하드페이싱 기술 국산화로 화력발전소 친환경화와 솔루션기술 수출도 청신호
하드페이싱 기술 국산화로 화력발전소 친환경화와 솔루션기술 수출도 청신호
  • 오상헌 기자
  • 승인 2023.03.15 11:03
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“미분기 내의 Inner Segment Vane 휠 노후화를 확실히 해결할 협력과제 성과 기대”
유일테크(주) 최태근 대표
유일테크(주) 최태근 대표

금속설비 표면개질기술인 하드페이싱(hard-facing)이란, 유연탄 화력발전소와 시멘트, 제철소 설비 중 Roll Tire, Segment, Chute처럼 가동을 할수록 마모가 심한 부위의 수명을 늘리는 육성용접기법을 말한다. 이 하드페이싱 공정의 원스톱 서비스로 기업의 운영과 경쟁력 강화에 도움을 주고, 발전설비 정비부품의 국산화로 국내와 같은 조건의 해외 발전소 정비개선사업이라는 파이 확장의 기대주가 될 유일테크(주)가 새로운 솔루션과 협력사업을 진행하고 있다. 이미 화력발전소 미분기 내마모 솔루션과 발전플랜트 기계정비, 동적분류기의 국산화로 협력사들의 신뢰를 얻고 있는 유일테크(주)는 대규모 ‘미분기 고성능 Inner Segment Vane’ 연구개발프로젝트를 비롯해 하드페이싱을 응용한 기술국산화에 더한층 박차를 가하고 있다. 

태안 9/10호기 문제 해결할 미분기 고성능 Inner Segment Vane 개발
내마모 관련 초경철판 부품 제작생산 전문회사이자 하드페이싱 기술을 활용해 자체인력으로 발전소 미분기의 원스톱 분해정비 솔루션이 가능한 국내 최초의 기업, 유일테크(주)가 최근 한국서부발전(주)의 태안발전본부 9/10호기 미분기 내부의 Inner Segment Vane 수명연장 관련 협력연구개발을 진행하고 있다. 국가과제를 제외하고 유일테크(주)의 가장 큰 연구개발인 이 프로젝트는, 세계의 화력발전소 퇴출요구가 강해짐에 따라 화력발전소 전력의존도가 높은 국가들의 희망이 될 것으로 보인다. 특히 한국은 전력생산규모가 큰 태안 9/10호기 가동을 결정했는데, 태안 9-10호기의 미분기는 일본 Bobcock Hitachi KK사가 공급한 MPS 280 BH 모델이다. 그런데 미분기 내 미분탄 입자를 불어 올리는 테이블 끝단부 Air의 유입통로/토출부인 Inner Segment Vane은 석탄입자 속도/마찰로 인한 마모에 취약하다. 이는 재질을 개선해도 바꿀 수 없는 위치 상 부품성상과 구조의 취약점으로, 국내의 모든 발전소 관계자들이 화력발전소의 수명과 내구성 단축요인으로 지적되는 이 문제로 고심해 왔다고 한다. 이 과정에서 미분기 내 Vane Wheel의 국산화에 도전하는 유일테크(주)가 적임기업으로 선정되고, 이들의 하드페이싱 용접기술과 구조형상변경개선 라이너를 결합한 형상구조변형으로 장비 수명을 획기적으로 연장시킬 ‘국산화 프로젝트’가 시작된 것이다. 유일테크(주)의 최태근 대표는 현재 기술검토를 마치고 1년 안에 완성과 상용화가 기대되며, 마모도를 낮출수록 미분기의 수명과 신뢰성이 높아져 9/10호기와 같은 타입인 신서천, 당진 등 전 발전소에 적용 가능하다고 밝혔다.

하드패싱 30여 년 경력, 화력발전소 미분기 내 장비 수명연장 솔루션
기계설비공사업면허를 보유해 발전소 기계설비 예방정비공사도 가능한 유일테크(주)는, 경기도 유망중소기업으로서 하드페이싱 제조와 플랜트로 이원화된 사업을 전개하고 있다. 또한 이들의 하드페이싱 용착표면처리기술 토탈서비스의 핵심인 오버레이 용접기술은, 화력발전소의 미분기, 보일러, 하역기를 비롯한 다양한 마모부위 설비부품 유지보수용접에 필수적이다. 부품 마모는 연소용 석탄분쇄설비 성능저하와 환경오염의 원인이며, 주기적으로 육성용접보수정비를 해야 점점 엄격해지는 선진국의 기준을 충족하게 된다. 또한 화력발전소 부품시장은 약 1조 5천억 대이나, 기술력은 대부분 외산에 의존해 국산화가 시급한 상황이며 국내와 같은 타입의 화력발전소를 해외에 많이 지은 두산중공업 제품도 미분기 과마모 문제로 골머리를 앓고 있다고 한다. 발전기 1대당 7백여 개가 필요한 내마모 초경철판의 상당수가 수입산이라는 문제도 있다. 따라서 하드페이싱 기술영업과 실무만 30여 년을 담당한 최 대표는 유일테크(주)의 초경철판(웨어플레이트)생산 및 하드페이싱 기술에 이어, Vane Wheel의 국산화까지 이루면 외산의 의존도를 벗어나는 좋은 대안이 될 것이라고 한다. 화력발전소의 노후화는 인도, 동남아 시장처럼 `60-70년대의 화력발전소를 갖고 있는 국가들의 공통 고민거리이기도 하다. 그래서 최 대표는 기술을 완성하고 특허인증을 문서화해 수의계약 범위를 해외로 넓히면, 국내기업이 국내발전소와 동일한 기술로 만들고 운영하는 해외 국영발전소도 국내처럼 수명을 늘릴 수 있다고 한다. 따라서 해외에 유일테크(주)의 내마모 기술솔루션 직접수출도 가능하게 된다. 

