내용요약 원전의 특수한 환경에서 다양한 무선통신 서비스 제공할 수 있는 멀티밴드 
1993년에 설립된 일신이디아이는 산업현장에서 사용되고 있는 방송 및 통신장비, 영상·음향장비의 시스템 설계부터 개발·생산·설치 등을 전문으로 하는 제조회사이다. / 일신이디아이 제공
1993년에 설립된 일신이디아이는 산업현장에서 사용되고 있는 방송 및 통신장비, 영상·음향장비의 시스템 설계부터 개발·생산·설치 등을 전문으로 하는 제조회사이다. / 일신이디아이 제공

[한스경제=이성노 기자] 1993년에 설립된 일신이디아이(대표이사 안혁태)는 산업현장에서 사용되고 있는 방송 및 통신장비, 영상·음향장비의 시스템 설계부터 개발·생산·설치 등을 전문으로 하는 제조회사이다.

30년의 업력을 가진 일신이디아이의 최대 장점은 방송 및 무선통신시스템에 관한 많은 지적재산권(발명특허/디자인)을 확보하고 있다는 점이다.

일신이디아이는 이를 통해 국내/외 방폭 인증, KC 인증 등을 획득했으며  중소벤처기업부 장관표창을 비롯해 산업통상자원부장관 표창, 경기도지사 모범기업인 표창, 국무총리 표창 등을 수상했다. 또한 스마트공장인증·가족친화인증·벤처기업인증·기술혁신중소기업(INNO-BIZ)·한수원 우수협력기업 및 ESG 우수중소기업으로 선정되는 등, 선도적인 경영환경과 기술력을 보유해 인지도를 높이고 있다.

일신이디아이의 주력 사업분야는 원전전용 무선통신시스템, 페이지폰(원자력/발전회사와 정유공장·중화학플랜트 현장 등에 사용), 철도역사 자동 안내방송장치 등이다. 

이 중 페이지폰은 발전소 또는 공장 내에 설치해 호출 방송 및 통화를 할 수 있는 장치로써, 국내 발전소의 90% 이상의 시장을 점유하고 있다. 또한 아랍에미레이트(UAE) 바라카 원자력발전소와 인도네시아·베트남·칠레·페루·투르크메니스탄 등으로 수출되어 운영 중이다"라고 밝혔다. 

역사 자동안내방송 장치는 국내 철도 및 도시철도 시장의 95% 이상을 점유하고 있다. 현재 도시철도·지하철·공항철도·KTX·GTX 등에 설치되어 운영 중이다. 이외에 전자칠판 화상회의 시스템을 직접 생산해 테크노파크 등, 80여 개 사이트에 납품 및 구축했는가 하면, 스마트 검색 및 저장, 통합관제가 가능한 AI CAMERA(미세먼지센서 포함) SYSTEM인 VMS를 개발해 2024년부터 공공기관에 제안 및 공급할 예정이다. 

일신이디아이의 주력 사업분야인 ‘원전전용 무선통신시스템’은 세계 최고 수준으로 국내외 신규 건설 원전 및 가동 상용원전의 수요기관으로부터 커다란 관심을 불러 일으키고 있다. 또한 한국수력원자력(한수원)과 새울원자력발전소 3·4호기(구·신고리 5·6)에 해당 시스템을 공급, 설치하는 계약을 체결하기도 했다.

이에 올해 12월부터 장비룰 공급하기 시작해 2024년 10월에는 새울 3호기 개통과 2025년 10월에는 새울 4호기를 개통할 예정이다.

일신이디아이가 계약한 ‘원전전용 무선통신시스템’은 산업통상자원부 주관하에 ‘중소기업 협력 연구개발과제’를 한국수력원자력 원전건설처와 일신이디아이(이루온 협력)가 공동 개발한 결과물이다.

이 시스템은 원전의 특수한 환경에서 4차산업과 연계한 다양한 무선통신 서비스를 제공할 수 있는 멀티밴드가 특징이다. 즉, PS-LTE·5G·Wi-Fi6를 하이브리드(hybrid) 형태로 통합한 시스템으로 원자력 발전소에서 자가 구축 시스템으로 운영할 수 있도록 개발했다. 

이 시스템은 세계 최초의 원전전용 무선망 구축 운용 레퍼런스 사이트 역할을 할 것으로 기대된다. 이에 국내 신규 건설 원전 및 가동 상용 원전 등과 UAE 바라카 원전·이집트 엘바다 원전을 비롯해 폴란드와 체코 등, 해외 원전 건설 국가들로 부터 많은 관심을 받고 있다. 또한 정부에서 추진하는 해외 원전 수출을 통한 명품원전 구축에 크게 기여할 것으로 보인다. 

