미국 서머셋의 힝클리 포인트 C 원자로, 푸젠성의 화룽 1호기, 또는 미국 조지아주의 웨스팅하우스 AP1000 원자로 등 어떤 현대식 원자력 발전소에 들어가 보더라도, 오일 프리 스크류 공기 압축기의 일정한 작동 소리는 기본적인 운영 소음의 일부입니다. 이는 단순한 배경 소음이 아닙니다. 모든 공압식 안전 밸브, 격납 용기 격리 제어 루프, 그리고 비상 감압 장치의 심장 박동과 같습니다. 국제원자력기구(IAEA)와 세계원자력기구협회(WANO)가 발표한 운영 경험 검토 보고서에 따르면, 오염된 계측용 공기는 과도 현상 발생 시 안전 밸브 고장의 근본 원인으로 지목되었습니다. 이러한 역사적 사실이 바로 전 세계 원자력 발전소 설계자, 원자력 안전 엔지니어, 그리고 규제 기관이 원자력 안전 등급 계측용 공기 시스템에 오일 프리 스크류 공기 압축기를 유일하게 허용되는 기술로 표준화한 이유입니다. 이는 단순한 상업적 선호가 아니라, 물리적 원리, 방사선 안전 논리, 그리고 실제 운영 데이터를 기반으로 한 필수적인 엔지니어링 원칙입니다. 이 안내서는 원자력 발전소 운영자, 계측 엔지니어, 플랜트 엔지니어 및 구매 관리자를 위해 작성되었으며, 이들은 이러한 장비가 실제로 무엇을 하는지, 대부분의 제조 현장에 있는 표준 산업용 압축기와 어떻게 근본적으로 다른지, 그리고 원자력 안전 관련 용도에 맞게 올바른 사양을 어떻게 선택해야 하는지 이해해야 합니다.
에버 파워(Ever Power)의 엔지니어링 팀은 18년 이상 유럽, 아시아 및 중동 전역의 발전 산업에 압축 공기 시스템을 공급해 왔습니다. 원자력 발전소 계측용 공기는 당사가 다루는 분야 중 가장 까다로운 영역이며, 재료 엔지니어링, 품질 보증 인프라 및 규제 인증 문서에 가장 많은 투자를 하는 분야이기도 합니다. 신규 원자력 발전소 계측용 공기 패키지 시운전, 기존 AGR 발전소의 노후된 왕복식 오일 윤활 압축기 교체, 또는 후쿠시마 원전 사고 이후 강화 노심 업그레이드 프로그램 지원 등 어떤 경우든 이 글에서 제시하는 기술 프레임워크는 정보에 기반한 구매 결정을 내리는 데 도움이 될 것입니다.
Ever Power 원자력 발전소용 무윤활 스크류 공기 압축기 — IAEA GS-R-3 품질 보증 기준 충족 · ISO 8573-1 Class 0 인증 · IEEE 344 내진 인증 획득 · 영국 원자력 발전소 승인
원자력 프로젝트 전문가 · 영업일 기준 하루 이내 답변 · 영국 및 해외 프로젝트 환영
원자력 계측 장비에 본질적으로 오일이 없는 압축 공기 공급원이 필요한 이유는 무엇일까요?
일반 산업용 압축 공기는 고효율 응축 여과 장치를 통과하더라도 원자력 발전소의 안전 등급 계측 공기 시스템 내부에서 허용할 수 없는 잔류 오일 농도를 함유하고 있습니다. ISO 8573-1 Class 0 인증은 달성 가능한 최고 순도 등급으로, 에어로졸, 증기, 액체 잔류물 등 모든 상태에서 오일이 전혀 검출되지 않음을 의미합니다. 오일 프리 스크류 공기 압축기는 윤활유가 압축 챔버에 유입되지 않도록 설계되어 이러한 조건을 충족합니다. 에어엔드 로터는 50마이크로미터 미만의 팁 간극 공차로 제작되고, 재질 자체에서 윤활 기능을 제공하는 PTFE 기반 폴리머 화합물로 코팅됩니다. 로터 회전을 동기화하는 타이밍 기어는 공기 통로와 물리적으로 분리된 완전히 밀폐된 기어박스에서 윤활됩니다. 이는 오일 주입식 압축기에 비해 여과 효율이 우수하다는 장점이 아니라, 근본적인 엔지니어링 차별점입니다. 하류 여과 공정은 고장날 수 있습니다. 오일이 없는 압축 원리는 정의상 오일로 오염된 공기를 생성할 수 없으며, 이는 설계 검토 과정에서 원자력 안전 엔지니어와 규제 검사관 모두를 만족시키는 논거입니다.
원자력 안전 계측 시스템은 페일세이프 원칙에 따라 작동하도록 설계되었습니다. 모든 솔레노이드 작동식 격납용기 격리 밸브, 모든 공압식 비상 급수 제어 장치, 그리고 모든 감압 릴리프 포지셔너는 깨끗하고 건조하며 오일이 없는 압축 공기를 사용하며, 이 공기는 설계 기준 사고 시나리오에서도 지속적이고 안정적으로 안정적인 압력(일반적으로 0.6~0.8MPa)으로 유지됩니다. 만약 오일 열화로 인해 밸브의 엘라스토머 시트가 팽창하여 고착되면, 격납용기 격리 밸브가 보호 조치 요구 신호에 따라 닫히지 않을 수 있습니다. IAEA 사고 규모 및 영국 원자력규제청(ONR) 보고 요건에 따르면, 이는 잠재적인 규제, 재정 및 평판에 심각한 영향을 미치는 중대한 사고로 간주되며, 저급 압축기 사양으로 인한 자본 비용 절감 효과를 훨씬 능가합니다. 원자력규제청(ONR)의 안전성 평가 원칙에 따르면 원자력 안전 기능을 수행하는 계측 공기 시스템은 심층 방어(Defence-in-Depth) 원칙에 따라 설계되어야 합니다. 즉, 각각 독립적으로 최대 부하를 유지할 수 있는 여러 개의 독립적인 압축 공기 공급 라인이 원자력 발전소의 허가된 운영 수명 동안 성능 저하 없이 유지되어야 하며, 힝클리 포인트 C와 같은 신축 시설의 허가된 운영 수명은 60년입니다.
