Greenfield Project Part 3. FEED란 무엇인가? 프로젝트 성공을 결정하는 가장 중요한 설계 단계

지난 글에서는 프로젝트의 경제성과 사업성을 검토하는 Feasibility Study를 살펴보았습니다.

 

Feasibility Study를 통해 프로젝트를 추진하기로 결정되었다면, 이제 실제 공장을 어떻게 설계할 것인지 구체적으로 정의해야 합니다. 바로 이 단계가 FEED(Front-End Engineering Design)입니다.

 

플랜트 업계에서는 흔히

"프로젝트의 성공은 FEED에서 대부분 결정된다."

 

라는 말을 자주 합니다.

 

그만큼 FEED 단계는 이후 EPC 수행과 시운전, 운영까지 영향을 미치는 매우 중요한 단계입니다.

 

이번 글에서는 FEED가 무엇이며 왜 중요한지, 어떤 업무를 수행하는지 자세히 알아보겠습니다.

 

 

FEED란 무엇인가?

 

FEED(Front-End Engineering Design)는

EPC(Engineering, Procurement, Construction)를 수행하기 전에 프로젝트의 기술적·경제적 기준을 확정하는 기본설계 단계입니다.

 

쉽게 말하면, "이 공장을 어떻게 만들 것인가?"를 거의 완성된 수준까지 설계하는 과정입니다.

 

이 단계에서는

 

• 공정 구성
• 설비 규모
• 주요 Equipment 선정
• 배관 구성
• Utility
• Layout
• CAPEX

등을 확정하게 됩니다. 즉,

1. Concept Review에서는 아이디어를 검토하고
2. Feasibility Study에서는 사업성을 검토했다면
3. FEED에서는 실제 공장을 설계하는 단계라고 이해하면 됩니다.

 

 

 

왜 FEED가 중요한가?

 

플랜트 프로젝트의 투자비는 수천억 원에서 수조 원까지 발생합니다.

 

이러한 대규모 프로젝트에서는 설계 변경(Change)이 발생할수록 비용이 기하급수적으로 증가합니다.

 

예를 들어 FEED 단계에서 Pump 위치를 변경하는 것은 도면 수정 정도로 끝날 수 있습니다.

 

하지만 Construction 단계에서 위치를 변경한다면

 

• Foundation 철거
• Pipe 재시공
• Cable Tray 수정
• Instrument 변경

등 막대한 비용이 발생합니다. 그래서 많은 기업에서는

"FEED에서 충분히 검토하고 EPC에서는 변경하지 않는다."

 

라는 원칙을 가지고 프로젝트를 수행합니다.

 

 

FEED의 주요 목적

 

FEED의 목적은 단순히 설계를 하는 것이 아닙니다.

 

대표적인 목적은 다음과 같습니다.

 

① EPC 입찰 기준 마련 : 모든 EPC Contractor가 동일한 조건으로 견적을 제출할 수 있도록 기준을 제공합니다.

 

② 프로젝트 비용 산정 : FEED 결과를 기반으로

 

• CAPEX
• Operating Cost
• Construction Cost

등을 보다 정확하게 산정할 수 있습니다. 일반적으로 Concept 단계보다 훨씬 높은 수준의 비용 정확도를 확보하게 됩니다.

 

③ 기술 리스크 제거 : 프로젝트 초기에

• Process Risk
• Safety Risk
• Operability
• Maintainability

등을 검토하여 향후 발생 가능한 문제를 최소화합니다.

 

④ 설계 기준 확정 : FEED가 완료되면

 

• Design Basis
• Process Design Criteria
• Engineering Philosophy

등 주요 설계 기준이 확정됩니다.

 

 

FEED에서 수행하는 주요 업무

 

FEED에서는 거의 모든 Engineering Discipline이 참여합니다.

 

대표적인 업무는 다음과 같습니다.