그동안 원전에서는 건물 내부  민감 기기들의 안전 운영을 위해 무선 전파의 사용을 억제해 왔다. 따라서 무선 대신 유선을 통한 통신을 진행하다보니 단말기의 이동성이 보장되지 못했으며 이에 따라 운전 및 유지보수 업무의 효율성이 떨어질 수밖에 없었다. 

일신이디아이의 주력 사업분야인 ‘원전전용 무선통신시스템’은 세계 최고 수준이다. /일신이디아이 제공
일신이디아이의 주력 사업분야인 ‘원전전용 무선통신시스템’은 세계 최고 수준이다. /일신이디아이 제공

IT 기술의 비약적인 발전으로 효과적이고 편리한 서비스가 많았음에도 불구, 원전 내부 통신에서는 이 같은 첨단 기술이나 장비, 서비스 등을 사용할 수 없었다. 이에 일신이디아이는 한수원 원전건설처와 공동으로 원전 내부의 열악한 환경(방사선·진동·고온) 속에서도 동작이 가능하며 민감 기기에 대한 영향이 없이 안전하게 전파를 사용할 수 있는 ‘원전전용 무선통신시스템’을 개발한 것이다. 

일신이디아이 및 한수원은 ‘원전전용 무선통신시스템’ 개발을 통해 많은 지적재산권을 확보, 연구개발에 확보된 기술을 보호하고 있다. 이에 한수원과 일신이디아이 간의 공동특허 포함 특허등록(12건), 디자인등록(4건)을 진행해 기술력을 인정받았으며, 타사로 부터의 기술적 진입 장벽도 구축했다.

일신이디아이의 ‘원전전용 무선통신시스템’은 PS-LTE·5G·e-Um 5G 및 Wi-Fi 6 신호를 하나의 전송로를 통해 무선으로 원전 내부 공간에 있는 개별 단말까지 전송되는 방식을 선택했다. 이는 Core망 (EPC·UDC·IMS·SMF·AMF·UPF·UDM·UDR·PCF)과 Access망(eNode-B,gNode-B 고출력 결합기·WiFi 결합기·분배기·통합안테나)으로 구성된다. 

이를 통해 일신이디아이는 원자력발전소 내에서 유사시와 평상시 모두 적절한 서비스 제공이 가능하도록 설계했다. 또한 재난이 발생할 경우에는 행정안전부에서 관리하는 재난안전통신망 PS-LTE(Public Safety Long Term Evolution)과 연동해 원자력발전소에 진입하는 모든 재난 안전 관련 기관 관계자(경찰·소방·의무 등)의 단말이 PS-LTE망에 자동적으로 접속돼 재난 안전용으로 사용된다. 

평상시에는 여러 전송로를 통해 고속 멀티미디어 서비스를 제공할 수 있도록 PS-LTE· 5G·e-Um 5G·Wi-Fi6 밴드를 통합한 멀티밴드를 적용한다. 이는 자가운영(Private)이 가능한 원전전용 무선통신시스템으로 일신이디아이는 이 시스템을 세계 최초로 원자력 발전소에 적용했다.

앞으로 일신이디아이는 이 시스템에 비상 통신수단 제공 및 무선 센서에 의한 원격감시, 사이버보안을 통한 원전 안전 운영 등이 가능하도록 할 방침이다. 이를 통해 국내 및 해외의 신 규/가동 원전 및 대규모 플랜트(Plant) 등에 설치할 수 있도록 할 계획이다. 

이에 일신이디아이와 한수원은 공동으로 특허를 등록했으며 적극적으로 해외 원자력발전소수출을 위한 마켓팅 활동을 강화하고 있다.

또한 원전수출산업협회(KNA)에서 주관하고 있는 ‘원전수출 첫걸음 프로그램’에도 신청서를 제출, 최종 제출하여 최종 선정됐다.

이 프로그램은 KOTRA, 한국원자력협력재단(KONICOF), KNA, 한수원, 금융기관 등이 기업별로 맞춤형 수출 지원을 하는 프로그램으로서 2023년 최초로 13개 기업을 선정하였는데, 일신이디아이도 선정되어 향후 수출 업무에 크게 도움이 될 것으로 기대되고 있다.

안혁태 일신이디아이 대표는 “세계적으로도 원전의 중요성이 강조되고 있으며 시장이  확대되어 가고 있는 추세이며, 당사의 강점인 ‘원전전용 무선통신시스템’은 원전품질보증시스템을 철저히 준수해 원전품질등급 ‘A’에 준한 기기검증을 통과한 시스템으로서 국내 원전의 경쟁력 제고와 해외원전 수출에 크게 기여할 수 있을 것으로 본다“고 강조했다. 

