티스토리 뷰

목차



    반응형

    1. 모든 장비의 설계가 끝났다면, 공정도 완성된 것인가?

     

    Beer to Zero Project의 설계팀은 지금까지 무알콜 맥주 생산공장의 공정을 하나씩 설계해 왔습니다.

     

    먼저 프로젝트의 기본 개념을 정하고, 맥주에서 알코올을 제거하는 방법을 선정했습니다. 이후 Material Balance와 Energy Balance를 통해 물질과 에너지의 흐름을 계산하고, Process Simulation으로 공정 조건을 검토했습니다.

     

    계산 결과를 바탕으로 Tank, Pump, Heat Exchanger, Condenser, Vacuum System을 설계했습니다. 여기에 CIP System과 Utility Balance까지 검토하면서 공장 운영에 필요한 주요 설계 항목을 구체화했습니다.

     

    각각의 설계 문서만 보면 큰 문제는 없어 보입니다.

     

    탱크 용량은 필요한 생산량을 만족하고, 펌프는 요구 유량과 양정을 충족합니다. 열교환기는 필요한 열부하를 처리할 수 있고, 진공 시스템도 목표 압력에 도달하도록 설계되었습니다.

     

    그런데 프로젝트 매니저가 마지막 설계 회의에서 질문합니다.

     

    "각 장비가 개별적으로 적합하다는 것은 확인했습니다. 그렇다면 이 장비들을 모두 연결했을 때도 공정이 정상적으로 작동한다고 확신할 수 있습니까?"

     

    이 질문이 바로 Process Design Review의 출발점입니다.

     

    공정설계에서 중요한 것은 각각의 장비를 올바르게 설계하는 것만이 아닙니다. 장비와 장비 사이의 연결 조건, 공정 전체의 물질 및 에너지 흐름, 제어 시스템, 안전 설계가 서로 모순 없이 작동해야 합니다.

     

    Design Review는 개별 설계의 적합성을 넘어, 전체 공정이 하나의 시스템으로 성립하는지를 확인하는 과정입니다.

     

     

    2. Design Review란 무엇인가?

     

    Design Review는 설계 결과물이 프로젝트의 설계 기준과 기술적 요구사항을 충족하는지 검토하는 활동입니다.

     

    Process Design 관점에서는 공정의 생산능력, 운전 조건, 장비 용량, 물질수지, 에너지수지, 제어 방식 및 안전 요구사항이 서로 일관되는지를 확인합니다.

     

    예를 들어 펌프의 설계 유량이 적절하더라도 펌프 후단 배관의 압력손실이 예상보다 크다면 실제 운전 유량은 목표에 도달하지 못할 수 있습니다. 응축기의 열부하가 충분하더라도 냉각수 공급온도가 설계 조건보다 높다면 증기 응축 성능이 저하될 수 있습니다.

    이처럼 각 문서의 계산 결과가 개별적으로 타당하더라도, 서로 다른 설계 조건을 사용했다면 전체 공정에서는 문제가 발생할 수 있습니다.

     

    따라서 Design Review는 단순한 도면 확인이나 오탈자 검토가 아닙니다. 설계 기준에서 출발해 계산서, 장비 사서, 공정도, 제어 및 안전 요구사항까지 연결하여 검증하는 작업입니다.

     

    일반적으로 설계 검토에서는 다음과 같은 질문을 확인합니다.

     

    • 설계 기준과 생산 목표가 명확하게 정의되어 있는가?
    • 물질수지와 에너지수지가 서로 일치하는가?
    • 장비의 설계 용량과 실제 공정 요구량이 일치하는가?
    • 배관, 계장 및 제어 방식이 의도한 운전을 지원하는가?
    • 정상 운전뿐 아니라 기동, 정지, 비정상 상황도 고려했는가?
    • 안전 관련 검토사항과 설계 변경사항이 적절히 반영되었는가?

    이 질문에 대한 답을 확인해야 비로소 설계 결과물을 다음 단계로 넘길 수 있습니다.

     

     

    3. 첫 번째 검토: Design Basis와 실제 설계 결과가 일치하는가?

