Part 58. Vendor에게 무엇을 요구할 것인가 - Equipment Specification

1. 설계가 끝났다면, 이제 장비를 구매할 차례

 

무알코올 맥주 생산 플랜트의 기본설계와 상세설계가 마무리되었다고 가정해 보겠습니다.

 

공정 엔지니어는 PFD와 P&ID를 작성했고, 주요 장비의 용량을 계산했으며, 배관 구경과 펌프의 요구 유량도 결정했습니다. 열교환기의 열부하와 운전 조건도 정리했습니다.

 

이제 설계도면을 실제 장비로 바꿀 차례입니다.

 

그런데 여기서 한 가지 문제가 발생합니다. 엔지니어가 필요한 장비의 성능을 계산했다고 해서 제조사가 그 의도를 자동으로 이해하는 것은 아닙니다.

 

예를 들어 공정 엔지니어가 냉각수 10 m³/h를 공급할 펌프가 필요하다고 판단했다고 가정해 보겠습니다. Vendor에게 단순히 "유량 10 m³/h인 펌프를 공급해 주세요"라고 요청하면 충분할까요?

 

그렇지 않습니다.

 

냉각수의 온도와 밀도, 배관의 압력 손실, 장비의 설치 높이, 요구 토출압력, 연속 운전 여부, 사용 재질 등 추가로 고려해야 할 조건이 많습니다. 이러한 조건에 따라 적합한 펌프의 형식과 모터 용량, 재질, 운전점이 달라질 수 있기 때문입니다.

 

결국 구매 단계에서 필요한 것은 장비의 이름이나 대략적인 용량이 아닙니다. 어떤 조건에서 어떤 성능을 만족해야 하며, 어떤 기준으로 제작하고 검사해야 하는지를 명확하게 정의한 기술 요구사항입니다.

 

이 역할을 수행하는 대표적인 문서가 바로 Equipment Specification입니다.

 

 

2. Equipment Specification이란 무엇인가?

 

Equipment Specification은 프로젝트에서 요구하는 장비의 성능, 설계 조건, 재질, 적용 규격, 제작 및 검사 요구사항 등을 정의하는 기술 사양서입니다.

 

쉽게 말하면, 공정 엔지니어가 설계한 플랜트의 요구사항을 장비 제조사가 이해하고 제작에 반영할 수 있도록 전달하는 문서입니다.

여기서 비슷한 이름의 문서들을 구분할 필요가 있습니다.

 

문서	주요 역할
Equipment List	플랜트에 필요한 장비의 종류, 번호, 수량 등을 정리합니다.
Equipment Datasheet	개별 장비의 공정 조건과 주요 설계 데이터를 정리합니다.
Equipment Specification	장비가 충족해야 하는 기술적 요구사항과 설계·제작 기준을 정의합니다.
RFQ (Request for Quotation)	Vendor에게 가격과 납기, 기술 제안 등을 요청합니다.
Purchase Order (PO)	합의된 조건에 따라 장비를 공식적으로 발주합니다.

 

실제 프로젝트에서는 Datasheet와 Specification이 하나의 문서로 통합되기도 하며, 프로젝트의 계약 구조와 회사 표준에 따라 문서 명칭과 구성이 달라질 수 있습니다.

 

중요한 것은 문서의 이름이 아니라 각각의 역할입니다. Datasheet가 장비별 주요 데이터를 전달한다면, Specification은 그 데이터를 어떤 기준으로 설계와 제작에 반영해야 하는지 구체화합니다.

 

예를 들어 열교환기의 Datasheet에 필요한 열부하와 유량, 입출구 온도가 기재되어 있다면, Specification에는 적용 설계 규격, 허용 압력손실, 재질 요구사항, 검사 및 시험 조건 등을 추가로 명시할 수 있습니다.

 

IOGP의 JIP33 표준화 조달 프로그램도 장비 구매 과정에서 기술 요구사항과 품질 요구사항, 정보 제출 요건을 체계적으로 관리하는 접근법을 제시합니다. 이는 구매 사양서가 단순한 정보 전달 문서를 넘어 설계와 제작, 검사 과정의 기준이 된다는 점을 보여줍니다.

 

 

3. Equipment Specification에는 무엇을 작성해야 하는가?

 

모든 장비에 동일한 항목을 적용할 수는 없습니다. 펌프와 열교환기, 저장탱크는 기능과 설계 방식이 다르기 때문입니다.

