연구목표

[최종목표] ㅇ 10MPa 고압 수소 환경 및 20m/s 초고속 기류 대응 ‘초고해상도 하이브리드 자가진단(ILI) 플랫폼’상용화 및 수소 수용성(H2-Readiness) 국가 안전 표준(KGS Code) 확립 ㅇ 기술적 지향점: ‘결함 탐지’를 넘어선 ‘재질 무결성(Material Integrity)’보증 체계 구축 [최종 연구개발결과물] ㅇ [통합 탐상 및 분석 제품군] - 초고해상도(UHR) 지오메트리 피그 시제품 ((주)프라임스 글로벌)) - 초고해상도(UHR) 자기누설(MFL) 탐상 피그 시제품 ((주)프라임스 글로벌)) - MFL-MEC 하이브리드 수소취성 전조 진단 피그 시제품 ((주)프라임스 글로벌)) - Dual Field 자기누설(MFL) 탐상 피그 시제품((주)프라임스 글로벌)) - 음향공진(ART) 탐상 피그 시제품((주)프라임스 글로벌)) - 3D 디지털 정밀 관내도(Digital Tally) 가공 및 GIS 매핑시스템 ((주)프라임스 글로벌)) - 수소 수용성(H2-Readiness) 판정 및 건전성 등급 리포팅 소프트웨어 ((주)프라임스 글로벌)) ㅇ [운영 지원 및 실증 인프라 제품군] - 능동형 바이패스 속도 제어 모듈 ((주)동화엔텍) - 고압 수소 피그 투입 및 회수 시스템(Launcher/Receiver) ((주)동화엔텍) - 실시간 주행 트래킹 및 거동 모니터링 시스템(AGM/TBMS) ((주)동화엔텍) - PHMSA급 정량 검증용 Pull-Rig 및 PSF(Pipeline Simulation Facility) 실증 시험로 (한국화학융합시험연구원) o [원천 센서 및 지능형 알고리즘 제품군] - MFL-MEC 하이브리드 고감도 센서 어레이 시제품 및 물리 해석 모델 (부산대학교) - AI 기반 결함 자동 식별(POI) 및 사이징(POS) 알고리즘 엔진 (부산대학교) - 미래 복합재(Non-metallic) 배관 대응 ART(음향공명) 센서 모듈/DAS/분석 알고리즘 (국립부경대학교) - 대용량 탐상 데이터 실시간 고압축 전송 모듈 (국립부경대학교) o [표준화 및 신뢰성 지식 제품군] - 수소배관 건전성 판정 기준 및 KGS Code 별표 개정(안) (한국가스안전공사) - 수소유기 결함 및 국부 경화(Hard Spot) 특성 분석 물성 데이터베이스 (포항소재산업진흥원) - API 1163 가이드라인 부합 ILI 시스템 공인 성능 성적서 (한국화학융합시험연구원) - 규제샌드박스 실증특례 안전 승인 및 규제 해소 성과 리포트 (㈜와이엘에너지기술)

연구범위

[1-2차년도: 핵심 기술 설계 및 하드웨어 시제품 제작] 10MPa 고압 환경을 견디는 피그(Pig) 본체와 고정밀 센서(MFL/MEC/ART/Geometry)의 기초 설계 및 요소 부품 제작 ㅇ 센서 및 데이터 - 0.1% WT 정밀도의 지오메트리 센서 암과 초고해상도 MFL 센서 어레이를 설계하고, 다중 센서 데이터를 고속 처리하는 통합 DAS를 구축함 ㅇ 제어 및 인프라 - 20m/s 수소 기류 속에서도 정속 주행(1~4m/s)을 유지하기 위한 능동형 바이패스 제어 시스템을 설계하고, 테스트베드(Pull-rig, PSF) 구축을 위한 공간 확보 및 기초 설계를 수행함 ㅇ 규제 대응 - 규제 샌드박스 신청 및 수소 환경에서의 부품 건전성 평가 방안을 마련함 [3차년도: 시스템 통합 및 고압 환경 성능 검증] 개별 요소 기술을 통합하여 실전 투입이 가능한 수준의 시제품을 완성하고 신뢰성을 확보하는 단계 ㅇ 통합 시제품 - MFL-MEC 통합 피그 및 400채널 ART 시스템 아키텍처를 확립하고, 장거리 주행을 위한 지능형 BMS를 탑재 시스템을 개발함 ㅇ 인프라 완공 - 20인치 고압 수소 환경 시험 설비를 완공하고, 실제 투입·회수 시스템(Launcher/Receiver)의 현장 모사 시험을 진행함 ㅇ 소프트웨어 - 수소 수용성(H2-Readiness) 판정 S/W를 고도화하고 실전 운영 가이드라인(SOP)을 수립함 [4차년도: 실제 배관 현장 실증 및 사업화 표준 마련] 최종적으로 실제 운영 중인 배관에서 기술을 검증하고 상용화 기반 마련 ㅇ 현장 실증 - 20인치 실제 운영 배관(10km 이상)에서 피깅을 수행하여 ±0.5m 이내의 위치 정밀도를 달성하고, 3D 디지털 관내도(Digital Tally)를 생성하는 시스템 개발 ㅇ 표준화 및 제도화 - 실증 데이터를 바탕으로 '수소 배관 검사 판정 기준' 최종안을 도출하고, 이를 KGS Code 별첨(안)으로 추진함 ㅇ 성과 확산 - 국산 초고성능 ILI 시스템의 비즈니스 모델을 수립하고, 국내외 판로 개척 및 기술 신뢰성 공인 인증을 획득함

기대효과

[연구개발성과의 활용방안 및 기대효과] ㅇ 차세대 수소 주력 배관망 안전 진단 및 예방 정비 ㅇ 기존 도시가스 배관의 수소 혼입 및 전용 전환(H2-Readiness) 판정 서비스 ㅇ 국가 에너지 인프라 안전관리 제도화 및 데이터 주권 확보 ㅇ 지능형 디지털 트윈 기반 자산 건전성 관리(Integrity Management) ㅇ 글로벌 수소 ILI 시장 선점 및 기술 서비스 수출 [연구개발성과의 기술기여도] ㅇ 과학？기술적 측면 - 수소 배관 특화 초고해상도 비파괴 탐상 및 수소취성 진단 원천기술 확보 - AI 기반 자율 안전 관리 및 디지털 트윈 융합 기술의 선도적 구현 ㅇ 경제적 산업적 측면 - 막대한 수입 대체 효과 및 국가 에너지 인프라 기술 주권 확보 - 수소 에너지 밸류체인 전반의 운영 관리(O&M) 비용 절감 ㅇ 사회적 및 인프라 측면 - 수소 에너지 안전성에 대한 국민적 신뢰 및 수용성 제고 - 글로벌 스탠다드 부합 수소 안전 법정 표준(KGS Code) 확립 - 전문 기술 검증 인프라(Test-bed) 및 고급 인력 양성 거점 확보

자료실

본 (세부2) 지하 배관망 내부 상태 수소취성 검사·부식 탐상 기술 개발 및 실증 저작물은 공공누리 "제2유형 출처표시+상업적이용금지" 조건에 따라 이용할 수 있습니다.