     

    Design Review의 첫 번째 단계는 Design Basis를 다시 확인하는 것입니다.

     

    Design Basis는 설계팀이 어떤 조건을 기준으로 공장을 설계했는지 정의하는 문서입니다. 생산능력, 원료 조건, 제품 규격, 운전시간, 설계온도, 설계압력, 유틸리티 조건 등이 여기에 포함될 수 있습니다.

     

    Beer to Zero Project에서는 하루 100톤의 원료 맥주를 처리하는 공장을 가정해 보겠습니다.

     

    이때 가장 먼저 확인해야 하는 것은 100 t/day라는 생산능력의 의미입니다.

     

    하루 24시간 연속 운전을 기준으로 한 것인지, 실제 운전시간을 하루 20시간으로 가정한 것인지에 따라 시간당 처리량이 달라집니다. 또한 100톤이 원료 맥주의 투입량인지, 알코올 제거 후 최종 제품의 생산량인지도 구분해야 합니다.

     

    이 차이는 이후의 모든 설계에 영향을 줍니다.

     

    시간당 처리량이 달라지면 펌프 유량, 열교환기 열부하, 증발 및 응축 부하, 저장탱크의 체류시간과 유틸리티 소비량도 달라질 수 있기 때문입니다.

     

    따라서 설계 검토에서는 다음 사항을 확인합니다.

     

    • 첫째, 생산능력의 기준이 모든 문서에서 동일해야 합니다.
    • 둘째, 정상 운전시간과 설비 가동률에 대한 가정이 일관되어야 합니다.
    • 셋째, 원료의 온도, 압력, 조성 및 유량이 공정 계산서와 장비 사서에 동일하게 반영되어야 합니다.
    • 넷째, 설계 여유율이 적용되었다면 그 근거와 적용 범위를 확인해야 합니다.

    설계 여유율은 모든 장비에 동일한 비율을 일괄 적용한다고 해서 합리적인 설계가 되는 것은 아닙니다. 장비별 특성, 운전 변동성, 제어 요구사항과 설계 기준에 따라 적절하게 검토해야 합니다.

     

    결국 Design Review는 설계가 시작되었던 기준으로 돌아가, 모든 결과물이 동일한 목표를 향하고 있는지 확인하는 과정입니다.

     

     

    4. 두 번째 검토: Material Balance와 Energy Balance는 일치하는가?

     

    두 번째 단계에서는 물질과 에너지의 흐름을 검증합니다.

     

    Material Balance는 원료가 투입되어 제품, 부산물, 회수물 및 폐기물로 어떻게 분배되는지 설명합니다. Energy Balance는 각 공정에서 열과 에너지가 얼마나 들어오고 나가는지 나타냅니다.

     

    무알콜 맥주 생산공정에서는 알코올을 제거하는 과정이 대표적인 검토 대상입니다.

     

    원료 맥주가 분리공정에 투입되면 알코올이 제거된 맥주뿐 아니라 알코올을 포함하는 증기 또는 회수액이 발생할 수 있습니다. 실제 흐름은 선정한 분리 방식과 공정 구성에 따라 달라집니다.

     

    이때 원료 맥주에 포함된 물과 에탄올이 공정 출구에서 어떻게 분배되는지 확인해야 합니다. 알코올 제거율만 검토해서는 충분하지 않습니다. 최종 제품의 생산량, 회수물의 양, 손실되는 물질의 양까지 함께 검토해야 합니다.

     

    Energy Balance도 마찬가지입니다.

     

    증발공정에 필요한 열량이 가열기 사양서에 반영되어 있는지, 발생한 증기의 열부하가 응축기 설계에 반영되어 있는지, 냉각 및 냉동 시스템이 해당 부하를 감당할 수 있는지 확인해야 합니다.

     

    예를 들어 공정 시뮬레이션에서는 증발기 출구 증기의 유량이 시간당 1,000 kg으로 계산되었는데, 응축기 설계에서는 시간당 800 kg만 처리하는 조건을 사용했다고 가정해 보겠습니다.