 

다만 일반적인 공정 플랜트의 장비 사양서는 다음과 같은 항목을 중심으로 구성할 수 있습니다.

 

3.1 장비 식별 정보와 기본 요구사항

가장 먼저 작성하는 것은 장비를 식별하기 위한 기본 정보입니다.

 

• Equipment Tag Number
• Equipment Name 및 Type
• 설치 위치 또는 Service
• 요구 수량
• 적용 프로젝트 및 관련 도면 번호
• 공급 범위(Scope of Supply)

예를 들어 냉각수 순환 펌프라면 P-101A/B와 같은 Tag Number를 부여하고, 장비의 용도와 설치 위치, 요구 수량을 기재합니다.

여기서 공급 범위는 특히 중요합니다.

 

펌프 본체만 공급하는지, 모터와 커플링, 커플링 가드, 베이스플레이트까지 포함하는지에 따라 견적 금액과 설치 작업이 달라집니다. 필요한 경우 현장 계기, 제어반, 예비품, 특수 공구, 설치 및 시운전 지원의 포함 여부도 구분해야 합니다.

 

공급 범위가 불명확하면 발주 이후에 추가 비용이나 책임 범위에 대한 분쟁이 발생할 수 있습니다.

 

3.2 공정 조건(Process Data)

공정 엔지니어에게 가장 중요한 부분입니다.

 

장비가 어떤 유체를 취급하고, 어떤 운전 조건에서 작동해야 하는지를 정의합니다.

 

주요 항목은 다음과 같습니다.

 

• 유체명 및 조성
• 정상·최소·최대 유량
• 운전 압력 및 온도
• 설계 압력 및 설계 온도
• 밀도, 점도, 비열 등 필요한 물성
• 부식성, 고형물 포함 여부 등 유체의 특성
• 정상 운전, 기동, 정지 및 비정상 운전 조건

예를 들어 무알코올 맥주 생산 공정에서 제품을 냉각하는 열교환기를 구매한다고 가정해 보겠습니다.

 

정상 운전 시 제품이 60°C에서 20°C로 냉각되어야 한다면, 이 온도 조건은 열교환기 선정의 중요한 기준입니다. 그러나 제품 유량이 달라지거나 냉각수 공급 온도가 상승하면 같은 장비로 목표 출구 온도를 달성하지 못할 수도 있습니다.

 

따라서 단순히 입구와 출구 온도만 적는 것이 아니라, 해당 온도를 만족해야 하는 유량과 냉각수 조건을 함께 명시해야 합니다.

 

또한 정상 운전 조건과 설계 조건은 구분해야 합니다. 정상 운전 온도가 60°C라고 해서 설계 온도까지 반드시 60°C로 설정해야 하는 것은 아닙니다. 설계 조건은 기동 및 정지 상황, 예상 가능한 이상 조건, 관련 설계 규정 등을 검토해 결정해야 합니다.

 

3.3 기계적 설계 요구사항(Mechanical Requirements)

공정 조건이 정해지면 해당 조건을 견딜 수 있는 기계적 설계 요구사항을 정의해야 합니다.

 

장비 종류에 따라 다음 항목들이 포함될 수 있습니다.

 

• 주요 재질 및 접액부 재질
• 설계 압력 및 설계 온도
• 부식 여유(Corrosion Allowance)
• 설계 코드 및 적용 규격
• 노즐 크기 및 연결 형식
• 설치 방향 및 지지 방식
• 단열 및 보온 요구사항
• 표면 처리 및 도장 조건

예를 들어 제품과 직접 접촉하는 배관이나 열교환기에는 유체의 특성과 위생 요구사항을 고려한 재질 선정이 필요합니다. 반면 냉각수만 취급하는 유틸리티 장비에는 다른 재질과 제작 기준이 적합할 수 있습니다.

 

따라서 모든 장비에 일률적으로 특정 재질을 지정하는 방식은 바람직하지 않습니다. 실제 유체 조건과 운전 환경, 세정 방식, 프로젝트 요구사항을 고려해야 합니다.

 

또한 압력용기와 열교환기처럼 압력 경계가 있는 장비는 프로젝트와 관할 규정에 따라 적용 코드 및 검사 요건을 확인해야 합니다.

 

예를 들어 압력용기에는 ASME BPVC Section VIII이 적용될 수 있으며, Shell&Tube 열교환기에는 프로젝트 요구사항에 따라 TEMA 표준이 활용될 수 있습니다. 적용 규격은 장비 종류와 설계 조건, 법적 요구사항을 검토해 결정해야 합니다.