또한 일신이디아이 ICT 사업본부에서 ‘원전전용 무선통신시스템’ 개발 및 사업을 총괄하고 있는 제갈종태 부사장은 “원전의 경우, 그동안 건물 내부의 일부 민감 기기들의 안전 운영을 위해 무선 전파의 사용을 배제해 왔으며 무선 대신 유선을 통한 통신을 했기 때문에 단말의 이동성이 보장되지 않아 운전 및 유지보수 업무에서 효율성이 떨어졌다”며 “최근 IT 기술이 비약적으로 발전해 매우 효과적이며 편리한 서비스가 많음에도 불구, 원전 내부에서는 그러한 서비스들을 사용하지 못했기에 보안성과 안전성이 높은 PS-LTE·5G·e-Um 5G·Wi-Fi6를 통합한 ‘원전전용 무선통신시스템’을 개발해 원자력발전소에 구축할 수 있도록 기기검증(내방사성·내진·열노화·온습도·Military전자파)을 통과해 원전환경 적합성 검증을 받았다”고 밝혔다. 

일신이디아이의 원전품질보증시스템은 원자력 전문시험기관인 한국SGS을 통해 원전환경적용 기준 기기검증을 받았다. 일신이디아이는 기기검증을 위해 ‘무선통신시스템‘ 구성에 필요한  유닛(Unit)들에 대한 내방사성/열노화 규격을 준수하기 위해 사용 연한에 따른 규격을 확보한 재질을 채택했다. 

또한 이 같은 재질을 채택했을 경우, 물성치 변화로 인한 특성 변화에 대응한 설계를 통해 다양한 특성 시뮬레이션(Simulation)을 진행했으며, 원전 시험규격을 통과한 재질로 설계를 하였다. 더불어 내진 건전성 분석에 의한 구조설계를 적용하여 원전환경규격 조건을 충족했다.

또한 원전 내의 민감기기의 영향성을 최소화 하기 위해 MIL-STD 461E의 RG1-180(방사특성)에 의한 전자기파 규격을 준수하기 위해 모든 기기들을 특별히 고안된 기기와 재질로 설계했다.

이들에 대해 전자기파 장애 영향성 평가를 수행하면서, 특성이 어긋날 경우 특성을 맞추기 위한 재질과 구조변경 등의 작업을 진행했으며, 결국 원전품질등급 ‘A’에 준한 ‘원전전용 무선통신시스템’을 개발하는 쾌거를 이루었다.

/일신이디아이 제공
안혁태 일신이디아이 대표는 “당사의 강점인 ‘원전전용 무선통신시스템’은 국내 원전의 경쟁력 제고와 해외원전 수출에 크게 기여할 수 있을 것으로 본다“고 강조했다. /일신이디아이 제공

기존 원자력 발전소에서는 오래전부터 예방 정비에 필요한 빅 데이터(Big Data)를 활용한 각종 기능(음성/영상 통제 및 제어, 예방정비에 필요한 문서(Document)의 Download, 사고영상의 실시간 Upload)이 요구돼왔다.

하지만 통신망의 안정성·보안성·생존성에 대한 중요성과 유선 통신망에 대한 의존성, 원전이란 특수한 구조와 두꺼운 격벽으로 인한 전파의 통과성을 확보할 수 없는 환경, 전파에 예민한 민감 기기에 대한 안전 담보의 어려움, 보안상 외부 통신망과의 망 분리 어려움 등으로 ‘원전전용 무선통신시스템’에 의한 효율적 예방정비를 수행할 수 없었다. 

따라서 예방과 정비를 목적으로 운영할 수 있는 설비들의 부재로 운영자들은 불편과 설비운영의 비효율성을 겪어야 했다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 일신이디아이는 원전운영의 안전 보장 및 운영자들에게 이동성과 데이터(Data) 통신의 고속성을 제공했으며, 설비운영에 필요한 빅데이터(Big Data)를 활용한 동적 영상 및 자동 원격 예방 정비의 효율성을 제공했다.

이 같은 스마트(Smart) 예방정비 개념 도입으로 인해 일신이디아이의 원전품질보증시스템은 비효율성을 극복할 수 있는 시스템으로 그 기술력을 높이 평가받게 됐다. 

특히 헬멧영상/바디캠/넥밴드(360도 리얼) 등을 통해 동영상 전송을 할 수 있는 것이 장점으로 PS-LTE 무선망을 통해 원전 내 관리자 간의 신속한 의사소통은 물론 작업자가 도면 및 절차서 등을 작업장에서 즉시 다운로드 받아 정비에 활용해 안전한 작업을 수행할 수 있다. 

따라서 각 작업장 및 통제실 간 무선통신을 이용한 실시간 통제로 효율적으로 작업을 수행할 수 있으며, 사고 발생 시 경찰, 소방, 의무, 한수원 등이 동시 Group 음성, 영상 무전통신으로 신속한 조치를 취할 수 있다. 그리고, 와이파이(Wi-Fi) 무선망으로 원전기기의 운영감시, 자동예측진단 및 제어, Data 수집, AIoT 기기와 연동 등에 활용할 수 있다.