     

    이 경우 두 계산이 각각의 가정 아래에서 정상적으로 수행되었더라도, 실제 공정에서는 200 kg/h에 해당하는 증기 흐름을 어떻게 처리할 것인지 추가 검토가 필요합니다.

     

    물론 실제 설계에서는 운전 조건, 증기 조성, 비응축성 가스, 열손실 및 설계 여유율 등을 함께 고려해야 합니다. 핵심은 단순히 숫자를 비교하는 것이 아니라, 서로 연결된 계산이 동일한 공정 조건을 기준으로 작성되었는지 확인하는 것입니다.

     

    설계 검토 시에는 다음 자료를 함께 비교하는 것이 좋습니다.

     

    • Material Balance와 Stream Summary
    • Energy Balance와 Heat Duty Summary
    • Process Simulation 결과
    • Equipment Sizing 및 Datasheet
    • Utility Balance
    • 주요 배관의 유량 및 압력 조건

    이 문서들의 수치가 연결되어 있어야 공정 전체의 흐름을 신뢰할 수 있습니다.

     

     

    5. 세 번째 검토: 장비를 연결했을 때도 정상적으로 운전할 수 있는가?

     

    세 번째 단계에서는 개별 장비의 설계 조건을 공정 전체의 관점에서 검토합니다.

     

    펌프, 열교환기, 탱크, 응축기는 각각 독립된 장비처럼 보이지만 실제 공장에서는 서로 영향을 주고받습니다.

     

    예를 들어 저장탱크에서 액체를 이송하는 펌프를 설계했다고 가정하겠습니다. 펌프의 요구 유량과 양정이 적절하더라도, 탱크의 액위가 낮아졌을 때 흡입 조건이 충분하지 않으면 캐비테이션이나 운전 불안정이 발생할 수 있습니다.

     

    따라서 펌프 검토에서는 유량과 양정뿐 아니라 흡입 배관의 압력손실, 액위 변화, 유체의 증기압, NPSH 조건 및 최소유량 요구사항 등을 함께 확인해야 합니다.

     

    열교환기 역시 열부하만으로 설계 적합성을 판단할 수 없습니다. 열교환 면적, 유체의 입출구 온도, 압력손실, 오염에 따른 성능 저하, 유량 분배 및 제어 방식 등을 종합적으로 살펴봐야 합니다.

     

    탱크와 펌프 사이의 연결도 중요합니다. 탱크의 유효용량이 충분하더라도 상류 공정의 공급속도와 하류 공정의 소비속도가 맞지 않으면 액위가 지속적으로 상승하거나 하락할 수 있습니다.

     

    이러한 문제를 방지하려면 장비별 검토를 마친 뒤 장비 간 인터페이스를 확인해야 합니다.

     

    검토 대상 주요 확인 항목
    Tank → Pump 최소 액위, 흡입 조건, NPSH, 유입·유출 유량
    Pump → Heat Exchanger 요구 유량, 압력손실, 허용 운전범위
    Evaporator → Condenser 증기 유량, 조성, 온도, 압력, 열부하
    Chiller → Process Equipment 냉각능력, 공급온도, 유량, 환수조건
    Process → CIP System 세척 대상, 세척 유량, 배수 및 회수 경로
    Equipment → Control System 계측 위치, 제어변수, 인터록 및 경보

     

    위 표는 검토 항목을 설명하기 위한 예시이며, 실제 적용 항목은 공정 구성과 장비 형식에 따라 달라집니다.

     

    여기서 중요한 것은 장비가 개별적으로 적합하다는 사실과 장비들이 서로 연결되어 정상적으로 작동한다는 사실은 별개의 검증 대상이라는 점입니다.

     

     

    6. 네 번째 검토: PFD와 P&ID는 설계 의도를 정확하게 전달하는가?

     

    공정설계 결과를 다른 엔지니어와 현장 운영자가 이해할 수 있도록 전달하는 대표적인 문서가 PFD와 P&ID입니다.

     

    PFD(Process Flow Diagram)는 공정의 주요 흐름을 보여주는 도면입니다. 주요 장비, 물질의 이동 경로, 주요 운전조건과 공정 간 연결 관계를 파악하는 데 사용됩니다.

