1. 수많은 설계 계산은 어떻게 하나의 공정이 되는가? 무알콜 맥주 생산 공장을 설계한다고 가정해 보겠습니다. 원료 맥주가 들어오면 알코올을 분리하고, 분리된 알코올은 별도로 회수합니다. 알코올이 제거된 맥주는 냉각 과정을 거쳐 저장 탱크로 이동합니다. 이 과정에서 펌프는 액체를 이송하고, 열교환기는 필요한 온도를 만들어 주며, 진공 시스템은 분리 공정에 필요한 압력 조건을 유지합니다. 지금까지 우리는 각 장비의 용량을 계산하고, 열교환 면적을 결정하고, 펌프의 양정을 검토하고, 공장에 필요한 Utility를 산정했습니다. 그렇다면 이 모든 장비는 어떤 순서로 연결되어야 할까요? 각 장비에 들어가는 물질의 유량과 온도는 얼마이며, 한 장비에서 나온 물질은 다음 장비에서 어떻게 변화할까요? 이 질문에 답하..

1. 공정에서 만들어진 맥주는 어디로 가는가? 지난 Part 38에서는 공정 내부의 압력을 낮추고 증기를 이동시키기 위한 Vacuum System Design을 살펴보았습니다. 이번에는 공정에서 생산된 액체를 저장하고 다음 공정으로 전달하는 설비, Tank Design을 알아보겠습니다. 무알코올 맥주를 생산하는 공정을 생각해 보겠습니다. 맥주가 알코올 제거 설비를 통과했다고 해서 곧바로 포장 라인으로 이동하는 것은 아닙니다. 제품의 품질을 확인해야 할 수도 있고, 다음 공정의 처리 속도에 맞춰 유량을 조절해야 할 수도 있습니다. 생산 설비와 포장 설비의 운전 일정이 일치하지 않는다면 중간에 제품을 저장할 공간도 필요합니다. 이때 엔지니어가 가장 먼저 검토해야 할 장비가 저장 탱크(Storage Tank)..

맥주에서 알코올을 분리하고, 증발한 알코올을 응축기를 통해 회수하는 공정을 설계했다고 가정해 보겠습니다. 이제 회수된 액체를 저장탱크로 보내거나, 다시 다른 공정으로 이송해야 합니다. 그런데 여기서 새로운 질문이 등장합니다. 액체를 목적지까지 보내려면 펌프는 얼마나 커야 할까요? 단순히 배관에 펌프를 설치한다고 해서 액체가 원하는 유량으로 이동하는 것은 아닙니다. 펌프가 공급하는 에너지는 배관의 마찰, 밸브와 피팅의 저항, 장비 내부의 압력 손실, 그리고 액체를 더 높은 위치로 이동시키는 데 사용됩니다. 따라서 펌프를 선정하려면 먼저 공정에서 요구하는 유량을 결정하고, 액체가 이동하는 전체 경로에서 필요한 양정을 계산해야 합니다. 이후 펌프의 성능곡선과 동력, 흡입 조건을 검토하여 실제 운전이 가능한 장..

맥주 공장을 만든다고 했습니다. 우리는 앞선 과정에서 이 공장이 무엇을 만들 것인지 정했고, 하루에 얼마나 생산할지도 결정했습니다. 그리고 공장을 몇 시간 동안 운전할지, 정상적으로 운전할 때 어느 정도의 압력과 온도를 사용할지도 정했습니다. 이제 엔지니어에게 또 하나의 질문이 들어옵니다.“그런데 설비가 꼭 정상 운전조건까지만 견디면 되는 것 아닌가요?” 얼핏 보면 맞는 말처럼 들립니다. 예를 들어 어떤 배관의 정상 운전조건이 8 barg, 40℃라고 해보겠습니다. 그렇다면 배관도 8 barg, 40℃를 견디도록 설계하면 될 것 같습니다. 하지만 실제 플랜트 설계에서는 그렇게 단순하게 결정하지 않습니다. 공장은 항상 정상적인 상황에서만 움직이지 않기 때문입니다. 밸브가 닫힐 수도 있고, 유체가 갇힐 수도..

하루에 10톤을 생산한다는 말은 생각보다 간단하지 않습니다. 앞선 Part 1~3에서는 고객사의 요구사항을 하나씩 구체화했습니다. 고객은 무알콜 맥주 생산공장을 원했고, 우리는 고객이 원하는 제품의 품질과 사양을 정의했습니다.그렇다면 다음 질문이 남습니다."그래서 이 공장은 하루에 얼마나 만들어야 하는가?" 처음에는 아주 단순한 질문처럼 보입니다. "하루 10톤이면 되지 않을까요?" 하지만 공정 엔지니어에게 이 질문은 그렇게 간단하지 않습니다. 하루 10톤이라는 숫자를 설계에 사용하려면 먼저 확인해야 할 것이 있습니다. 10톤은 하루 기준인지, 1년 기준인지,365일 생산하는 것인지,1년에 몇 일 운전할 것인지,Batch 공정이라면 한 Batch가 얼마나 걸리는지,설비가 항상 100% 가동된다고 가정해도..

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. 2. Package 설계란 무엇인가?Package 설계란 특정 공정 기능을 수행하는 설비들을 👉 표준화된 모듈(Module) 형태로 통합 설계하여👉 설계·..