김근환 한전 사천지사장

역발상으로 배전선로 무결점 장주를 구현하는 신기술이 화제다.
김근환 한전 사천지사장은 복잡 배전선로 장주를 개선하는 공법을 제시, 정전과 안전사고를 예방하고 투자비를 절감하는 효과를 거뒀다.
이 과제는 2015년 전사 경영효율화 경진대회 대상, 창안상 1등급 수상, 전사 품질개선콘테스트 우수상 수상, 2016년 전국 품질경진대회 대통령상 금상 수상 등 ‘4관왕’을 차지해 성과를 인정받았다.

▲현행 배전선로 장주의 문제점
현행 내장·인류 개소의 편출장주는 금속제 설비와 전선이 혼재돼 복잡도가 증가함에 따라서 각암타이와 하향 시공된 점퍼선이 태풍, 돌풍 등 강풍에 의한 반복 접촉으로 절연파괴로 인한 고장정전 발생이 상존돼 있다.

고장예방을 위해 각암타이와 근접한 1상의 점퍼선을 상향으로 올려서 원회시공을 하고 있다.
이는 LP애자 1개 추가 설치와 전선 압축품이 증가돼 투자비 증가 요인이 되고 있다.
그러나, 이 또한 까치집에 의한 수많은 조류고장이 발생되고 있어 해마다 산란기에 포수에 의한 엽총 구제와 인력을 동원해 까치집을 철거해야 하므로 유지보수비가 증가되는 단점이 있다.

뿐만 아니라, 1상의 상향 시공된 점퍼선은 가공지선의 낙뢰보호각도 45도를 상회해 낙뢰를 맞아서 전선이 단선되는 또 다른 고장의 원인이 되고 유지보수비가 증가되는 단점이 있다.
특히, 현행 내장·인류 개소의 편출장주는 금속제 설비와 전선이 혼재돼 복잡도가 증가함에 따라 변압기 및 COS가 설치된 매우 복잡하고 협소한 공간에서 활선작업 중에 안전사고가 발생되는 위험성도 상존돼 있다.

▲개선안 도출
TRIZ(알트슐러가 고안한 발명문제 해결이론)의 문제해결 4가지 원리 중 공간분리 해결원리를 활용해 각암타이와 점퍼선(전선)간 공간을 분리해 해결책을 도출했다.
각암타이(기계장)와 점퍼선(전기장)이 상호 충돌(접촉)되지 않도록 전주를 중심으로 분리했다.

복잡한 편출장주 시공시에 점퍼선은 기존대로 완철 쪽에, 각암타이는 완철 반대쪽에 시공하도록 해, 기존 각암타이 위치로 인한 불용공간(Dead Zone)을 없애는 것과 동시에 충전부 안에서 각암타이를 제거해 무정전 활선작업자의 작업공간을 넓게 확보해 작업성과 안전성과 경제성 등 세 마리 토끼를 한꺼번에 잡는 쾌거를 거두게 됐다.

▲시공기준 준수여부 검증 
공간 분리에 의해 각암타이와 근접하는 점퍼선의 접촉 문제의 해결은 선간 이격거리 시공 기준의 최소이격거리를 충족해 문제점을 완벽하게 해결할 수 있게 됐다.  

개선 전

개선 후

▲KEPRI(전력연구원) 하중시험 검증
기존장주 및 개선장주에 수평 및 수직 방향으로 인장력을 가하는 휨시험을 실시해  완철의 변형정도 및 휨력의 크기를 측정·비교분석한 결과, 모두 양호하게 나타났다.

수평하중시험은 최악상황(한쪽 3상전선 동시 단선)을 상정해 완철의 한쪽 끝단에 로프를 결박, 수평방향으로 당기며 장력계로 완철(밴드) 및 각암타이(밴드)의 변위 및 장력을 측정했다.

시험분석 결과 기존 편출장주 경완철 주 지지점 완철밴드와 경완철간 모멘트 길이보다 개선 창출장주 모멘트 길이가 짧아지기 때문에 개선된 장주의 내하중이 더 우수하게 나타났다.

수직하중시험은 수직방향 작용력(전선, 애자무게, 전선 Deep(처짐) 중력)을 상정해 완철에 로프를 결박, 수직방향으로 당겨 장력계로 완철(밴드) 및 각암타이(밴드)의 변위 및 장력을 측정했다.

시험분석결과 개선된 장주하중은 655kgf로 나타났다. 기존장주 대비 9%정도 감소하게 나타났으나, 일반전주 설계하중 500kgf 초과해 양호했다. 이는 실제 장주의 최대 총중량 278kgf 대비 여유하중율이 424%로 매우 양호했다.

▲현장적용 및 의견수렴
시공기준의 이격거리 기준 준수와 전력연구원의 하중시험을 거쳐 완벽한 검증을 실시한 후에 현장에 실제 적용했으며, 현장 작업에 참여한 작업자들의 의견을 수렴한 결과 각암타이 위치를 반대쪽으로 바꿔 바켓트럭과 각암타이 접촉에 따른 공간확보 제한 문제가 해소돼 활선작업 시 작업공간 확보가 용이하고, 특히, 복잡한 변압기 교체, 신설시 크레인 훅크(상단)가 각암타이에 걸리는 문제가 해소돼 충전부 방호가 용이하고, 작업이 편리하여 작업시 몰입도가 향상돼 안전사고의 예방에 큰 도움이 된다고 했다.
안전사고가 자주 발생하는 복잡한 개폐기 및 변압기 설치된 장주에서는 그 효과가 매우 크다. 

▲추진성과 및 기대효과
매년 약 110억원의 투자비를 절감한 유형효과를 거뒀다. 상향시공 점퍼선 시공에 의한 공사비를 절감했고 기존장주에 사용된 각암타이 1,370mm를 900mm로 대체해 자재비를 줄였다.

역발상으로 혁신한 무결점 배전장주의 신기술의 특허등록으로 지적재산권을 확보하는 무형효과도 눈에 띄는 대목이다. 한전 최초로 투입비용이 제로인 ‘무’에서 ‘유’를 창조한 신기술로 난제로 여겨져 온 암타이 접촉·조류접촉·낙뢰 등 정전을 완벽히 예방, 전기품질 향상에 기여했다. 안전성과 설비신뢰도를 획기적으로 제고돼 협력회사의 작업자 안전사고 예방에 크게 기여함으로써, 공기업의 사회적 책임을 구현했다.

이와 함께 국회·노동부·산업안전협회 등 대외 안전관리 관련기관에 안전사고 예방노력을 홍보하는 한편, 배전장주 기술을 도입했던 미국·일본 등에 신기술을 전파하고 경영효율 극대화에 기여했다.

▲대내외 수상실적
2015년 전사 경영효율화 경진대회 대상, 창안상 1등급 수상, 전사 품질개선콘테스트 우수상 수상, 2016년 대한민국 품질경진대회 대통령상 금상 수상하는 등 한전의 우수한 배전분야 기술력을 대내외에서 인정받았다.