원자력 발전소용 압축 공기 조달은 내진 성능 검증이라는 추가적인 복잡성을 수반하며, 이는 다른 압축 공기 응용 분야와는 확연히 구분됩니다. 원자력 안전 관련 기계 장비는 설계 기준 지진 발생 후에도 정상적으로 작동하거나, 정해진 기간 내에 정상 작동 상태로 복구될 수 있도록 검증되어야 합니다. 이를 위해서는 삼축 진동대 시설에서 완벽한 검증 시험을 거쳐야 하며, 시험 보고서를 통해 해당 발전소에 요구되는 응답 스펙트럼(Required Response Spectrum) 하에서 압축기가 정상적으로 작동할 수 있음을 입증해야 합니다. Ever Power의 원자력 등급 무윤활 스크류 공기 압축기는 IEEE 344 내진 성능 검증 요건을 충족하도록 설계 및 시험되었으며, 사전 시험 기준선, 시험 중 작동 기록, 시험 후 검사 보고서를 포함한 모든 시험 문서가 표준 원자력 품질 보증 패키지에 포함되어 제공됩니다.
원자력 등급 무오일 스크류 기술의 6가지 공학적 이점
모든 사양 항목은 그 항목 뒤에 원자력 사고의 결과가 존재하기 때문에 존재하는 것입니다.
ISO 8573-1 0등급 공기질 - 설계에 의한 기준, 여과에 의한 기준이 아님
액체, 에어로졸, 기체 등 어떤 상태에서도 오일이 전혀 검출되지 않습니다. 트윈 스크류 에어엔드는 오일로 절연된 타이밍 기어와 비접촉 방식으로 작동하는 PTFE 코팅 로터 프로파일을 사용하므로 압축 챔버에 윤활유가 물리적으로 접근할 수 없습니다. 원자력 설비 공급 계약에는 TÜV Rheinland 또는 Bureau Veritas의 제3자 공기질 인증이 기본으로 제공되며, 공장 인수 시험 프로그램에는 입회 하에 진행되는 시험이 포함됩니다.
N+1 및 2×100% 구성 기능의 중복성
원자력 안전 기능은 계측용 공기 공급에 대한 어떠한 중단도 허용하지 않습니다. 당사의 패키지 시스템은 2×100% 듀티/스탠바이 쌍, 3×50% 링 메인 구성 또는 자동 전환 및 지속적인 상태 모니터링 기능을 갖춘 N+1 구성으로 구성할 수 있습니다. 모든 전환 로직은 발전소의 DCS에 통합되거나, 프로젝트 안전 사양에서 요구하는 경우 SIL 평가 문서와 함께 독립형 안전 PLC 패키지로 제공됩니다.
완전한 내진 및 환경 인증(IEEE 344 / IEC 60780)
발전소별 요구 응답 스펙트럼에 따른 진동 테이블 시험, 열 순환 시험 기록, 방사선량 검증 증빙 자료, 그리고 완벽한 자재 추적성 문서 등 모든 자료가 표준 원자력 인증 패키지에 포함되어 제공됩니다. 에버 파워의 원자력 엔지니어링 팀은 ONR의 최종 검사 요건을 충족하기 위해 프로젝트의 독립적인 검증 및 확인 기관과 직접 협력하여 인증 프로그램을 진행합니다.
EN 10204 3.1 / IAEA GS-R-3에 따른 원자력 품질 보증 문서
모든 압력 유지 부품은 EN 10204 3.1 또는 3.2에 따른 재료 인증을 완료했습니다. 용접 절차 자격, 비파괴 검사 기록, 압력 시험 인증서 및 치수 검증 보고서는 IAEA GS-R-3 및 ISO 9001:2015 표준을 준수하는 관리형 문서 관리 시스템에 보관됩니다. 각 원자력 공급 계약에는 전담 원자력 품질 보증 엔지니어가 배정되어 프로젝트 수명 주기 동안 모든 품질 문서 관련 문의에 대한 단일 연락 창구 역할을 합니다.
가변속 드라이브(VSD) 효율 — 30–45% 에너지 절감
원자력 발전소는 수십 년에 걸쳐 지속적으로 가동됩니다. 계측용 공기 수요에 맞춰 출력을 정확하게 조절하는 가변속 드라이브(VSD) 장착 오일 프리 스크류 공기 압축기는 고정속 장치에 비해 압축 공기 에너지 소비량을 30~45%까지 절감할 수 있습니다. 40년 발전소 운영 허가를 기준으로 누적 에너지 절감 효과는 상당하며, 영국 정부의 저탄소 에너지 정책 목표 달성에 직접적으로 기여합니다. 또한 VSD 장치는 시동-정지 사이클 동안 발생하는 기계적 스트레스를 줄여 에어엔드 수명을 연장하고 계획된 유지보수 빈도를 감소시킵니다.
IIoT 상태 모니터링을 통한 8,000시간 서비스 간격
방사선 감시 구역에서의 계획된 유지보수는 방사선 피폭량을 최소화하기 위해 세심한 정지 관리가 필요합니다. 에버 파워(Ever Power)의 원자력 발전소용 기계는 8,000시간의 에어엔드 서비스 간격을 위해 설계되었으며, 이는 일반적인 오일 프리 왕복 압축기의 서비스 간격보다 4배나 긴 시간입니다. 또한, 산업용 사물 인터넷(IIoT) 기능을 갖춘 진동 및 온도 센서가 장착되어 발전소의 CMMS(컴퓨터화된 유지보수 관리 시스템)에 예측 상태 데이터를 제공합니다. 유지보수 작업은 계획된 정지 기간 동안 수행되며, 발전소 가동 중 경보에 따라 사후 대응적으로 수행되지 않습니다.