원스톱 토탈공정 전문, 특허 바탕으로 하드페이싱 기술 국산화 과제수행
한편, 플랜트사업부 발족 이후 국내 5대 석탄화력발전소의 정비적격기업이자 한전KPS(주)와 포스코의 1차 협력업체가 된 유일테크(주)는 현장설치와 조립/분해정비/엔지니어링 원스톱 토탈공정으로도 독보적이다. 최 대표는 Grinding Roll Tire 자동용접시스템 5대, Table Liner 제작 기계 3대와 공정 전문가들을 다수 보유하고 있어, 공장에서의 롤타이어 육성용접과 발전소 현장에서의 분해정비를 모두 할 수 있고 Bullring Segment 등 내마모 솔루션 처리가 동시에 가능한 점을 업체의 특장점으로 꼽는다. 또한 미분기 내의 분해정비, 특히 Liner, Segment, Gringding Roll, Grinding Bowl, Metalizing 전문이기도 한 이들은 2019년 초경철판라이너 부착 믹서기의 챔버 및 제조방법에 대한 특허, 석탄 미분기의 Journal Head Liner, Deflector Liner, 동적분류기에 관한 특허까지 취득해 이중합금 내마모철판의 성능도 크게 향상시켰다. 연강철판 표면에 초경내마모용 특수합금 용접재료로 전자동 육성용접하면, Chromium-Carbide를 특수복합카바이드의 균일하고 치밀한 조직으로 만들어 고온고압환경에서도 내마모 강도를 높일 수 있다. 연강용 철판과 초경철판을 이종접합해 내마모성을 3배로 늘린 유일테크(주)의 이종합금형 동적분류기는 미분기 마모부품 국산화 성공은 물론, 미분기 수명연장에도 매우 효과적이라는 평가를 받는다. 이처럼 부품회사로 시작해 수입철판 국산화와 초경철판 직접 제작, 내마모성 철판부위 교체 관련 원스톱 토탈공정까지 이뤄낸 최 대표는, 제조업과 플랜트를 겸하며 기계설비와 건설플랜트 분야의 유지보수 전문에 그치지 않고 더욱 다각화된 국산화과제에 도전하며 틈새시장을 개척하는 중이다.  

하드페이싱 기술 연구개발프로젝트로, 국내외 노후개선솔루션 기대 
그 밖에도 유일테크(주)는 석탄발전 중심의 GS동해전력과도 협력관계를 맺어 HVOF(초고속용사), 아크스프레이 용사코팅 분야에서 고효율 내마모기술에 속하는 Metal-Coating 용사로 대단위 보일러튜브 공사를 성사시키기도 했다. 2016년 대표이사로 취임한 이래, 최 대표는 한국일보에서 주관한 ‘2022 제16회 상반기 대한민국 우수 특허 기계분야 대상’을 받은 동적분류기 연구과제와 하드페이싱 용접기술 파이프에도 접목해 품질 향상과 노후화된 설비개선을 하는 공정품질 기술개발화 연구과제에도 참여하고 있으며, 중소벤처기업부에서 주관하는 프로젝트를 2개나 참여해 R&D에 박차를 가하는 중이다. 중소벤처기업부 과제와는 달리 한전 5개발전사가 공동연구과제로 진행 중인 태안 9/10호기 Inner Segment Vane개발을 통해 미분기 효율 향상 및 화력발전 부품시장의 국산화를 한층 더 이끌어 낼 것으로 기대한다. 이번 한국서부발전(주)의 Inner Segment Vane 구조개선설계 및 하드페이싱 기술접목을 통한 토출부와 제품측면마모현상 개선으로 제품 수명을 종전의 2배인 총 4만 시간까지 높일 것이 기대된다며, SC450주강재질로 모재를 제작하고 간이정비나 O/H공사 시 날개부위 육성용접보수와 라이너 교체로 Inner Segment Vane 마모현상을 간단히 해결할 것으로 전망한다. 유일테크(주)는 제조와 플랜트를 겸한 뿌리기술/소재부품 전문기업으로서, 협력업체와의 현장업무를 바탕으로 더 많은 경쟁력을 확보할 것이라고 밝히고 이와는 별개로 최 대표는 20억 원 대 규모의 영흥화력 1/2호기 환경설비 성능개선공사 또한 진행 중이며 이후 태안/당진/보령을 중심으로 한 화력발전소 플랜트 개선공사도 본격적으로 확장해 갈 것이라고 밝혔다. 


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