앞선 Part 29에서는 맥주가 공장 안에서 어떻게 이동하는지를 Process Flow로 그려보았습니다. 원료에서 시작해 발효를 거치고, 알코올 제거 공정을 지나 최종 제품으로 이동하는 흐름을 하나의 선으로 연결했습니다. 그런데 엔지니어 입장에서는 한 가지 질문이 남습니다. “그래서 각 공정에서 물질이 얼마나 들어오고, 얼마나 나가는가?” 공정 배관을 아무리 정확하게 그려도 유량이 결정되지 않으면 펌프를 선정할 수 없습니다. 탱크 용량도 정할 수 없고, 열교환기의 Duty도 계산할 수 없습니다. 증류탑이나 막분리 설비를 설계하려고 해도 Feed와 Product의 조성이 필요합니다. 결국 Process Flow를 실제 설비로 바꾸기 위해서는 각 Stream에 숫자를 붙여야 합니다. 그 시작점이 바로 Mat..

지난 Part 29에서는 드디어 맥주가 공장 안에서 어떻게 이동하는지를 Process Flow의 관점에서 살펴보았습니다. 원료가 투입되고, 맥주가 만들어지고, 그리고 최종적으로 무알코올 맥주가 되어 제품 탱크로 이동합니다. 그런데 Process Flow를 한 장의 도면으로 그려놓고 나니 한 가지 문제가 눈에 들어왔습니다. “그래서 알코올은 도대체 어디서, 어떻게 빼는가?” 맥주에서 알코올만 쏙 빼내면 될 것 같지만 실제 공정에서는 그렇게 단순하지 않습니다. 맥주는 물과 에탄올만으로 이루어진 액체가 아니기 때문입니다. 맥주의 맛과 향을 만드는 다양한 휘발성 성분과 비휘발성 성분이 함께 존재합니다. 따라서 무알코올 맥주를 만드는 Separation Process의 핵심은 단순히 알코올을 제거하는 것이 아닙니..

지난 글에서는 드디어 우리가 만들고자 하는 공장의 Process Concept를 정했습니다. 맥주를 원료로 받아 그대로 무알코올 맥주로 만드는 것이 아니라, 기존 맥주의 품질을 최대한 유지하면서 알코올을 제거하는 공정을 구성하기로 했습니다. 그런데 여기서 엔지니어에게 또 하나의 질문이 생깁니다. “그래서 맥주는 공장 안에서 어디로 가는가?” 공정을 설계한다는 것은 장비의 이름을 나열하는 일이 아닙니다. Beer Tank가 있고, Pump가 있고, Heat Exchanger가 있고, Separation Equipment가 있다고 해서 공장이 완성되는 것은 아닙니다. 중요한 것은 이 장비들이 어떤 순서로 연결되고, 물질이 어떤 경로를 따라 이동하는가입니다. 바로 이때 등장하는 것이 Process Flow입니..

Design Basis가 확정되었습니다. 지금까지 우리는 맥주 공장을 만들기 위해 필요한 조건들을 하나씩 정리했습니다. 무엇을 넣을 것인지, 얼마나 생산할 것인지, 하루 몇 시간 운전할 것인지, 어떤 온도와 압력에서 운전할 것인지, 어떤 재질을 사용할 것인지, 어떤 Utility를 사용할 것인지까지 결정했습니다. 하지만 엔지니어링 프로젝트에는 아주 중요한 문제가 하나 남아 있습니다. 그래서 실제로 어떻게 만들 것인가? Design Basis 문서만 보고는 아직 공장이 보이지 않습니다. 생산량이 정해져 있어도 원료가 어디로 들어오는지는 보이지 않습니다. 운전온도가 정해져 있어도 어느 설비에서 가열되는지는 보이지 않습니다. 그리고 가장 중요한 질문도 아직 남아 있습니다.맥주에 들어 있는 알코올을 실제 공정에..

설계는 도면에서 시작하지 않는다 프로젝트가 시작되면 엔지니어들은 곧바로 PFD를 그리고, 장비를 선정하고, 배관 사이즈를 계산할 것처럼 보입니다. 하지만 실제 프로젝트에서는 그보다 먼저 해야 할 일이 있습니다. 바로 “무엇을 기준으로 설계할 것인가?”를 정하는 것입니다. 앞선 과정에서 우리는 하나씩 질문에 답해 왔습니다. 무엇을 만들 것인가?얼마나 만들 것인가?원료는 어떤 조건으로 들어오는가?제품은 어떤 조건으로 나가는가?공장은 하루에 몇 시간 운전하는가?정상 운전 조건은 무엇인가?설비는 어느 압력과 온도를 견뎌야 하는가?어떤 Utility를 사용할 것인가?어떤 재질을 사용할 것인가?어떤 Code와 Standard를 적용할 것인가?각 질문에 대한 답이 따로 존재한다면 아직 설계의 기준이 완성된 것은 아닙..

설계자는 마음대로 설계하지 않는다 앞선 글에서 우리는 설계에 필요한 여러 조건을 하나씩 정했습니다. 공장에서는 어떤 원료를 사용할 것인지 결정했고, 얼마나 생산할 것인지 정했으며, 몇 시간 동안 운전할 것인지 결정했습니다. 운전온도와 운전압력도 정했습니다. 그리고 설비가 견뎌야 할 Design Pressure와 Design Temperature를 결정했고, 어떤 재질로 설비를 제작할 것인지 Material of Construction까지 정했습니다. 그렇다면 이제 이런 질문이 남습니다.“그런데 이 설계가 정말 맞다는 것은 어떻게 증명하지?” 예를 들어 어떤 배관의 두께를 계산했다고 생각해 보겠습니다. 엔지니어가 계산해 보니 3.2 mm가 나왔습니다. 그렇다면 3.2 mm 두께의 배관을 사용하면 되는 것일..