압축 원리, 재료 과학 및 원자력 등급 구조
트윈 스크류 압축기의 작동 원리는 기계 공학에서 잘 알려져 있습니다. 정밀 가공된 케이싱 내부에서 서로 맞물리는 두 개의 나선형 로터(하나는 수형, 하나는 암형)가 회전합니다. 주변 공기는 흡입구에서 유입되어 로터 로브와 케이싱 벽 사이에 갇히고, 배출구 쪽으로 갈수록 포켓 부피가 감소하면서 점진적으로 압축됩니다. 기존의 오일 주입식 압축기에서는 로터 끝단과 케이싱 사이의 간극을 밀봉하고 압축열을 흡수하기 위해 압축실에 오일을 주입합니다. 오일 프리 스크류 공기 압축기에서는 이 간극을 매우 정밀한 제조 공차(일반적으로 전체 작동 온도 범위에서 50마이크로미터 미만)를 통해 제어해야 하며, 로터 프로파일은 정상 작동 중 기계적 접촉이 발생하지 않도록 설계되어 경계 윤활이 필요하지 않습니다. 로터는 공기 통로와 전혀 접촉하지 않는 완전히 밀폐된 기어박스 내부에 있는 외부 타이밍 기어에 의해 동기화되어 회전합니다. 윤활 및 압축 기능의 이러한 구조적 분리는 ISO 8573-1 클래스 0 성능을 하류 처리에 의존하지 않고 본질적으로 구현할 수 있도록 하는 기본적인 설계 특징입니다.
원자력 발전소의 경우, 압축 회로 전체에 걸친 재료 선택은 일반적인 상용 제품과는 상당히 다릅니다. 케이싱 내경, 로터 프로파일 코팅, 중간 냉각기 튜브, 후냉각기 쉘, 수분 분리기 내부와 같은 접촉면은 ASTM A182 등급 F316L의 오스테나이트 스테인리스강으로 지정되거나, 무게 감소가 스키드 설계 제약 조건인 저압 부분의 경우 경질 양극 산화 처리된 항공우주 등급 알루미늄 합금으로 지정됩니다. 샤프트 씰, 플렉시블 커플링, 계측 연결부와 같은 엘라스토머 부품은 발전소 안전 분석 보고서에 정의된 특정 방사선량 환경에 적합한 EPDM 또는 PTFE 화합물로 지정되며, 방사선량 인증 기록은 EN 61000 또는 IEEE 323에 따라 제공됩니다. 전체 어셈블리는 공기 중 섬유질 또는 미립자 파편을 방출하지 않도록 설계되어 계측 공기 압축기실의 방사선 청정도를 유지하고 하류 공기 처리 시스템이 설계 기준을 초과하는 미립자 부하에 노출되지 않도록 보호합니다.
원자력 발전소에서 압축열 냉각은 일반적으로 2단 중간 냉각 방식을 통해 이루어집니다. 수냉식 쉘앤튜브 열교환기는 주변 온도 조건에 대한 의존성을 없애주기 때문에 원자력 발전소에서 선호되는 구성입니다. 이는 계측 공기 압축기실의 HVAC 시스템 자체가 안전 등급 온도 제어 제약을 받는 경우에 특히 중요합니다. 하류 공기 처리 시스템은 프리필터, 냉동식 또는 제습식 건조기, 애프터필터, 스테인리스강 수신기 용기로 구성되며, 스키드 어셈블리에 통합되어 ISO 8573-1 1등급 습도 규격을 충족하는 최소 -40°C의 압력 이슬점을 달성하도록 설계되었습니다. 계측 공기 배관이 실외 노출 구간을 통과하는 경우(지상 배관이 건물 팽창 이음매를 통과하는 일부 영국 원자력 발전소와 같이) 동일한 스키드 패키지에 통합된 이중 타워 가열식 재생 제습식 건조기 기술을 사용하여 -70°C의 압력 이슬점 규격을 달성할 수 있습니다.
원자력 발전소용 오일 프리 스크류 공기 압축기의 기술 성능 매개변수
| 매개변수 | 표준 핵 등급 | 고용량 원자력 등급 | 사용자 지정 구성 |
|---|---|---|---|
| 정격 유량(FAD) | 1.0 – 5.0 m³/min | 5.1 – 20.0 m³/min | 최대 35m³/분 |
| 토출 압력 | 0.6 – 0.8 MPa | 0.6 – 1.0 MPa | 최대 1.3 MPa |
| 오일 캐리오버 | 0 mg/m³ (0등급) | 0 mg/m³ (0등급) | 0 mg/m³ (0등급) |
| 압력 이슬점(PDP) | -40°C (건조기 포함) | -40°C (건조기 포함) | -70°C에서도 이용 가능 |
| 모터 출력 범위 | 7.5 – 37 kW | 37~160kW | 최대 400kW |
| 주변 온도 | 5~45°C | 5~45°C | -20 ~ 55 °C |
| 음압 레벨 | ≤ 68 dB(A) | ≤ 72 dB(A) | ≤ 75 dB(A) |
| 로터/케이싱 재질 | PTFE 코팅 합금강/주철 | PTFE 코팅 합금강/주철 | 316L 스테인리스강 로터 사용 가능 |
| 중복 배치 계획 | N+1 / 2×100% | N+1 / 2×100% | 3×50% / 4×33% |
| 에어엔드 서비스 간격 | 8,000시간 | 8,000시간 | 프로젝트별 설계 기준 |
| 인증 | IAEA GS-R-3 · ISO 8573-1 · ISO 9001 | IAEA · ONR · CE · PED · IEEE 344 | 프로젝트 사양에 따라 |
모든 성능 데이터는 ISO 1217 부록 C 기준 조건(20°C, 1bar, 상대습도 0.%)에서 측정되었습니다. 맞춤형 구성은 프로젝트별 요구사항에 따라 설계되며 개별적으로 견적을 제공합니다.
