이번 편은 필자의 사견으로 가장 중요한 편이라고 생각합니다. P&ID, 음식점으로 비유하면 1급 비밀 레시피로도 불리는 P&ID는 실제 Plant가 운전되는데 어떤 운전으로 되는지를 상세하게 표현한 도면입니다.그래서 모든 제조업에서는 PFD도 그렇지만 가장 우선적으로 P&ID가 유출되지 말아야 할 문서라고 말씀드릴 수 있습니다.오늘 P&ID에 대한 이야기를 자세히 풀어보겠습니다.1. PFD가 완성되었다. 그런데 공장을 지을 수 있을까? 지난 Part 43에서는 Beer to Zero Project의 전체 공정을 하나의 PFD(Process Flow Diagram)로 정리했습니다. 원료인 맥주가 들어오고, 저장탱크를 거쳐, 가열되고, 알코올이 분리되고, 증기는 응축되어 회수되고, 최종적으로 무알코올 맥주..

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..

앞선 Part 29에서는 맥주가 공장 안에서 어떻게 이동하는지를 Process Flow로 그려보았습니다. 원료에서 시작해 발효를 거치고, 알코올 제거 공정을 지나 최종 제품으로 이동하는 흐름을 하나의 선으로 연결했습니다. 그런데 엔지니어 입장에서는 한 가지 질문이 남습니다. “그래서 각 공정에서 물질이 얼마나 들어오고, 얼마나 나가는가?” 공정 배관을 아무리 정확하게 그려도 유량이 결정되지 않으면 펌프를 선정할 수 없습니다. 탱크 용량도 정할 수 없고, 열교환기의 Duty도 계산할 수 없습니다. 증류탑이나 막분리 설비를 설계하려고 해도 Feed와 Product의 조성이 필요합니다. 결국 Process Flow를 실제 설비로 바꾸기 위해서는 각 Stream에 숫자를 붙여야 합니다. 그 시작점이 바로 Mat..

지난 글에서는 드디어 우리가 만들고자 하는 공장의 Process Concept를 정했습니다. 맥주를 원료로 받아 그대로 무알코올 맥주로 만드는 것이 아니라, 기존 맥주의 품질을 최대한 유지하면서 알코올을 제거하는 공정을 구성하기로 했습니다. 그런데 여기서 엔지니어에게 또 하나의 질문이 생깁니다. “그래서 맥주는 공장 안에서 어디로 가는가?” 공정을 설계한다는 것은 장비의 이름을 나열하는 일이 아닙니다. Beer Tank가 있고, Pump가 있고, Heat Exchanger가 있고, Separation Equipment가 있다고 해서 공장이 완성되는 것은 아닙니다. 중요한 것은 이 장비들이 어떤 순서로 연결되고, 물질이 어떤 경로를 따라 이동하는가입니다. 바로 이때 등장하는 것이 Process Flow입니..

현대 산업에서 공정설계(Process Design)는 단순히 설비를 배치하거나 공정을 계획하는 단계를 넘어, 실제 공정의 효율, 안전, 경제성을 예측하고 최적화하는 중요한 역할을 수행합니다. 그 중심에는 공정모사(Process Simulation)라는 기술이 자리 잡고 있습니다. 이번 글에서는 공정모사가 무엇인지, 역사와 관련 프로그램, 활용 목적, 정확성, 그리고 미래 기술에서의 발전 방향까지 자세히 살펴보겠습니다. 1. 공정모사란 무엇인가?공정모사(Process Simulation)는 화학, 에너지, 석유화학, 바이오, 환경 등 다양한 산업에서 실제 공정을 컴퓨터 상에서 가상으로 구현하고 분석하는 기술입니다. 쉽게 말해, 실제 공정을 돌리기 전에 컴퓨터에서 시험 가동해보는 것이라고 이해하면 됩니다...

공직파는 "공정설계 직무 파헤치기"를 줄인말로, 여러분들께 공정설계 직무가 하는 일이 무엇인지 시리즈로 다룰 예정입니다. 단순 직무에 대한 설명만 있는 것이 아닌, 필자의 경험을 토대로 여러 도전적인 업무를 응용해서 같이 고민해보는 시간이 되었으면 좋겠습니다. 아울러, 여러 선후배 엔지니어 분들의 진심어린 조언과 피드백은 언제나 환영입니다. P&ID (Piping and Instrumentation Diagram)에 대해서공정설계 성과품 중 하나인 P&ID(Piping and Instrumentation Diagram)는 산업 플랜트 설계, 시공, 운영에 필요한 핵심 정보를 제공합니다. 이 도면은 배관(Pipes), 장비(Equipment), 계기(Instruments), 제어 시스템(Control Sy..