공직파(20) : Package 설계란 무엇인가? - Chiller, Heater 등 Package가 생긴 이유

1. Package 설계는 왜 등장했는가?

공정설계(Process Design) 업무에서 Package 설계(Package Engineering)는 더 이상 선택이 아닌 필수 영역입니다.

특히 Chiller, Heater, Compressor, Vacuum System과 같은 설비들은 대부분 개별 설비가 아닌 Package 형태로 설계·조달됩니다.

 

그렇다면 한 가지 질문이 자연스럽게 떠오릅니다.

❓ 왜 공정 설계는 개별 장비 설계에서 Package 설계 방식으로 발전했을까?

이 질문에 대한 답은 공정의 복잡성 증가, 전문화, 리스크 관리에 있습니다.

 

공정엔지니어로 업무를 하시게 되면 초기에 반드시 직면하게 되는 업무인 Package 설계에 대해서 알아보겠습니다.

 

2. Package 설계란 무엇인가?

Package 설계란 특정 공정 기능을 수행하는 설비들을

👉 표준화된 모듈(Module) 형태로 통합 설계하여
👉 설계·제작·시험·납품까지 Vendor가 책임지는 엔지니어링 방식입니다.

 

대표적인 Package 예시는 다음과 같습니다.

• Chiller Package
• Heater / Furnace Package
• Compressor Package
• Gas Supply Package
• Vacuum Package

이러한 Package는 플랜트 전체 관점에서 하나의 기능 블록(Function Block)으로 취급됩니다.

 

 

3. Chiller, Heater와 같은 Package 설계 모듈은 왜 생겨났는가?

1) 공정 복잡성 증가에 따른 한계

과거에는 공정 엔지니어가 다음과 같은 설계를 직접 수행했습니다.

• 열교환기 선정
• 펌프 용량 계산
• 배관 및 제어 로직 설계

그러나 공정이 대형화·고도화되면서 다음과 같은 문제가 발생했습니다.

• 설계 범위 과도 확대
• 특정 설비에 대한 전문성 부족
• 설계 오류에 따른 운영 리스크 증가

➡ 모든 설비를 공정 엔지니어가 직접 설계하는 방식은 한계에 도달

 

2) 고위험·고전문화 설비의 증가

Chiller, Heater와 같은 설비는 다음 특징을 가집니다.

• 열역학적 설계 난이도 높음
• 안전사고 리스크 큼
• 제어 로직 복잡
• 제조사별 노하우 차이 큼

이러한 설비를 범용 설계로 접근할 경우,

• 성능 미달
• 에너지 비효율
• Safety Issue 발생 가능성 증가

➡ 전문 Vendor의 표준화된 Package 설계가 필요

 

3) 프로젝트 리스크 관리 측면

Package 설계 방식은 다음과 같은 리스크를 분산시킵니다.

항목	개별 설계	Package 설계
성능 책임	Client	Vendor
설계 오류	Client 리스크	Vendor 보증
시험	현장 중심	FAT 선행

➡ Client는 “요구 정의”, Vendor는 “성능 보증” 구조로 역할 분리

 

4) 글로벌 EPC 표준의 정착

대형 EPC 프로젝트에서는 이미 다음과 같은 방식이 표준입니다.

• Utility System = Package 단위 조달
• Chiller / Boiler / Compressor → Vendor Package

이는 단순한 관행이 아니라
👉 일정 단축, 품질 확보, Claim 최소화를 위한 전략적 선택입니다.

 

 

4. Package 설계에서 Client의 업무 Scope

Client는 Package 설계의 요구 정의자(Requestor) 역할을 수행합니다.

✔ 공정 요구조건 정의

• Required Duty (kW, kcal/hr)
• Operating Range
• Utility 조건
• Design Margin

✔ Interface 정의

• Battery Limit
• Tie-in Point
• Control Signal Interface

✔ 설계 기준 및 규격 제공

• Codes & Standards
• Client Engineering Specification

✔ Vendor Deliverable 검토 및 승인

• Datasheet
• P&ID
• GA Drawing
• FAT 승인

➡ Client는 “어떻게 만들지는 관여하지 않음”

 

 

5. Vendor의 업무 Scope

Vendor는 Package의 기술적 완성 책임자입니다.

✔ 상세 설계 수행

• Thermal / Mechanical Design
• Control Logic 설계
• Internal Piping & Instrument

✔ 제작 및 조립

• Skid Mount
• Factory Assembly

✔ 시험 및 성능 보증

• FAT 수행
• Performance Guarantee

➡ Vendor는 “성능을 보증하는 주체”

 

 

6. Chiller / Heater Package의 전형적인 구조

하나의 Package는 다음 요소를 포함합니다.

• Main Equipment (Chiller, Heater)
• Circulation Pump
• Expansion Tank
• Control Valve
• Instrumentation
• Local Control Panel
• Skid Frame

즉, 단일 장비가 아닌 ‘완성된 공정 유닛’입니다.

 

 

7. Package 설계가 공정 엔지니어에게 의미하는 것

공정 엔지니어의 역할은 과거와 달라졌습니다.

❌ 모든 설비를 직접 계산하는 엔지니어
⭕ 올바른 Package를 정의하고, Vendor를 컨트롤하는 엔지니어

특히 다음 능력이 중요해집니다.

• Process Requirement 명확화
• Over / Under Spec 판단
• Vendor Technical Query 대응 능력

 

8. 결론 – Package 설계는 공정의 진화 결과입니다

Chiller, Heater와 같은 Package 설계는 단순한 설계 편의가 아니라 공정 산업이 복잡해진 결과로 탄생한 필연적인 구조입니다.

Package 설계의 본질은 다음 한 문장으로 정리할 수 있습니다.

“공정 엔지니어는 설비를 설계하는 사람이 아니라, 설비가 올바르게 설계되도록 정의하는 사람입니다.”