 

Process

• PFD 작성
• P&ID 작성
• Heat & Material Balance
• Hydraulic Calculation
• Equipment Data Sheet
• Utility Calculation

 

Mechanical

• Equipment Specification
• Material Selection
• Pressure Vessel Specification
• Tank Specification

 

Piping

• Plot Plan
• Equipment Layout
• Preliminary Pipe Routing
• Pipe Material Specification

 

Instrument

• Instrument Index
• Control Philosophy
• Cause & Effect
• Control Valve Specification

 

Electrical

• Single Line Diagram
• Load List
• Electrical Philosophy

 

Civil / Structural

• Foundation Concept
• Building Layout
• Structure Concept

 

Safety

• HAZID
• HAZOP
• SIL Assessment
• Fire Protection Philosophy
• Hazardous Area Classification

최근에는 프로젝트 초기 단계부터 안전설계를 반영하는 것이 일반적인 추세입니다.

 

 

FEED의 주요 산출물(Deliverables)

 

FEED가 완료되면 EPC 수행을 위한 다양한 산출물이 작성됩니다.

 

대표적으로 다음과 같습니다.

 

• Design Basis
• Process Design Criteria
• PFD
• P&ID
• Equipment List
• Line List
• Utility Summary
• Instrument Index
• Equipment Data Sheet
• Plot Plan
• Plot Layout
• Preliminary 3D Model
• Hydraulic Calculation Report
• Process Simulation
• Material Selection Report
• HAZOP Report
• Cost Estimate
• Project Execution Plan

이러한 문서들은 EPC Contractor가 상세설계를 수행하는 기준이 됩니다.

 

 

FEED와 Basic Engineering의 차이

 

많은 사람들이 FEED와 Basic Engineering을 같은 의미로 사용합니다.

 

실제로 두 용어는 상당 부분 겹치지만 프로젝트와 회사에 따라 구분이 달라질 수 있습니다.

 

일반적으로는 다음과 같이 이해하면 됩니다.

 

구분	FEED	Basic Engineering
목적	EPC 발주 기준 확정	기본설계 수행
범위	Engineering + Cost + Procurement Strategy	Engineering 중심
결과	EPC 입찰 가능 수준	기본 설계 완료
활용	EPC Tender	Detail Engineering 입력자료

 

즉, Basic Engineering은 설계 자체를 의미하는 경우가 많고, FEED는 설계뿐 아니라 비용 산정과 EPC 발주 준비까지 포함하는 보다 넓은 개념으로 사용되는 경우가 많습니다.

 

다만 업계와 발주처에 따라 두 용어를 동일한 의미로 사용하는 사례도 있으므로, 프로젝트의 계약 범위(Scope of Work)를 확인하는 것이 중요합니다.

 

 

FEED 이후에는 무엇을 할까?

 

FEED가 완료되면 프로젝트는 다음 단계로 넘어갑니다.

 

보통 다음과 같은 순서로 진행됩니다.

 

1. Concept Review
2. Feasibility Study
3. FEED
4. EPC Tender
5. Detail Engineering
6. Procurement
7. Construction
8. Pre-Commissioning
9. Commissioning 
10. Start-up
11. Operation

 

FEED는 이 중에서 EPC의 시작점이 되는 매우 중요한 단계입니다.

 

 

마무리

 

FEED는 단순히 설계를 수행하는 단계가 아닙니다.

 

프로젝트의 투자비, 일정, 안전성, 운전성, 유지보수성까지 종합적으로 검토하여 EPC를 성공적으로 수행하기 위한 기준을 확립하는 핵심 단계입니다.

 

플랜트 프로젝트에서는 FEED 단계에서 얼마나 완성도 높은 설계를 수행하느냐에 따라 이후 발생하는 설계 변경과 공사 비용, 일정 지연을 크게 줄일 수 있습니다.

 

따라서 FEED는 Plant Project Lifecycle에서 가장 중요한 Engineering 단계 중 하나라고 할 수 있겠습니다.