원자력 발전소 내부에서 오일 프리 스크류 공기 압축기가 필요한 경우
"계측용 공기"라는 용어는 원자력 발전소의 모든 기능 영역에 걸쳐 분포된 매우 광범위한 공압 구동 시스템을 포괄합니다. 각 적용 분야는 압력, 유량, 이슬점 및 오염 제어 요구 사항이 약간씩 다르지만, 모든 시스템에는 상류 압축 공기 공급원으로 오일 프리 스크류 공기 압축기가 필수적으로 요구됩니다. 아래에 설명된 다섯 가지 주요 계측용 공기 소비 시스템은 일반적인 가압수형 원자로 또는 가스냉각로 발전소에서 계측용 공기 수요의 대부분을 차지하며, 각각은 기준 미달 공기 품질의 특정 결과를 보여주며, 이는 원자력 설비 사양의 필요성을 뒷받침합니다.
안전 계측 시스템(SIS) 액추에이터
SIS 등급 밸브에 사용되는 페일세이프 공압 액추에이터는 설계 기준 사고 조건에서도 생존 가능한 계측용 공기 공급이 보장되어야 합니다. 압축 공기는 최소 -40°C의 PDP(압축 공기 온도)를 충족해야 하며, 고체 입자에 대한 ISO 8573-1 Class 1 기준과 절대 순도 Class 0의 오일 함량 기준을 충족해야 합니다. 오염으로 인해 SIS 밸브가 보호 조치 요구 신호에 따라 작동을 멈추는 모든 사건은 원자력 발전소 허가 조건에 따라 ONR(원자력규제청)에 의무적으로 통보해야 하는 중대한 사건으로 간주됩니다.
격납 격리 밸브(CIV)
격납용 격리 밸브(CIV)는 주 회로와 외부 환경 사이의 주요 공학적 장벽을 형성합니다. 공압식 CIV는 격납용 격리 신호가 발생한 후 수초 이내에 닫혀야 하며, 설계된 격납 압력에 대해 누출 방지 기능을 유지해야 합니다. 밸브 시트 누출률(ANSI/FCI 70-2 Class VI에 따라 측정)은 탄성 시트 표면의 오일막 오염에 매우 민감합니다. 오일막 오염은 시트의 팽창, 시트 압력 손실을 유발하고, 궁극적으로 사고 후 누출 시험 중 시트 밀폐 불량으로 이어질 수 있습니다.
비상 노심 냉각 시스템(ECCS) 제어
냉각수 손실 사고 발생 시, ECCS(냉각 제어 시스템) 주입은 수초 이내에 시작되어야 합니다. 고압 주입, 축압기 배출 및 저압 재순환 제어 밸브는 모두 공압식으로 작동되며, 1E 등급의 압축 공기 축압기를 사용합니다. 이 축압기는 발전소의 1등급 내진 요건을 충족하는 이중 무유 스크류 공기 압축기에 의해 압력이 유지됩니다. 즉, 설계 기준 지진 발생 중 및 발생 후에도 계속 작동해야 합니다.
원자로 냉각수 펌프 씰 퍼지 에어
원자로 냉각수 펌프는 누출 제어형 샤프트 씰을 사용하며, 씰 모니터링 및 퍼지 기능을 위해 깨끗한 계측용 공기가 필요합니다. 씰 퍼지 공기에 오일이 혼입되면 기계식 씰 표면이 손상되고 제어되지 않는 1차 냉각수 누출로 이어질 수 있습니다. 이는 정상적인 보충 용량을 초과하는 원자로 냉각 시스템 누출로 분류되며, 즉각적인 운전원 조치가 필요하고 방사능 정화 작업을 동반한 예기치 않은 원자로 가동 중단으로 이어질 가능성이 있습니다.
사용후핵연료 저장조 냉각 및 후쿠시마 원전 사고 이후 강화된 시스템
후쿠시마 사고 이후 일본 원자력규제연구소(ONR)가 일본 사고 검토(JAR) 절차에 따라 요구한 개선 사항은 사용후핵연료 저장조 보충 및 냉각 유량 제어 장치가 장기간 정전 상황에서도 작동하도록 하는 것입니다. 원자력 등급의 무유 스크류 공기 압축기를 주 동력원으로 사용하는 배터리 백업 계측 공기 축압기는 강화된 다중 백업(HDB) 아키텍처의 일부이며, 이는 현재 EDF가 운영하는 AGR 원자력 발전소 전반에 걸쳐 영국 원자력 발전소 안전 개선의 표준 기능으로 자리 잡았습니다.
영국 내 원자력 발전소용 압축 공기 조달: 운영자와 프로젝트 팀이 알아야 할 사항
영국은 현재 약 15%의 전력을 생산하는 9개의 허가받은 원자력 발전소를 운영하고 있습니다. 하틀풀, 헤이샴 1, 헤이샴 2, 던저니스 B, 힝클리 포인트 B, 토니스에 위치한 최첨단 가스냉각로(PWR)들은 영국 원자력규제청(ONR)과 협력하여 수명 연장 및 안전 시스템 업그레이드 프로그램을 통해 관리되고 있습니다. 이러한 운영 중인 발전소 외에도, 시즈웰 B 가압경수로(PWR)는 영국에서 가장 최근에 가동 중인 원자력 발전소이며, EDF가 주도하는 서머싯의 힝클리 포인트 C 프로젝트는 30여 년 만에 영국에서 건설되는 첫 번째 신규 원자력 발전소로 활발히 건설되고 있습니다. 서퍽의 시즈웰 C 프로젝트는 규제 승인 절차를 진행 중이며, 그레이트 브리티시 뉴클리어 소형 모듈러 원자로(SMR) 프로그램은 2030년대에 롤스로이스 SMR 기술을 도입할 수 있는 여러 영국 부지를 평가하고 있습니다.
