‘전력구 통합 수명 관리시스템’은 지중 전력구의 수명 판정기준이 부재한 상황에서 지중 전력구의 계획, 설계, 시공, 공용, 해체 및 폐기 등 단계별 비용발생 특성을 정량적으로 분석하는 시스템이다.
특히 LCC(Life Cycle Cost: 생애주기비용)를 기반으로 하는 구조물의 경제수명 최적화, 전력구의 수명 유지 및 연장을 위한 과학적인 유지관리 기법을 개발하기 위해 (주)세니츠코퍼레이션 및 (주)넥스지오와 공동으로 2011년에 착수해 지난 6월에 개발을 완료했다.
전력연구원에서 개발한 ‘LCC 기반 전력구 통합 수명관리시스템’은 △IT 기반 지하 전력구조물 설계·시공 전문가 모듈 △3DIM(3 Dimensional Information Modeling) 기반 구조물 이력정보 관리 모듈 △LCC 기반 구조물 수명예측 모듈 △USN(Ubiquitous Sensor Network) 연계 구조물 유지관리 모듈로 구성돼 있다.
각각의 개발 모듈은 전력구 관련 설계·시공 및 유지관리 정보를 재생성해 전산화하고 RFID(Radio Frequency Identification)를 이용해 위치기반서비스 환경을 구축함으로써 전력구 현장에서 직접 시설물을 점검·진단해 수명을 합리적으로 평가관리할 수 있는 체계를 지원하게 된다.
한전은 1980년대부터 전력수요의 증가와 송배전 선로의 지중화 요구에 따라 전력구 건설을 시작해 2015년 현재 전력구의 규모는 약 600km로 해를 거듭할수록 건설 수요가 증가하고 있다.
현재 운용 중인 지중 전력구 중 20년이 넘은 전력구가 약 28%를 차지하고 있으며 이들 전력구는 사용연수 증가에 따라 균열, 누수 등의 열화현상이 진행돼 구조물의 건전성 저하와 관련 시설물의 노후화가 빠르게 나타날 뿐만 아니라 구조물의 유지관리에 어려움을 겪고 있었다.
이에 따라 노후화된 지하 전력구에 대한 과학적이고 체계적인 구조물의 잔존 수명평가 및 수명연장을 위한 수명관리 기준 확립이 시급한 실정이었다.
전력연구원은 지중에 건설되는 전력구는 교량, 빌딩과 같은 지상구조물에 비해 공간적 제약으로 점검 및 보수, 이설 등이 용이하지 않고 전력구조물의 사용수명 종료 시 재건설에 막대한 비용이 투자될 뿐만 아니라 성능이나 효율저하로 인한 가동중단 등의 간접적인 피해가 발생할 수 있다고 강조했다.
특히 성수대교 붕괴사고, 당산철교 교체 등 과거 사회기반시설물의 유지관리 체계의 미비로 공용수명을 다하지 못하고 교체되는 경우 막대한 사회적·경제적 손실을 초래하기 때문에 사회기반시설물에 대한 안전성 문제가 부각되자 정부에서 ‘시설물의 안전관리에 관한 특별법(1995년 시특법)’을 제정한 바 있다.
반면 전력의 송·배전을 위해 지중에 설치된 전력구는 국가 전력망을 구성하는 주요 기간시설물이지만 도로·철도·항만 등 유사한 목적으로 운영되는 지하 공동구 시설물과는 다르게 ‘시특법’에서 규정한 시설물의 범위(1종 시설물 및 2종 시설물)에 포함되지 않아 합리적인 점검·진단 체계가 수립되지 않아 건전성 위해요소가 내재된 상태에서 운영 중에 있었다.
이에 따라 한전은 이번 전력구 통합 수명관리시스템을 적용해 전력구의 점검 및 진단에 투입되는 인력을 최적화할 수 있어 향후 10년간 약 135억원의 안전점검비용 절감을 기대하고 있다.
전력연구원은 3DIM 기반 전주기 통합 수명관리기술은 세계적으로도 유래가 없는 독보적 기술이라고 강조했다. 특히 지중 전력구와 구조가 유사한 도로 및 철도 터널, 지하 공동구 시설물 등에 확대 적용이 가능해 국가 중요 기간산업 구조물의 재난안전 관리에도 크게 기여할 것으로 전망했다.