안정적인 전력공급이 이루어지도록 하고 있다.

그 결과를 보고서로 작성하는 시간도 역시 크게 줄었다. 김장해 반장은 “T360 열화상 카메라가 제공하는 보고서 기능을 잘 쓰고 있다”면서 “촬영한 이미지에 패널 번호를 지정하면 순서대로 자동으로 분류를 해주기 때문에 작업 시간이 크게 단축될 뿐 아니라 워드 파일로 호환할 수 있어 과거 일주일씩 걸리던 보고서 작업을 10여분만에 마칠 수 있다”고 했다.

그는 또 “T360을 이용하면 월별 단위처럼 기간별 점검을 통해 특정 포인트에서 어떤 문제가 언제 발생했는지를 확인할 수도 있어 매우 유용하다”면서 “이를 통해 절약되는 시간과 비용은 상당하다”고 평가했다.
[김성미 기자(sw@infothe.com)]

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