나아가는 KPS

BIXPO 2025 현장 스케치
한전KPS 최첨단 디지털 신기술로
미래 정비의 오늘을 체험하다

글. 곽한나 사진. 고인순

지난 11월 5일부터 7일까지 ‘BIXPO 2025(빛가람 국제전력기술 엑스포)’가 광주 김대중컨벤션센터에서 성황리에 개최됐다. 국내외 200개 기업과 2만 명 이상 관람객이 찾은 역대 최대 규모의 BIXPO 현장에서 한전KPS가 올해는 단독 부스를 열고 최첨단 글로벌 디지털 정비 신기술을 선보였다. 특히 P-HILS 기반의 디지털트윈 토탈 솔루션과 VR 체험 부스는 ‘안전’을 최우선으로 하는 한전KPS의 핵심 정비 철학을 관람객에게 각인하며 이목을 끌었다.

사고나 장애 상황 미리 검증하고 정비 신뢰성 극대화하는 ‘P-HILS’ 기반 디지털트윈 정비 기술

BIXPO는 한국전력공사가 주최하는 국내 최대 에너지 융복합 전시회로 올해는 ‘에너지로 연결하다’를 주제로 펼쳐졌다. ‘AI(인공지능)’ ‘디지털 전환(Digital Transformation)’ ‘탄소 중립’이 2025년 BIXPO의 핵심 트렌드로 꼽힌다.
한전KPS는 올해는 신기술전시회에서 그룹사 공동관이 아닌 단독 부스를 차려 관람객을 맞이했다. 종합기술원 기술전략실 기술운영부 최철현 차장은 “공동관으로 운영할 때는 발전이나 원자력 분야에 치중한 경우가 많았는데, 올해는 맞춤형 발전량 예측부터 로봇, VR을 활용한 정비 체험까지 한전KPS의 다양한 분야를 선보일 수 있도록 기획했다”라고 의도를 밝혔다.
부스에서 가장 큰 주목을 받은 기술은 한전KPS가 직접 개발한 P-HILS(Power Hardware-in-the-Loop Simulation) 기반 디지털트윈 토탈솔루션이다. 가상 현실에서 실제 전력 설비의 성능과 안정성을 미리 검증할 수 있는 시스템으로 단순 시뮬레이션을 넘어, 실제 발전소 하드웨어와 가상 시스템을 실시간으로 연동하는 방식이 핵심이다.
“P-HILS는 한전KPS가 독자 개발한 전력 관리 시스템(PMS, Power Management System)과 실시간 시뮬레이션 장치(RTSPH, Real-Time Simulator for PMS-HILS), 대용량 전력 증폭 장치(BTB-SIM, Back-To-Back Simulation)라는 세 가지 핵심 요소를 결합한 솔루션으로 이 기술을 활용하면 설계부터 운영까지 전후 타당성 분석과 검증을 할 수 있습니다.”
종합기술원 디지털기술개발센터 디지털솔루션개발팀 권지선 선임은 “사고나 장애 상황뿐 아니라 정비 전략이나 설비 변경 사항을 디지털트윈 환경에서 완벽하게 시뮬레이션함으로써 현장의 위험을 사전에 차단하고 비용을 획기적으로 줄일 수 있다”라고 설명했다.
한전KPS가 선보인 P-HILS 솔루션의 또 다른 장점은 전력 순환시스템을 통해 탄소 감축에 기여할 수 있는 친환경 기술이라는 점이다.
“테스트에 필요한 전력을 사용한 후, 소모된 전력을 열로 버리지 않고 회수하여 자체 개발한 ‘BTB-SIM’에 되돌려 순환하는 구조입니다. 시뮬레이터의 전력 소모를 획기적으로 줄이고 탄소 감축 목표에도 직접적으로 기여하는 셈이죠.”
디지털솔루션개발팀 배영상 선임은 한전KPS만의 특허 기술이기에 큰 자부심을 느낀다고 말했다.

부스에서 가장 큰 주목을 받은 기술은 한전KPS가
직접 개발한 P-HILS(Power Hardware-in-the-Loop Simulation)
기반 디지털트윈 토탈솔루션이다.