 

3.4 성능 요구사항(Performance Requirements)

장비가 물리적으로 제작 가능하다는 것과 공정에서 요구하는 성능을 달성한다는 것은 서로 다른 문제입니다.

 

따라서 Equipment Specification에는 장비가 실제 운전 조건에서 만족해야 하는 성능 기준을 명확하게 작성해야 합니다.

 

장비	주요 성능 요구사항
펌프	요구 유량, 차압 또는 양정, 효율, NPSH 관련 조건
열교환기	열부하, 입출구 온도, 허용 압력손실
저장탱크	유효 용량, 운전 범위, 설계 압력 및 온도
냉동기	냉동능력, 냉각 조건, 소비전력
필터	처리 유량, 여과 등급, 초기 및 최종 차압

 

여기서 중요한 것은 성능 수치와 함께 그 수치를 만족해야 하는 조건을 명시하는 것입니다.

 

예를 들어 펌프의 요구 유량이 10 m³/h라고 해도, 해당 유량을 어떤 차압에서 달성해야 하는지 정의하지 않으면 Vendor가 제안한 펌프가 실제 배관 시스템에서 적합한지 판단하기 어렵습니다.

 

마찬가지로 열교환기의 열부하만 지정하고 허용 압력손실을 정하지 않으면, 열전달 성능은 만족하더라도 펌프 동력과 배관 시스템에 부담을 주는 설계가 제안될 수 있습니다.

 

따라서 성능 요구사항은 개별 숫자의 나열이 아니라 서로 연결된 공정 조건의 집합으로 작성해야 합니다.

 

3.5 검사 및 시험 요구사항(Inspection and Testing)

장비가 제작되었다고 해서 자동으로 요구사항을 충족하는 것은 아닙니다. 제작 결과가 설계 기준에 부합하는지 확인할 수 있는 검사와 시험 절차가 필요합니다.

 

대표적인 항목은 다음과 같습니다.

 

• 재질 확인 및 관련 성적서
• 용접 절차 및 용접 검사 요구사항
• 치수 검사
• 압력시험 또는 누설시험
• 회전기기의 성능시험
• 필요시 비파괴검사(NDE)
• 검사 기록 및 시험 성적서 제출
• 입회검사 및 검사 승인 절차

다만 모든 항목이 모든 장비에 적용되는 것은 아닙니다. 장비의 종류와 위험도, 적용 코드, 계약상 품질 요구사항에 따라 검사 범위를 설정해야 합니다.

 

예를 들어 펌프는 요구 운전점에서의 성능을 확인하는 시험이 중요할 수 있고, 압력용기는 적용 코드에 따른 제작 검사와 압력시험이 핵심이 될 수 있습니다.

 

검사 항목을 지나치게 많이 지정하면 비용과 납기가 증가할 수 있습니다. 반대로 필요한 검사를 누락하면 장비가 현장에 도착한 뒤 문제를 발견할 가능성이 커집니다.

 

따라서 검사 및 시험 요구사항은 설계 요구사항과 연결하여 합리적으로 설정해야 합니다.

 

3.6 Vendor 제출 문서(Vendor Documentation)

구매 단계에서 자주 간과되는 부분 중 하나는 장비 자체뿐 아니라 장비에 대한 기술 문서도 함께 확보해야 한다는 점입니다.

 

Vendor는 프로젝트 요구사항에 따라 다음과 같은 문서를 제출할 수 있습니다.

 

• 기술 제안서 및 예외사항 목록
• 장비 외형도 및 설치도
• 노즐 방향과 위치를 포함한 상세 도면
• 계산서 및 성능곡선
• 재질 성적서 및 검사 기록
• 운전 및 유지보수 매뉴얼
• 예비품 목록
• 시험 성적서
• 최종 준공 문서(As-built Documentation)

이 문서들은 단순한 보관용 자료가 아닙니다. 배관 연결과 장비 배치, 전기 및 계장 설계, 시운전, 유지보수까지 영향을 줍니다.

 

예를 들어 열교환기의 노즐 방향이 예상과 다르면 배관을 다시 설계해야 할 수 있습니다. 펌프의 실제 모터 용량이나 전기적 요구사항이 변경되면 전기 부하 목록과 케이블 설계도 수정해야 할 수 있습니다.

