이미지 역공학을 이용한 화력발전 보일러 잔여 수명평가

Abstract

본 연구에서는 화력발전소 보일러 압력 부의 잔여 수명평가를 위해 사용되는 LMP 평가를 하기 위해 문헌상의 이미지 형태로 존재하는 크리프 파단 시험 데이터 그래프, 즉 LMP 마스터 커브를 역으로 분석하여 데이터화한다. 크리프 파단 시험의 특성상 많은 시간과 비용이 소요되기 때문에 발전설비 정비회사의 경우 크리프 파단 시험을 직접 시행하기보다, 문헌에 있는 LMP 마스터 커브 이미지를 이용하는 경우가 많다. 일반적으로 문헌에 존재하는 마스터 커브 이미지의 경우 원본 데이터가 존재하지 않는 경우가 많기 때문에 이를 이용하기 위해 엔지니어가 직접 그래프를 옮겨 손으로 그래프를 작성하여 많은 오차가 발생하며, 엔지니어의 많은 수작업을 거쳐야 한다. 본 연구에서는 이러한 점을 해결하기 위해 소프트웨어 분야의 역공학원리를 이용해 마스터 커브의 이미지를 역으로 분석하고 마스터 커브 전 구간에 대하여 LMP 값을 추출하여 데이터화한다. 마스터 커브를 데이터화하기 위해 OpenCV 기반의 닷넷 프로그래밍 언어인 EmguCV를 이용하였고, 다양한 색상의 그래프를 추출하기 위해 HSV 색상 공간을 이용하였다. 본 연구에서는 이렇게 추출한 데이터를 이용하여 화력발전용 보일러 압력 부 설비의 잔여 수명평가를 진행하였다. LMP 잔여 수명평가의 세 가지 기법 중 신재 그래프를 이용하여 수명평가를 진행하였으며, 테스트를 위해 저탄소강 재질의 LMP 마스터 커브 이미지를 이용하였다. 임의의 운전조건에서 수명평가를 시행한 결과 보일러 설비의 잔여 수명과 수명 소비율을 도출해낼 수 있었다.