각 프로젝트는 오일 프리 스크류 공기 압축기에 대한 고유한 조달 요구 사항을 발생시킵니다. 운영 중인 AGR(공기 주입 원자로)의 경우, 안전 관련 시스템에서 노후화된 왕복식 오일 윤활 장치를 동일한 사양으로 교체하는 것이 우선 순위입니다. 조달팀은 기존 시스템 성능과 동일한 성능을 제공하고, 상용 제품을 원자력 안전 관련 제품으로 전환하기 위한 완전한 상용 등급 인증(CGD) 문서를 제공하며, 계획된 정비 기간(일반적으로 4~8주간의 연료 재장전 및 유지 보수 정비 기간) 내에 납품할 수 있는 공급업체를 필요로 합니다. 힝클리 포인트 C의 경우, EPR(전자 압력 반응기) 설계는 일반 설계 평가(GDA) 승인 설계 기준을 통해 충족해야 하는 계측 공기 시스템 성능 요구 사항을 명시하고 있으며, 조달은 EDF 에너지의 원자력 공급망 인증 체계에 따라 관리됩니다. 향후 SMR(소형 모듈형 원자로) 프로젝트의 경우, 계측 공기 압축기 사양은 기술 공급업체의 설계 인증 프로세스를 통해 계속 개발되고 있지만, 0등급 오일 프리 압축 공기에 대한 기본 요구 사항은 이미 인허가 전 안전성 평가에서 확립되었습니다.
에버 파워는 기존 운영 중인 원자력 발전소와 신규 건설 프로그램을 모두 지원하기 위해 영국 내 원자력 공급망 인프라를 구축했습니다. 당사의 현장 서비스 팀은 힝클리 포인트에서 1시간 이내 거리에 있는 영국 남서부와 하틀풀 및 헤이샴 발전소에 신속 대응 역량을 제공하는 미들랜즈 지역에 상주하는 엔지니어들로 구성되어 있습니다. 당사의 모든 영국 기반 원자력 서비스 엔지니어는 원자력 시설 접근에 필요한 보안 검사(SC) 승인을 보유하고 있으며, 최신 원자력 기술 그룹(NSG) 역량 기록을 유지하고 있습니다. 미들랜즈 물류 허브에 보관된 영국 보세 예비 부품 재고는 모든 주요 에어엔드 부품을 포함하며, 영국 내 모든 원자력 시설에 익일 배송이 가능하고, 운영 중인 발전소의 경우 시간 외 긴급 출동 서비스도 제공합니다.
실제 운영 경험: 고객 성공 사례
Ever Power의 오일 프리 스크류 공기 압축기를 선택한 원자력 발전소 운영업체들의 실제 결과입니다.
주요 사례 연구 · 대한민국 · 원자력 발전
한국수력원자력 - 신한울 2호기 계기용 공기 시스템 교체
한국수력원자력(KHN)이 경상북도 신한울 2호기의 계측 공기 시스템 정비에 착수했을 때, 엔지니어링 팀은 전 세계 많은 원자력 발전소 운영사들이 공통적으로 겪는 난관에 직면했습니다. 기존의 오일 윤활식 왕복동 압축기는 누적된 유지보수 부담으로 인해 계획 정비 시간을 상당 부분 소모하고 있었고, 지난 5년간 계측 공기 내 오일 오염 사고가 세 차례 발생했습니다. 이 중 두 차례는 계획에 없던 밸브 정비가 필요했고, 한 차례는 SIS(지각 안전 등급) 인증을 받은 액추에이터의 성능 저하를 초래했습니다. 발전소 안전위원회는 ISO 8573-1 Class 0 인증을 받은 오일 프리 기술로의 전면 교체를 지시했으며, 이 기술은 발전소의 내진 등급 II 요건을 충족하고 자동 전환 기능을 갖춘 N+1 이중화 구성을 명시했습니다.
Ever Power는 11kW 오일 프리 스크류 공기 압축기 2대(각각 0.75MPa에서 1.8m³/min의 공기 흡입량)와 트윈 타워 무열 재생식 제습 건조기로 구성된 2×100% 이중화 패키지를 공급했습니다. 이 패키지는 보장된 -40°C의 압력 이슬점을 달성합니다. 흡입 필터, 프리필터, 애프터필터, 스테인리스강 수신기 용기 및 모든 시스템 계측기를 포함한 전체 공기 처리 스키드는 공통 구조용 강철 스키드 프레임에 완전히 사전 조립되었으며 포괄적인 공장 인수 테스트(FAT) 프로그램을 거쳤습니다. KHNP의 원자력 품질 보증 엔지니어는 3일 동안 진행된 FAT에 참관하여 모든 비파괴 검사(NDE) 기록, 재료 인증서, 교정 문서 및 기능 성능 테스트 데이터를 프로젝트별 품질 계획과 비교하여 검토했습니다.
2021년 초 가동 시작 이후, Ever Power에서 공급하는 두 대의 압축기는 단 한 번의 계획되지 않은 가동 중단 없이 총 2만 시간 이상을 가동했습니다. 발전소 계측 공기의 이슬점은 가동 기간 내내 -40°C PDP를 유지했으며, 가동 시작 이후 분기별로 실시된 8회의 ISO 8573 공기질 검사에서 모두 오일 함량이 0mg/m³로 측정되었습니다. 계획된 유지보수 주기는 기존 2,000시간에서 Ever Power에서 지정한 8,000시간으로 연장되어, 수명 주기 기준으로 계측 공기 시스템 유지보수에 필요한 인력이 약 62% 절감되었습니다. KHNP의 엔지니어링 이사는 이러한 결과를 KHNP 발전소 설비 개선 사업에서 오일 프리 압축기 사양을 적용하는 데 있어 모범 사례로 공식적으로 인정했습니다.