 

따라서 Vendor 제출 문서의 종류와 제출 시점, 검토 및 승인 절차를 사전에 정의하는 것이 중요합니다.

 

 

4. 실무 예시: 냉각수 순환 펌프의 사양서 작성

 

이제 앞서 설명한 내용을 실제 구매 상황에 적용해 보겠습니다.

 

무알코올 맥주 생산 플랜트의 열교환기에 냉각수를 공급하는 펌프를 구매한다고 가정하겠습니다. 아래 수치는 Equipment Specification의 구성과 작성 방법을 설명하기 위한 가상 예시이며, 실제 설계에 사용할 확정값은 아닙니다.

 

항목	가상 요구사항
Equipment Tag	P-101A/B
Service	열교환기 냉각수 공급
수량	2대, 운전 1대 + 예비 1대
유체	냉각수
요구 유량	10 m³/h
요구 차압	시스템 계산 및 Vendor 검토로 확정
운전 방식	연속 운전
재질	유체 조건과 수질에 따라 선정
모터	Vendor가 요구 운전점과 기동 조건을 검토해 제안
검사	계약 및 적용 규격에 따른 성능시험과 문서 제출

 

여기서 주목해야 할 부분은 요구 차압과 모터 용량을 무조건 임의의 숫자로 채우지 않았다는 점입니다.

 

공정 엔지니어는 배관 길이와 구경, 밸브 및 피팅의 압력손실, 열교환기 압력손실, 장비 간 고도 차이 등을 검토해 시스템에서 필요한 차압을 산정해야 합니다. 그 결과를 바탕으로 Vendor가 펌프의 운전점과 적합한 모델을 제안하도록 요청할 수 있습니다.

 

또한 펌프 2대 중 1대가 예비기라면, 단순히 수량만 2대로 기재하는 것으로 끝나지 않습니다. 정상 운전 중 한 대가 정지했을 때 예비기로 전환할 수 있는지, 두 펌프의 성능과 접속 조건이 적절한지, 전환에 필요한 밸브와 제어가 설계에 반영되어 있는지도 확인해야 합니다.

 

이처럼 Equipment Specification은 장비의 사양뿐 아니라 장비가 플랜트 시스템 안에서 수행해야 하는 역할을 명확히 하는 문서입니다.

 

 

5. 사양서를 잘못 작성하면 어떤 문제가 발생하는가?

 

Equipment Specification이 불완전하거나 서로 모순되는 내용을 포함하면 구매 이후 여러 문제가 발생할 수 있습니다.

 

첫째, Vendor가 서로 다른 조건을 기준으로 견적을 제출할 수 있습니다. 같은 펌프를 구매하더라도 한 업체는 요구 유량만 고려하고 다른 업체는 유량과 차압, 재질 및 검사 조건을 모두 반영한다면 견적 금액을 단순 비교하기 어렵습니다.

 

둘째, 설계 변경이 발생할 수 있습니다. 구매 후 제출된 Vendor 도면에서 노즐 위치나 장비 크기가 기존 Plot Plan과 맞지 않는 사실이 확인되면 배관 및 배치 설계를 수정해야 합니다.

 

셋째, 현장 성능이 설계 의도에 미치지 못할 수 있습니다. 열교환기의 열부하나 허용 압력손실, 펌프의 요구 운전점이 충분히 정의되지 않았다면 장비가 제작 사양을 충족하더라도 실제 공정에서 기대한 결과를 얻지 못할 수 있습니다.

 

넷째, 추가 비용과 납기 지연이 발생할 수 있습니다. 제작이 진행된 뒤 요구사항을 변경하면 재설계와 재제작이 필요할 수 있으며, 이미 발주된 장비의 변경은 비용과 일정에 직접적인 영향을 줍니다.

 

이를 예방하려면 사양서를 작성할 때 다음 사항을 확인해야 합니다.

 

• 모든 핵심 요구사항에 명확한 수치 또는 판정 기준이 있는가?
• 정상 운전 조건과 설계 조건이 구분되어 있는가?
• 관련 PFD, P&ID, 계산서와 사양서가 서로 일치하는가?
• 적용 규격과 검사 범위가 명확한가?
• 공급 범위와 제외 범위가 구분되어 있는가?
• Vendor가 제출해야 할 문서와 제출 시점이 정의되어 있는가?
• Vendor의 대안 제안 및 기술적 예외사항을 검토할 절차가 있는가?