이러한 고급 기능으로 인해 추후 원전 및 대규모 플랜트에서 Big Data와 인공지능(AI)을 활용한 시대에 부응한 Data 서비스 가능할 것으로 예상된다. 따라서 현재 진행 중인 해외 원전사업은 물론 미래의 성장성 있는 먹거리 사업으로써 그 사업성이 크다고 볼 수 있다.

또한 원전품질보증시스템이 일종의 전송로 플랫폼과 같은 역할을 할 수 있어 많은 응용 서비스들을 런칭(launching)될 수 있다. 가장 먼저 적용이 가능한 것은 다양한 IT 단말기를 통한 첨단 응용 서비스 제공이다. 이는 고속 멀티미디어 서비스가 가능하기 때문으로 실시간 도면을 다운로드 한다거나, 사고현장 이미지를 실시간으로 업로드 할 수 있다. 또한 메신저 서비스 및 위치기반 서비스 등의 신규 서비스 적용도 가능하다. 

또한 다양한 센서들을 무선으로 수용할 수 있다. 현재 원전 내부에는 각종 센서들을 유선으로 연결해 신호를 수집하고 있다. 따라서 신규 센서의 설치 또는 제거 시, 유선 케이블의 설치 및 제거가 필요한데 이런 일들이 무척 번거롭다. 이 같은 환경에서 일신이디아이 무선망을 통해 센서로부터 손쉽게 정보를 획득하고 용이하게 관리할 수 있는 것이다. 

앞으로 일신이디아이는 더욱 더 적극적으로 원전 시장에 진입하기 위해 인력 확보, 해외 네트워크 확충 및  생산시설을 보강해 중견기업으로 도약할 계획이다. 2022년9월 미국전력연구소(EPRI)와의 NUCLEAR ADVISORY MEETING에서 ‘원전전용 무선통신시스템’을 발표하여 홍보했으며 세계 글로벌 경쟁력을 확보한 ‘원전전용 무선통신시스템’을 앞세워 대규모 원전 수출시장에서 주도권을 확보한다는 것이다. 

‘원전전용 무선통신시스템’은 Core장비, Access 장비로 구성돼 있다. /일신이디아이 제공
‘원전전용 무선통신시스템’은 Core장비, Access 장비로 구성돼 있다. /일신이디아이 제공

◆ ‘원전전용 무선통신시스템’의 세 가지 특징 

‘원전전용 무선통신시스템’은 Core장비, Access 장비로 구성돼 있다. 코어 장비는 3GPP 국제기술 표준에 따른 EPC·UDC·IMS·SMF·AMF·UPF·UDM·UDR·PCF 등으로 설계돼 있으며 원전의 독립망 운영에 적합하도록 소형(5000 가입자)으로 제작됐으며 공공 무선통신망과 분리 가능한 망으로 구축했다. 엑세스 장비는 PS-LTE(700Mhz)·상용 5G(3.5Ghz)·e-UM 5G(4.7Ghz)·Wi-Fi6(2.4/5Ghz) 모두를 수용하도록 eNode-B,gNode-B·고출력 결합기·Wi-Fi 결합기·2/3Way 분배기·통합안테나 등으로 설계돼 전파를 결합하고 분리하는 기술을 적용해 격벽 간에도 원활한 통신을 보장할 수 있도록 했다.

1. PS-LTE의 고유 기능인 재난안전통신뿐만 아니라 LTE/5G/e-Um 5G/Wi-Fi6의 대용량 전송 기능을 갖추고 있기 때문에 원전 내부에서 일반 스마트폰·laptop computer·body camera·MCPTT(Mission Critical Push To Talk) 등의 휴대용 단말기를 사용해 다양한 멀티미디어 서비스 제공이 가능하다.

2. 기존의 유선 기반의 원전 통신에 비해 이동성(mobility)과 휴대성(portability) 측면에서 매우 개선되었을 뿐만 아니라, 다양한 신규 첨단 서비스 제공이 가능하다. 기존 방식에서는 이동성이 제공되지 않았고 또한 bandwidth도 부족하였기에 다양한 첨단 기능의 적용이 불가능했다. 하지만 이 시스템에서는 그 같은 단점을 극복, 다양한 응용 서비스 제공이 가능하다.

3. 다양한 응용 서비스가 가능하다. 예를 들어 각종 무선센서 연동·드론 연동·로봇·AR·VR·위치기반 서비스 등의 적용이 가능하며 첨단 유지보수 업무 제공이 가능하다. 또한 5G 자가망 및 5G 상용망도 서비스가 될 수 있기에 확장성 또한 매우 우수하다. 

이성노 기자

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