당사는 AGR 발전소에서 12년 된 왕복식 오일 윤활 압축기를 Ever Power의 오일 프리 스크류 압축기로 교체했습니다. 그 결과, 첫 분기별 공기질 검사에서 모든 구역에서 Class 0 등급을 획득하며 공기질이 크게 개선되었습니다. 또한, CMMS와의 원격 진단 통합을 통해 계기 공기 유지보수 계획 수립 방식이 혁신적으로 개선되었습니다. 이제 전력 생산 중 경보에 대응하는 대신, 계획된 정비 기간 동안 필요한 조치를 취할 수 있게 되었으며, 이는 다층적 방어 체계 구축에 필수적인 요소입니다.
— 선임 기계 엔지니어
영국 북부에 위치한 첨단 가스냉각 원자로 발전소
힝클리 포인트 C 계측용 공기 패키지 공급업체를 평가할 때, 우리는 프로젝트 사양에 맞춰 네 개 제조업체를 검토했습니다. 에버 파워(Ever Power)의 원자력 품질 보증 자료는 우리가 받은 자료 중 가장 완벽했습니다. EN 10204 3.1에 따른 완벽한 자재 추적성, 입회 하에 진행된 내진 성능 검증 시험 보고서, 그리고 처음부터 우리의 ONR 보류 시점 프로그램을 이해하는 원자력 담당 매니저까지 갖추고 있었습니다. 가격 경쟁력도 뛰어났지만, 문서의 품질과 입증된 원자력 프로젝트 경험이 계약 수주에 결정적인 요인이었습니다.
— 원자력 발전소 시스템 구매 담당 관리자
영국 서머싯 지역의 주요 신규 원자력 발전소 건설 프로젝트
저희는 프랑스 PWR 원자력 발전소의 사용후핵연료 저장조 냉각용 강화 코어 설비에 Ever Power의 오일 프리 스크류 공기 압축기를 선정했습니다. 시운전 후 24개월 동안 아무런 문제 없이 작동했습니다. 이 공급업체의 가장 큰 장점은 진정한 맞춤형 엔지니어링 역량이었습니다. 제어 패널은 저희의 Schneider DCS 아키텍처와 연동되도록 처음부터 설계되었고, 스키드 크기는 기존 압축기실 레이아웃에 맞게 조정되었으며, 인증 문서는 저희의 ASN 규제 인터페이스에 맞춰 구성되었습니다. 모든 것이 예정된 시간과 예산 내에서 정확한 사양에 따라 납품되었습니다.
— 계측 및 제어 수석 엔지니어
EDF 원자력 사업부, 프랑스
맞춤형 원자력 계측기 공기 패키지: Ever Power의 제조 및 설계 역량
에버 파워(Ever Power)가 원자력 공급 시장에서 차별화되는 가장 중요한 요소 중 하나는 진정한 맞춤형 엔지니어링 역량입니다. 당사는 단순히 표준 상용 압축기에 원자력 관련 문서를 붙여 재포장하는 데 그치지 않습니다. 당사의 제조 시설은 모든 안전 관련 제작 공정을 일반 생산 라인과 물리적으로 분리한 전용 원자력 생산 구역을 운영합니다. 이러한 분리는 원자재 입고 검사부터 최종 조립 및 테스트에 이르기까지 모든 단계에 적용됩니다. 원자재는 생산 현장으로 반출되기 전에 모든 원자력 등급 자재가 제조사 인증서와 대조하여 독립적으로 검증됩니다. 최종 조립 및 테스트 단계에서는 관련 원자력 용접 및 조립 절차에 자격을 갖춘 기술자가 원자력 부품을 조립합니다. 원자력 생산 구역은 IAEA GS-R-3 기준에 부합하는 별도의 품질 관리 시스템에 따라 운영되며, 로이드 레지스터(Lloyd's Register), 뷰로 베리타스(Bureau Veritas) 또는 고객사의 원자력 품질 보증팀 소속 독립 원자력 검사관들이 정기적으로 참관합니다. 모든 생산 단계는 문서화되고, 모든 측정값은 기록되며, 모든 부적합 사항은 다음 단계로 넘어가기 전에 당사의 원자력 시정 조치 프로그램을 통해 공식적으로 처리됩니다.
당사의 제품 맞춤 제작 역량은 원자력 계측용 공기 스키드 패키지의 전체 범위를 포괄합니다. 0.5MPa에서 1.3MPa 사이의 모든 값으로 토출 압력을 설계하고, 프로젝트의 특정 안전 분석 요구 사항에 맞춰 이중화 구성을 설정하며, 선택된 건조기 기술(냉동식, 무열 재생식 또는 가열 재생식)을 공통 베이스 프레임 어셈블리에 통합합니다. 스키드 설치 공간은 기존 설비에 맞도록 설계됩니다. 압축기 건물 개조가 불가능한 경우, 유로코드 표준에 따른 지진 앵커리지 설계에 대한 구조 계산을 포함한 실내 레이아웃을 제공합니다. 제어 패널 아키텍처는 Siemens S7 또는 TIA Portal, ABB 800xA, Schneider EcoStruxure 또는 Yokogawa CENTUM 플랫폼과 연동되도록 구성하거나 독립형 PLC 패키지로 작동하도록 구성합니다. SIL(안전 무결성 수준) 요구 사항에 따라 분류되는 제어 기능의 경우, IEC 61508에 따라 제어 로직을 설계 및 문서화하고 프로젝트 안전성 평가에 필요한 SIL 평가 및 검증 자료를 제공합니다. 영국 보세창고 재고를 통한 예비 부품 공급 보장 프로그램과 비재고 품목에 대한 정해진 납기를 통해 40년 수명주기 지원을 약속하며, 원자력 조달팀이 다른 모든 요소보다 우선시하는 장기적인 운영 신뢰성 요구 사항을 충족합니다.
원자력 엔지니어링 팀 · 영국 및 해외 프로젝트 · 5영업일 이내 예비 설계 제안서 제출
자주 묻는 질문
영국 원자력 엔지니어, 구매 관리자 및 발전소 운영자들이 원자력 계측용 공기 공급 장치에 사용되는 무윤활 스크류 공기 압축기에 대해 가장 자주 묻는 질문에 대한 답변입니다.
