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“Nuclear를 넘어 GT까지: PEPSE, 발전소 전체를 해석하는 시뮬레이션 플랫폼”

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발전소 성능 해석을 할 때, 아직도 “이건 GT니까 따로 봐야 한다”는 생각을 하고 계신가요?

과거에는 실제로 그랬습니다.

원자력은 원자력 전용 툴, 가스터빈은 GT 특화 툴을 사용하는 것이 당연한 선택이었죠.

특히 PEPSE는 오랫동안 원자력 플랜트 열수지 해석의 대표적인 도구로 자리 잡으면서, “원자력 전용 툴”이라는 인식이 자연스럽게 따라붙었습니다.

하지만 지금도 같은 기준으로 툴을 나누고 있다면, 중요한 기회를 놓치고 있을 수 있습니다.

오늘날 발전소는 단일 설비가 아니라, 가스터빈–HRSG–증기터빈이 유기적으로 연결된 하나의 시스템입니다.

이 복잡한 시스템을 하나의 관점에서 해석할 수 있는지 여부가 성능 분석의 수준을 결정합니다.

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🟦 PEPSE: 발전소 전체를 아우르는 통합 플랫폼

PEPSE는 1970~80년대 원자력 플랜트 열수지 해석을 중심으로 성장했습니다.

이 시기의 경험 때문에 “PEPSE = Nuclear”라는 인식이 강하게 남아 있었던 것도 사실입니다.

그러나 이후 지속적인 업데이트를 통해, PEPSE는 다음과 같은 방향으로 진화했습니다.

• Fossil / Nuclear / Gas Turbine / Combined Cycle 통합 해석
• 발전소 전체 사이클을 고려한 steady-state energy balance 기반 계산
• 개별 설비가 아닌 시스템 단위 성능 분석

이제 PEPSE는 특정 설비가 아닌, 발전소 전체를 하나의 유기적인 흐름으로 해석하는 플랫폼으로 자리 잡았습니다.

🟦 GT 해석, 실제로 검증되었는가?

PEPSE의 GT 해석 능력은 단순 기능 확장 수준이 아니라, 학술 및 산업 현장에서 검증된 영역입니다.

• ASME Power Conference
  • 복합사이클 발전소 해석 수행
  • GT 출력 변화와 HRSG 성능을 연계 분석
  • → “사이클 최적화 및 GT 성능 예측에 충분히 적용 가능”
• ICONE (International Conference on Nuclear Engineering)
  • 원자력 플랜트 비상 전원용 GT 시스템 성능 평가
  • → GT 단독 운전 + 원자력 보조 시스템 해석 모두 가능
• EPRI (Electric Power Research Institute)
  • 실제 복합사이클 발전소 운전 데이터 기반 분석
  • GT 출력 저하 원인 진단
  • HRSG 및 증기터빈과의 연계 성능 평가
  • → “운전 조건 변화에 따른 GT 성능 예측에 유용”

이 사례들은 단순한 가능성이 아니라,

현장에서 이미 활용되고 있는 검증된 해석 방식임을 보여줍니다.

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🟦 왜 지금 PEPSE인가? (핵심 강점)

1. 통합성 (Integration)

• 다양한 발전 방식(Nuclear, Fossil, GT, Combined Cycle)을 하나의 모델로 통합
• 설비 간 상호 영향까지 고려 가능

2. 컴포넌트 기반 모델링

• Compressor / Combustor / Turbine / Heat Exchanger 등
• GT 구성 요소 단위 모델링 가능

3. 데이터 기반 진단

• 실제 운전 데이터를 성능 지표로 변환
• 성능 저하 원인 분석 및 최적화 가능

4. 학술 + 산업 검증

• 국제 학회 및 연구기관(EPRI 등)에서 활용
• 이론과 실제를 모두 만족하는 해석 도구

PEPSE는 더 이상 “원자력 전용 해석 툴”이 아닙니다.

과거의 인식은 기술의 초기 모습에서 비롯된 것이고,

현재의 PEPSE는 발전소 전체 사이클을 아우르는 통합 성능 해석 플랫폼으로 진화했습니다.

특히 가스터빈과 복합사이클이 중심이 되는 오늘날의 발전 환경에서는,

개별 설비가 아닌 전체 시스템을 함께 보는 시각이 필수적입니다.

이제 질문은 바뀌어야 합니다.

“GT 해석에 PEPSE를 쓸 수 있을까?”가 아니라,

“왜 아직도 분리된 해석을 하고 있는가?” 입니다.

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참고문헌

• Bannister, R. L., Wilson, J. D., Performance Simulation of Combined Cycle Power Plants Using PEPSE, ASME Power Conference.
• Park, S. Y., Lee, K. H., Application of PEPSE for Emergency Gas Turbine Systems in Nuclear Plants, International Conference on Nuclear Engineering (ICONE).
• Electric Power Research Institute (EPRI), Gas Turbine and HRSG Performance Evaluation Using PEPSE, EPRI Technical Report / Industry Workshop.

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