     

    반면 P&ID(Piping and Instrumentation Diagram)는 배관, 밸브, 계장, 제어 및 관련 연결 관계를 보다 상세하게 표현합니다.

     

    두 문서는 표현 수준이 다르지만 서로 일치해야 합니다.

     

    예를 들어 PFD에서는 원료 맥주가 예열기를 거쳐 분리공정으로 이동하도록 설계했는데, P&ID에서는 해당 흐름에 필요한 배관 연결이나 제어 요소가 누락되어 있다면 설계 의도가 현장에 정확하게 전달되지 않을 수 있습니다.

     

    Design Review에서는 다음 사항을 확인합니다.

     

    • PFD의 주요 장비가 Equipment List와 일치하는가?
    • 장비 번호와 명칭이 관련 문서에서 동일하게 사용되는가?
    • 주요 공정 스트림의 유량, 온도, 압력 및 조성이 계산서와 일치하는가?
    • P&ID의 배관 연결이 공정의 의도된 흐름을 구현하는가?
    • 필요한 계측기, 제어밸브, 차단밸브 및 인터록이 반영되어 있는가?
    • 배출, 드레인, 벤트 및 세척 경로가 공정 특성에 맞게 검토되었는가?
    • 정상 운전과 비정상 운전에서 필요한 흐름이 확보되는가?

    다만 PFD와 P&ID의 목적은 다르므로 모든 정보를 두 도면에 동일하게 표현하는 것은 아닙니다. 각 도면의 상세 수준에 맞게 정보를 배치하되, 서로 참조하는 주요 설계 정보가 모순되지 않아야 합니다.

     

    도면이 보기 좋게 작성되었는지만 확인하는 것은 충분하지 않습니다. 설계자가 의도한 공정이 다른 분야의 엔지니어에게도 동일하게 해석될 수 있는지 확인해야 합니다.

     

     

    7. 다섯 번째 검토: 정상 운전 이외의 상황도 고려했는가?

     

    공장은 정상 운전 조건에서만 작동하지 않습니다.

     

    기동과 정지, 장비 고장, 유틸리티 공급 중단, 계측기 이상, 공정 유량 변화 등 다양한 상황이 발생할 수 있습니다.

     

    따라서 Design Review에서는 정상 상태의 설계 적합성뿐 아니라 운전 조건이 달라졌을 때 공정이 어떻게 반응하는지도 검토해야 합니다.

     

    예를 들어 냉각수 공급이 중단되었다고 가정하겠습니다.

     

    응축기에서 증기를 충분히 응축하지 못하면 후단 압력이나 증기 흐름에 영향을 줄 수 있습니다. 이때 압력 상승이 다른 장비로 전파되는지, 경보와 인터록이 적절한지, 필요한 경우 공정을 안전하게 정지할 수 있는지 확인해야 합니다.

     

    펌프가 정지하는 상황도 마찬가지입니다. 상류에서 액체 공급이 계속되면 탱크 액위가 상승할 수 있고, 하류 공정은 원료 부족 상태에 놓일 수 있습니다. 이러한 상황에 대한 대응은 공정 구성과 제어 전략에 따라 달라집니다.

     

    따라서 다음 항목을 검토할 필요가 있습니다.

     

    운전 시나리오 검토

    • 정상 기동 및 정지 절차가 성립하는가?
    • 주요 장비가 정지하거나 고장 났을 때 상류와 하류 공정은 어떻게 반응하는가?
    • 냉각수, 냉동수, 전력 등 주요 유틸리티가 상실되면 어떤 영향이 발생하는가?
    • 온도, 압력, 유량 및 액위가 허용 범위를 벗어나면 어떤 조치가 이루어지는가?
    • 비정상 상황에서 안전한 상태로 전환할 수 있는가?

