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)..

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..

앞선 글에서 우리는 공장의 설계 용량을 결정했습니다. “하루에 맥주 100톤을 생산한다.” 그리고 그다음에는 또 하나의 질문이 필요합니다. 그 100톤을 어떤 조건에서 생산할 것인가? 공정을 설계한다고 해서 단순히 물질의 흐름과 장비의 종류만 정하면 되는 것은 아닙니다. 같은 유체라도 20℃에서 운전하는지, 80℃에서 운전하는지에 따라 밀도와 점도, 증기압이 달라집니다. 압력 역시 마찬가지입니다. 1 barg에서 운전하는 것과 10 barg에서 운전하는 것은 단순히 압력계의 숫자가 달라지는 문제가 아닙니다. 배관의 크기와 두께, 장비의 설계압력, 펌프의 NPSH, 압축기의 요구 동력, 안전밸브 설정, 플랜지 등급까지 달라질 수 있습니다. 그래서 이제 설계자는 공정의 각 지점에 대해 아주 구체적인 질문을 ..