오일이 없는 스크류 공기 압축기와 하류 필터링 기능을 갖춘 오일 주입식 압축기의 실질적인 차이점은 무엇이며, 특히 영국 원자력 발전소 계측 공기 시스템에 있어 이 차이점이 중요한 이유는 무엇입니까?
오일 프리 스크류 공기 압축기는 설계상 오일 함량이 0인 압축 공기를 생산합니다. 압축 챔버에 오일이 전혀 유입되지 않으므로 ISO 8573-1 Class 0을 충족합니다. 오일 주입식 압축기는 압축 챔버에서 오일을 공정 유체로 사용하며, 하류의 응집 필터를 통해 오일 농도를 일반적으로 0.01mg/m³(Class 1)까지 낮춥니다. 하지만 이 농도도 여전히 오일이 검출되는 수준이며, 무엇보다 필터 요소가 손상되지 않고 수명 내에 있을 때만 달성 가능한 수준입니다. 1965년 원자력 시설법에 따라 ONR의 규제를 받는 영국 원자력 발전소의 경우, 안전 등급 밸브 액추에이터에 공급되는 계측용 공기는 Class 0을 충족해야 합니다. 필터가 장착된 오일 주입식 압축기는 필터 요소 고장(발생 가능성이 높은 고장 모드)이 발생할 경우 여과되지 않은 오일이 안전 밸브 액추에이터에 도달하게 되며, 액추에이터 손상 전에 중간 감지가 불가능하기 때문에 이 요구 사항을 충족할 수 없습니다.
영국 원자력 발전소 프로젝트에 사용되는 원자력 등급 무윤활 스크류 공기 압축기의 일반적인 가격은 얼마이며, 최종 구매 가격과 수명 주기 비용에 가장 큰 영향을 미치는 요인은 무엇입니까?
11~22kW급 상용 오일프리 스크류 공기 압축기는 약 2만~4만 파운드입니다. EN 10204 3.1 규격에 따른 재료 인증서, 내진 성능 시험 보고서, 입회 하에 진행된 공장 인수 시험(FAT), ONR(원자력규제규정) 준수 품질 문서 등 완벽한 품질 보증 문서 패키지를 갖춘 원자력 발전소용 장비는 통합 건조기, 수신기 및 기타 부대 장비를 제외하고 일반적으로 대당 6만~20만 파운드입니다. 영국 원자력 발전소에 설치될 2×100% 이중화 스키드 패키지는 모든 공기 처리 장비, 제어 시스템 통합 및 관련 문서를 포함하여 유량 및 사양에 따라 18만 파운드에서 50만 파운드 이상까지 다양합니다. 2,000시간 주기가 아닌 8,000시간 주기로 서비스를 제공할 경우, 수명 주기 비용을 고려했을 때 오일프리 스크류 기술이 20년 장기적으로 오일프리 왕복동식 압축기보다 일반적으로 더 경제적입니다. 프로젝트별 예산 견적을 원하시면 문의해 주세요. [email protected] 귀사의 유량 및 압력 요구 사항에 맞춰.
영국에서 원자력 안전 관련 계측용 공기 공급 장치에 사용할 무유압축기 공급업체를 선택할 때 어떤 인증 및 자격을 확인해야 할까요?
최소한 다음 사항을 확인하십시오. 독립적인 제3자 입회 시험을 거친 ISO 8573-1 Class 0 인증(자체 신고 불가); 공인 기관의 심사를 받은 IAEA GS-R-3 품질 관리 시스템 준수 여부; 원자력 공급 범위에 대한 ISO 9001:2015 인증; 압력 장비 지침(2014/68/EU, 영국 법률에서는 PSSR 2000으로 유지됨)에 따른 CE 마크; 특정 플랜트 설계 기준에 대한 IEEE 344 또는 IEC 60780 내진 성능 검증 자료; 그리고 모든 압력 유지 부품에 대한 EN 10204 3.1 재료 인증서. 영국 원자력 시설의 경우, 공급업체의 품질 관리 시스템이 NS-TAST-GD-058(원자력 안전 목적을 위한 ONR의 품질 보증 기술 평가 지침)을 준수하는지, 원자력 공급을 위한 상업용 등급 인증 절차를 갖추고 있는지, 그리고 현장 접근 엔지니어가 적절한 NSG 역량 기록 및 보안 승인을 보유하고 있는지도 확인하십시오.
힝클리 포인트 C, 시즈웰 B 또는 기타 영국 원자력 발전소 허가 시설 프로젝트에 사용할 수 있는 원자력 등급 무윤활 스크류 공기 압축기를 공급할 자격을 갖추고 경험이 풍부한 업체를 어디에서 찾을 수 있을까요?
Ever Power는 아시아, 유럽 및 중동 전역의 원자력 발전소 계측 공기 시스템 분야에서 검증된 실적을 보유한 전문 공급업체입니다. 당사의 영국 내 원자력 공급 인프라는 서머셋과 미들랜즈에 기반을 둔 현장 서비스 엔지니어, 원자력 발전소 허가 시설에 익일 배송을 보장하는 영국 보세 창고 예비 부품 재고, 그리고 ONR(영국 원자력규제청)의 조달 자격 요건을 충족하는 데 경험이 풍부한 원자력 영업 및 엔지니어링 팀을 포함합니다. 당사는 힝클리 포인트 C 공급망 자격 심사 과정에 참여하고 있으며, 시즈웰 C 사전 기본설계(FEED) 조달 참여를 위한 준비를 갖추고 있습니다. 자격 심사 논의를 시작하거나 예산 견적을 요청하시려면 이메일을 보내주십시오. [email protected] 프로젝트 세부 정보 및 사양 참조 문서를 함께 보내주십시오.