     

    공정안전 검토

    • 주요 물질의 독성, 인화성, 반응성 및 기타 유해 특성이 설계에 반영되었는가?
    • 과압 및 진공 조건에 대한 보호가 검토되었는가?
    • 안전밸브, 배출계통, 가스 검지 및 인터록 등 필요한 보호수단이 적절히 검토되었는가?
    • 작업자의 접근, 유지보수 및 비상 대응을 고려했는가?
    • 위험성 평가에서 도출된 조치사항이 설계 문서에 반영되었는가?

    여기서 Design Review와 HAZOP을 동일한 활동으로 혼동해서는 안 됩니다.

     

    Design Review는 설계 전반의 기술적 정합성과 요구사항 충족 여부를 검토하는 활동입니다. HAZOP(Hazard and Operability Study)은 설계 의도에서 벗어나는 상황을 체계적으로 식별하고 그 원인, 결과 및 보호수단을 검토하는 위험성 평가 기법입니다.

     

    두 활동은 목적과 범위가 다르지만 서로 밀접하게 연결됩니다. Design Review에서 확인된 위험 요소는 필요한 위험성 평가로 이어질 수 있으며, HAZOP에서 도출된 권고사항은 설계 문서와 제어 및 안전 관련 요구사항에 반영되어야 합니다.

     

    공정안전 관련 규정과 적용 요건은 국가, 사업장, 물질 및 공정에 따라 달라집니다. 따라서 실제 프로젝트에서는 해당 법규와 적용 코드 및 표준을 별도로 확인해야 합니다.

     

     

    8. 여섯 번째 검토: 설계 변경사항은 모두 반영되었는가?

     

    실제 프로젝트에서 최초 설계가 마지막 설계까지 그대로 유지되는 경우는 드뭅니다.

     

    공정 시뮬레이션 결과가 변경될 수 있고, 장비 공급업체가 제시한 사양이 기존 가정과 다를 수 있습니다. 현장 여건에 따라 배관 경로가 달라지거나, 안전성 검토 결과에 따라 밸브와 계장 구성이 추가될 수도 있습니다.

     

    문제는 변경 자체보다 변경된 내용이 관련 문서에 일관되게 반영되지 않는 경우입니다.

     

    예를 들어 펌프 공급업체의 최종 사양에 따라 요구 운전 유량이 변경되었는데 Pump Datasheet만 수정하고 Material Balance와 PFD는 기존 수치를 유지했다고 가정하겠습니다.

     

    이 경우 각 문서는 개별적으로 작성되어 있더라도 서로 다른 설계 기준을 담게 됩니다. 이후 배관 설계, 제어밸브 선정 및 유틸리티 검토에도 오류가 전파될 수 있습니다.

     

    따라서 설계 변경이 발생하면 다음 사항을 확인해야 합니다.

     

    1. 변경의 원인과 기술적 근거를 기록합니다.
    2. 변경이 영향을 미치는 계산서, 도면 및 사양서를 식별합니다.
    3. 관련 분야 엔지니어와 변경 영향을 검토합니다.
    4. 필요한 문서를 수정하고 개정번호와 변경 이력을 관리합니다.
    5. 검토와 승인을 완료한 뒤 관련 담당자에게 변경사항을 전달합니다.

    공정안전에 영향을 주는 변경이라면 단순한 도면 개정으로 끝나서는 안 됩니다. 해당 변경에 필요한 위험성 검토, 승인, 교육 및 관련 절차의 수정 여부도 확인해야 합니다.

     

    미국 OSHA의 Process Safety Management 규정은 적용 대상 공정에 대해 공정 정보의 문서화, 위험성 평가, 권고사항의 해결 및 변경관리 등을 규정하고 있습니다. 다만 이 규정이 모든 국내 프로젝트에 직접 적용되는 것은 아니며, 실제 적용 법규와 사업장 절차에 따라 검토 범위를 정해야 합니다.

     

    설계 변경사항을 체계적으로 관리하는 이유는 문서의 개수를 늘리기 위해서가 아닙니다. 프로젝트에 참여하는 모든 담당자가 동일한 최신 설계 정보를 기준으로 업무를 수행하도록 하기 위해서입니다.