좋은 사양서는 반드시 길거나 복잡한 문서일 필요는 없습니다. 중요한 것은 Vendor가 요구사항을 서로 다르게 해석할 여지를 줄이고, 납품된 장비가 요구조건을 만족하는지 객관적으로 판단할 수 있도록 작성하는 것입니다.

 

 

6. Equipment Specification 작성 시 반드시 기억해야 할 원칙

 

Equipment Specification을 작성하는 공정 엔지니어는 장비 제조 전문가의 역할까지 모두 대신할 필요는 없습니다.

 

공정 엔지니어는 공정에서 요구하는 유량과 압력, 온도, 성능 및 운전 조건을 정의합니다. 기계 엔지니어는 장비 종류에 따라 기계적 설계와 재질, 구조, 제작 요구사항을 검토합니다. 전기 및 계장 엔지니어는 모터와 전원, 계측 및 제어 인터페이스를 검토합니다.

 

실제 프로젝트에서는 담당 범위가 회사와 장비 종류에 따라 달라질 수 있지만, 핵심은 각 분야의 요구사항이 하나의 일관된 구매 사양으로 연결되어야 한다는 점입니다.

 

또한 Vendor가 제출한 제안서를 검토할 때는 모든 항목이 단순히 'Comply'로 표시되어 있는지만 확인해서는 안 됩니다. 실제 제안 모델의 성능이 요구조건을 만족하는지, 기술적 예외사항이 공정에 미치는 영향은 없는지, 장비의 설치와 운전에 필요한 인터페이스가 확보되어 있는지 검토해야 합니다.

 

Equipment Specification은 Vendor에게 설계를 전부 맡기는 문서도 아니고, 제조사의 모든 설계 세부사항을 발주처가 직접 결정하는 문서도 아닙니다. 프로젝트가 반드시 만족해야 하는 요구사항과 제조사가 전문성을 발휘해 설계할 영역을 구분하는 문서라고 이해하면 좋습니다.

 

 

7. 계산한 요구사항을 구매 가능한 조건으로 바꾸다

 

Beer to Zero Project의 상세설계 단계에서는 공정을 구성하는 장비와 배관, 계장, 전기 시스템을 구체화했습니다. 이제 Procurement 단계에서는 그 설계 결과를 바탕으로 실제 장비를 구매해야 합니다.

 

Equipment Specification은 이 과정에서 공정 엔지니어의 설계 의도를 Vendor에게 전달하는 핵심 문서입니다.

 

요구 유량과 열부하를 계산하는 것만으로는 충분하지 않습니다. 그 값이 어떤 운전 조건에서 필요한지, 장비는 어떤 재질과 규격을 따라야 하는지, 어떤 검사로 성능을 확인할 것인지, 어떤 문서를 납품받아야 하는지까지 정의해야 합니다.

 

결국 장비 구매의 품질은 견적서를 받는 순간이 아니라, 구매 요청서와 사양서를 작성하는 단계에서부터 결정되기 시작합니다.

 

다음 Part에서는 이렇게 작성한 Equipment Specification을 바탕으로 여러 Vendor에게 견적을 요청하고, 기술 제안과 가격, 납기를 비교하는 과정인 RFQ (Request for Quotation)를 살펴보겠습니다.

 

※ 본문에 제시한 펌프 사양은 설명을 위한 가상 예시입니다. 실제 프로젝트에서는 공정 계산서, 적용 법규 및 규격, 발주처 표준, 장비별 설계 기준을 확인해 최종 사양을 확정해야 합니다.

 

 

Beer to Zero Project 연재 순서

 

PART 6. Procurement — 설계한 장비를 실제로 주문하다

 

• Part 57. 설계한 장비를 구매할 준비를 하다 - Procurement Strategy
• Part 58. Vendor에게 무엇을 요구할 것인가 - Equipment Specification
• Part 59. Vendor 견적을 받다 - RFQ
• Part 60. 어떤 Vendor를 선택할 것인가 - Technical Bid Evaluation
• Part 61. 가격만 보고 장비를 고르면 안 되는 이유 - Technical & Commercial Evaluation
• Part 62. 드디어 장비를 주문하다 - Purchase Order
• Part 63. Vendor가 보내온 도면을 검토하다 - Vendor Drawing Review
• Part 64. Vendor의 장비가 설계조건을 만족하는가 - Vendor Data Review
• Part 65. 공장에서 장비를 직접 검사하다 - FAT