원자력 발전소에서 지진 발생 후에도 오일 프리 스크류 공기 압축기가 안전하게 계속 작동함을 어떻게 입증할 수 있으며, 미국 원자력규제청(ONR)에서 요구하는 시험 증거는 무엇입니까?
IEEE 표준 344는 원자력 발전소의 안전 관련 기계 장비의 내진 인증을 규정합니다. 인증은 대표적인 생산 설비를 삼축 진동대에 설치하고, 운전 기준 지진(OBE) 및 안전 정지 지진(SSE) 조건 모두에 대해 발전소별 요구 응답 스펙트럼(RRS)을 포괄하는 동적 입력 운동을 가함으로써 이루어집니다. 압축기는 OBE 입력 시 정상적인 작동 기능을 입증해야 하며, SSE 입력 후에도 구조적 건전성과 기능 복구 능력을 보여야 합니다. 인증 시험 보고서는 시험 전 기능 기준선, 시험 중 작동 기록, 시험 후 검사 결과 등을 포함하며, 통제된 원자력 품질 보증 문서로 제공됩니다. ONR은 기계 설비의 내진 인증에 대한 특정 표준을 규정하고 있지는 않지만, 신청자는 일반 설계 평가 또는 프로젝트 인허가 심사 과정에서 IEEE 344 또는 IEC 60780 방법론과의 동등성을 입증해야 합니다.
원자력 계측 공기 시스템에 사용되는 오일 프리 스크류 공기 압축기의 예상 계획 유지보수 주기는 얼마이며, 이는 현재 많은 영국 원자력 발전소에서 가동 중인 오일 윤활식 왕복동 압축기와 어떻게 비교됩니까?
에버 파워(Ever Power)의 원자력 발전소용 오일 프리 스크류 공기 압축기는 에어엔드 예방 점검 및 예정된 부품 교체를 위해 8,000시간의 계획 정비 주기를 갖도록 설계되었습니다. 영국 내 여러 원자력 발전소에서 여전히 가동 중인 오일 프리 왕복동 압축기는 왕복 운동 메커니즘의 기계적 마모율이 근본적으로 높기 때문에 일반적으로 2,000시간에 밸브 플레이트 및 링 점검을, 4,000시간에 피스톤 링 전체 교체를 필요로 합니다. 실질적으로 오일 프리 스크류 압축기는 40,000시간 운전 주기 동안 계획 정비 횟수가 약 4분의 1로 줄어들어 방사선 관리 구역에서 작업하는 정비 기술자의 방사선 노출량을 직접적으로 감소시키고, 계획 정비 기간을 크게 단축하며, 초기 구매 가격이 더 높음에도 불구하고 수명 주기 유지 보수 비용을 절감할 수 있습니다.
영국 원자력 발전소의 특정 계측 공기 P&ID, 실내 배치도 및 DCS 제어 아키텍처에 완벽하게 맞춰 설계된 맞춤형 무오일 스크류 공기 압축기 스키드를 제작할 수 있을까요?
네, 이것이 바로 Ever Power가 원자력 분야에서 차별화되는 핵심 역량 중 하나입니다. 당사는 카탈로그에서 원자력 계측용 공기 패키지를 제공하지 않습니다. 모든 원자력 프로젝트는 시스템 P&ID, 기능 사양, 환경 설계 기준 및 제어 아키텍처 요구 사항을 기반으로 맞춤 설계됩니다. 토출 압력, 이중화 구성, 건조기 기술, 수신기 크기, 계측 사양 및 제어 패널 설계는 모두 프로젝트별로 정의됩니다. 당사는 Siemens, ABB, Schneider 및 Yokogawa DCS 플랫폼과 연동하며, 보호 기능 등급에 따라 SIL 1 또는 SIL 2 등급의 제어 로직을 설계합니다. 스키드 구조 설계는 건물 개조가 불가능한 경우 기존 압축기실 공간에 맞도록 최적화됩니다. 맞춤 설계에 대한 논의를 시작하려면 사양 문서와 P&ID를 보내주십시오. [email protected].
영국 원자력 발전소에 원자력 등급의 무유 스크류 공기 압축기를 조달하고 납품하는 데 일반적으로 최초 문의부터 시운전 완료까지 얼마나 걸립니까?
원자력 발전소용 압축 공기 조달 일정은 품질 보증 문서 요건과 의무적인 공장 인수 시험 프로그램으로 인해 일반 상용 압축 공기 공급보다 훨씬 더 오래 걸립니다. 표준 원자력 발전소용 무오일 스크류 공기 압축기 장치는 전체 인증 패키지를 포함하여 구매 주문부터 당사 공장에서의 공장 인수 시험 완료까지 일반적으로 20~28주가 소요되며, 배송, 현장 설치 및 시운전에 추가로 4~6주가 소요되어 운영 인계까지 총 약 24~34주가 걸립니다. 통합 건조기, 제어 장치 및 맞춤형 구조 설계가 포함된 완전 맞춤형 스키드 패키지는 일반적으로 32~40주가 소요됩니다. 계획된 정비 기간이나 신규 건설 일정 제약이 있는 영국 원자력 프로젝트의 경우, 조달 일정이 프로젝트 일정 내에 달성 가능하도록 프로젝트 초기 단계, 이상적으로는 기본 설계 이전 또는 상세 설계 단계에서 당사 원자력 영업팀과 상담할 것을 강력히 권장합니다.
원자력 계측용 공기 압축기 시스템 사양을 정할 준비가 되셨습니까?
저희 에버 파워의 원자력 엔지니어링 팀은 고객님의 사양을 검토하고, 기술적인 질문에 답변하며, 프로젝트별 상세 견적을 준비해 드릴 준비가 되어 있습니다. 에버 파워의 모든 원자력 계측용 공기 프로젝트는 단순한 영업 제안이 아닌, 엔지니어링 상담으로 시작됩니다.
영업일 기준 하루 이내 답변 · 영국 및 국제 원자력 프로젝트 · 편집자: gzl