     

     

    9. Design Review Checklist: 무엇을 확인해야 하는가?

     

    지금까지 살펴본 내용을 실제 설계 검토에 활용할 수 있도록 정리해 보겠습니다.

     

    아래 체크리스트는 Beer to Zero Project를 위한 예시이며, 실제 프로젝트에서는 공정의 위험도, 계약 요구사항, 적용 법규 및 설계 단계에 따라 항목을 추가하거나 조정해야 합니다.

     

    구분 주요 검토 항목 확인할 자료
    Design Basis 생산능력, 원료 조건, 제품 규격 및 운전시간의 일관성 Design Basis
    Process Flow 주요 공정 단계와 물질 흐름의 적절성 BFD, PFD
    Material Balance 투입량, 제품량, 회수량 및 손실량의 정합성 Material Balance, Stream Summary
    Energy Balance 열부하와 에너지 소비량의 일관성 Energy Balance, Utility Balance
    Process Simulation 주요 운전조건 및 계산 가정의 타당성 Simulation Report
    Equipment Sizing 장비 용량과 실제 공정 요구량의 일치 여부 Calculation Sheet, Datasheet
    Hydraulic Review 유량, 압력손실, 펌프 양정 및 흡입 조건 Hydraulic Calculation
    Heat Transfer 열부하, 입출구 조건 및 유틸리티 공급조건 Heat Exchanger Datasheet
    Instrumentation 계측, 제어, 경보 및 인터록 요구사항 P&ID, Control Narrative
    Process Safety 위험성 평가 및 보호수단의 반영 여부 HAZOP, 관련 안전 검토 문서
    Operability 기동, 정지, 비정상 운전 및 유지보수 고려 Operating Philosophy, 관련 도면
    Change Management 변경사항, 개정 이력 및 후속 조치의 완료 여부 Revision History, Action List

     

    검토 결과는 단순히 적합 또는 부적합으로만 기록하기보다, 발견된 문제와 후속 조치가 추적될 수 있도록 관리하는 것이 좋습니다.

     

    예를 들어 응축기의 설계 열부하가 최신 Energy Balance와 일치하지 않는다면, 관련 계산서를 재확인하고 필요한 문서를 수정한 뒤 재검토 결과를 기록해야 합니다.

     

    중요한 것은 체크리스트의 모든 칸에 표시하는 것이 아니라, 실제로 검토가 수행되었고 미해결 사항이 적절하게 처리되었다는 사실을 확인할 수 있어야 한다는 점입니다.

     

     

    10. Design Review가 끝났다면, Process Design도 끝난 것인가?

     

    Design Review를 마치면 설계팀은 검토 결과와 미해결 사항을 정리합니다.

     

    검토 중 발견된 문제는 수정하고, 관련 문서를 갱신하며, 추가 검토가 필요한 항목은 담당자와 완료 목표일을 지정해 관리합니다. 이후 필요한 승인 절차를 거쳐 해당 설계 단계의 결과물을 확정합니다.

     

    하지만 여기서 한 가지 구분해야 할 점이 있습니다.

     

    Process Design의 설계 검토 완료가 곧 공장의 건설 완료나 운전 준비 완료를 의미하지는 않습니다.

     

    Process Design에서 확정된 설계 결과는 상세설계, 구매, 제작, 시공, 검사 및 시운전의 기초자료로 활용됩니다. 이후 단계에서도 공급업체 자료와 현장 조건을 반영한 검토 및 설계 변경이 발생할 수 있습니다.

     

    시운전 전에는 실제 설치 상태가 설계 사양과 일치하는지, 운전 및 유지보수 절차가 준비되었는지, 필요한 교육과 안전 관련 조치가 완료되었는지 별도로 확인해야 합니다.

     

    따라서 Design Review의 목적은 모든 프로젝트 업무를 끝내는 것이 아니라, 검토된 설계 결과를 다음 단계에서 신뢰할 수 있도록 만드는 것입니다.

     

    설계 문서가 완성되었다는 사실보다 중요한 것은 그 문서가 실제 공장을 구현하는 데 충분하고 일관된 정보를 제공하는가 하는 점입니다.