온몸으로 체감하는 한전KPS ‘핵연료 교체 VR 체험’ 관람객 줄로 문전성시 이뤄

한전KPS 부스에서 선보인 VR 체험은 이번 BIXPO에서 가장 인기를 끈 콘텐츠 중 하나다. 원전 정비의 최난도 작업이자 방사선량이 가장 높은 구역인 핵연료 교체 과정을 VR로 생생하게 구현한 것이 특장점이다.
관람객이 HMD(헤드 마운트 디스플레이)를 착용하면 눈앞에 거대한 원자로 내부가 입체적으로 펼쳐진다. 거대한 핵연료봉 중 하나를 정확히 집어 옮기는 작업은 가상임에도 불구하고 그 육중함을 느낄 수 있다. 숙련된 정비사조차 실제 현장에서 접근이 제한되는 이 작업을 방사선 피폭이나 사고 위험 없이 실제처럼 경험할 수 있는 것. 관람객들의 탄성과 진지한 표정이 교차한 현장은 한전KPS가 최우선 하는 ‘안전’ 철학을 가장 직관적으로 보여준 것으로 평가받는다.
“원자력정비기술센터에 가 보셨던 분들은 실제와 거의 똑같다고 말씀하실 정도로 저희가 개발한 VR 실감형 콘텐츠의 정확도와 품질이 매우 뛰어납니다. BIXPO에서 선보인 VR 체험은 실제 교육과 훈련 현장에서 그대로 활용할 예정이므로 디지털 훈련의 가장 최신 기술을 선보인 셈이라고 할 수 있습니다.”
종합기술원 디지털기술개발센터 지능화기술개발팀 김기주 선임은 대학생부터 전문가까지 관람객과 활발하게 소통하며 VR 체험을 이끌었다.
VR 체험과 더불어 부스에서는 원자로 원격 정비로봇과 AI기반 재생에너지 발전량 예측 장치(K-REGF, KPS's Renewable Energy Generation Forecasting device)도 공개됐다. ‘K-REGF’는 기존의 기상예보식 발전량 예측 방식과 달리 실제 발전 단지의 설비정보를 추가로 반영한 현장 맞춤형 물리기반 발전량 예측 기술이다. 또한, HILS와 연계하여 발전량 예측값을 적용 전후의 그린수소생산운영 알고리즘을 분석하고 검증하면서 현장 운영의 안정성과 효율성을 향상시킬 수 있는 환경을 구축하였다.
한전KPS 부스를 관람한 송민우(조선대학교 전기공학과) 씨는 “전력 현장의 기술과 동향이 어디까지 발전했는지 확인하고자 전시회를 찾았는데 AI, 디지털트윈, VR 등 최신 트렌드를 반영한 한전KPS의 신기술을 접할 수 있어 유익했다”라며 “부스를 통해 회사에 좋은 인상을 받았고, 앞으로 더 알아가고 싶은 마음이 들었다”라는 소감을 전했다.

VR 체험과 더불어 부스에서는 원자로 원격 정비로봇과
AI 재생에너지 발전량 예측 신기술
(K-REGF, KPS’s Renewable Energy Generation Forecasting device)도 공개됐다.

BIXPO 발명기술혁신대전을 빛낸 한전KPS 발명특허 기술 ‘핵연료 교환기 신뢰성 측정 장비’

BIXPO 신기술전시회 맞은편에서는 발명기술혁신대전이 동시에 진행됐다. 이곳에서는 한전KPS 종합기술원 전략기술센터 제염/해석개발팀 윤희철 책임이 현장의 애로사항을 해소하고자 직접 개발한 ‘연료 교환기 스나우트클램프포스 측정 장비’가 선보였다.
“원전 중수로에 사용하는 핵연료 교환기 측정 장비인데요. 과거 30여 년 동안 사용해 온 장비는 무려 120kg 중량물로 측정할 때마다 5명의 정비사가 무겁게 들어야만 했습니다. 현장의 어려움을 듣고 새롭게 개발한 이 장비는 무게가 10분의 1 수준인 10kg으로 가볍고 작습니다. 작업 시간과 인력을 절감하고, 무엇보다 안전사고 위험을 획기적으로 줄인 것이 장점입니다.”
윤희철 책임이 오랫동안 사용한 측정 장비의 관행을 깨고 개발한 새 측정 장비는 현재 월성1 발전본부에 판매돼 실제 현장에서 쓰이고 있다.

Mini Interview

권지선 선임
종합기술원 디지털기술개발센터
디지털솔루션개발팀

Q. 한전KPS의 신기술을 접한 관람객들의 반응은?

BIXPO 직전에 이뤄진 P-HILS 기반 디지털트윈 정비 기술 시연회를 통해 관심을 가졌던 분들이 현장에 오셔서 추후 활용 가능성에 관한 다양한 의견을 주셔서 놀랐습니다. 이 기술이 대형 발전사뿐 아니라 중소기업과도 협업할 수 있는 확장성이 매우 높은 기술이라는 점을 다시 한번 확인할 수 있었고요. 한전KPS가 전력 설비 정비 분야뿐 아니라, 디지털 신재생 분야에서도 신기술을 지속적으로 개발하고 발전시켜 왔다는 것을 공개적으로 보여줄 수 있는 자리가 되어 뿌듯함을 느꼈습니다.

배영상 선임
종합기술원 디지털기술개발센터
디지털솔루션개발팀

Q. 한전KPS만의 기술력이 담긴 P-HILS의 장점은?

시뮬레이션 방식은 선박, 항공, 자동차 등 다양한 분야에서 활용하면서 발전해 왔습니다. P-HILS는 현재 발전소 현장의 하드웨어와 가상을 결합해 실시간으로 시뮬레이션 할 수 있다는 점이 핵심 기술입니다. 발전 설비 현장에서 발생할 수 있는 ‘만약의 상황’에 가장 확실한 해답을 제시할 수 있는 데이터가 될 수 있죠. 시뮬레이터 운용에 대용량 전력이 소모될 수 있는데, 자체 개발한 대용량 전력 증폭 장치를 통해 소비된 전력을 순환시켜 다시 활용하는 기술도 저희가 처음 개발한 우리만의 기술이라는 자부심이 있습니다.

윤희철 책임
종합기술원 전략기술센터
제염/해석개발팀

Q. 한전KPS의 신기술을 접한 관람객들의 반응은?

우리가 서 있는 ‘현장’이 발명의 원동력이라고 할 수 있습니다. 이번 발명기술혁신대전에서 선보인 ‘핵연료 교환기 신뢰성 측정 장비’는 현장에서 어려움을 몸소 느끼며 4~5년 전부터 고민해 온 결과물인데요. 보기에는 장비 무게를 줄인 것 정도로 간단하게 비칠 수 있지만, 손잡이 디자인부터 출력기까지 현장 경험과 목소리를 세심하게 녹여낸 장비입니다. 특허받고 한수원 검증을 통과해 정비사들의 고충을 실질적으로 개선시켰다는 점에서 그간의 노력이 결실을 본 것 같아 기쁩니다.