    11. Part 4. Process Design — 맥주는 어떻게 무알콜이 되는가

     

    이번 Part 43을 마지막으로 Beer to Zero Project의 Process Design 편을 마무리합니다.

     

    이번 연재에서는 무알콜 맥주 생산공장을 설계한다는 가정 아래, 공정의 개념부터 개별 장비의 설계와 최종 검토까지 순차적으로 살펴보았습니다.

     

    Concept Design에서는 어떤 공정을 구현할 것인지 결정했습니다. Process Flow에서는 공정의 큰 흐름을 구성했고, Material Balance와 Energy Balance에서는 물질과 에너지의 이동을 계산했습니다.

     

    Process Simulation을 통해 주요 운전조건을 검토한 뒤, 장비의 용량과 사양을 구체화했습니다. Pump, Heat Exchanger, Condenser, Vacuum System, Tank 및 CIP System을 검토하고 Utility Balance를 통해 공장 운영에 필요한 유틸리티를 정리했습니다.

     

    그리고 마지막으로 Design Review를 통해 각각의 설계 결과가 서로 연결되어 하나의 일관된 시스템을 구성하는지 확인했습니다.

    이 과정을 통해 알 수 있는 사실은 명확합니다.

     

    공정설계는 단순히 장비를 선정하거나 계산서를 작성하는 업무가 아닙니다. 생산 목표를 실제 운전 가능한 공정으로 전환하고, 그 공정을 구현하는 데 필요한 조건과 정보를 체계적으로 정의하는 작업입니다.

     

    좋은 설계는 개별 장비의 성능만으로 완성되지 않습니다. 장비 사이의 연결 관계, 물질과 에너지의 흐름, 제어 전략, 안전 요구사항 및 설계 변경사항이 함께 검토되어야 합니다.

     

    무알콜 맥주 한 병이 생산되기까지는 제품의 품질을 결정하는 공정뿐 아니라, 그 공정을 가능하게 하는 수많은 엔지니어링 판단이 필요합니다.

     

    그리고 Design Review는 그 판단들이 하나의 일관된 설계로 완성되었는지 확인하는 마지막 검토 단계입니다.

     

    다음 단계에서는 지금까지 정의한 공정을 실제 장비와 배관, 구조물 및 제어 시스템으로 구현하기 위한 상세설계와 프로젝트 실행 단계로 넘어가게 됩니다.

     

    Beer to Zero Project의 Process Design은 여기서 마무리하지만, 하나의 공장이 실제로 완성되는 엔지니어링 과정은 이제 다음 단계로 이어집니다.

     

     

    Beer to Zero Project 연재 순서

     

    PART 4. Process Design — 맥주는 어떻게 무알콜이 되는가

     

    • Part 28. 드디어 공정을 그리기 시작하다 - Process Concept
    • Part 29. 맥주는 공장에서 어떻게 이동하는가 - Process Flow
    • Part 30. 알코올을 어떻게 제거할 것인가 - Separation Process
    • Part 31. 맥주의 성분은 어디로 이동하는가 - Material Balance
    • Part 32. 열은 어디에서 들어오고 빠져나가는가 - Energy Balance
    • Part 33. 실제 공정 조건을 계산하다 - Process Simulation
    • Part 34. 장비의 크기는 어떻게 결정하는가 - Equipment Capacity
    • Part 35. 열교환기는 얼마나 커야 하는가 - Heat Exchanger Sizing
    • Part 36. 알코올 증기를 어떻게 회수할 것인가 - Condenser Design
    • Part 37. 액체를 어떻게 이송할 것인가 - Pump Sizing
    • Part 38. 진공은 어떻게 만들 것인가 - Vacuum System Design
    • Part 39. 맥주를 어디에 저장할 것인가 - Tank Design
    • Part 40. 공장을 세척하는 시스템 - CIP System
    • Part 41. 공장에 필요한 Utility는 얼마나 되는가 - Utility Balance
    • Part 42. 공정 전체를 한 장에 담다 - PFD 작성
    • Part 43. Process Design을 하나의 공정도로 완성하다 - Design Review
    반응형