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..

Design Basis가 확정되었습니다. 지금까지 우리는 맥주 공장을 만들기 위해 필요한 조건들을 하나씩 정리했습니다. 무엇을 넣을 것인지, 얼마나 생산할 것인지, 하루 몇 시간 운전할 것인지, 어떤 온도와 압력에서 운전할 것인지, 어떤 재질을 사용할 것인지, 어떤 Utility를 사용할 것인지까지 결정했습니다. 하지만 엔지니어링 프로젝트에는 아주 중요한 문제가 하나 남아 있습니다. 그래서 실제로 어떻게 만들 것인가? Design Basis 문서만 보고는 아직 공장이 보이지 않습니다. 생산량이 정해져 있어도 원료가 어디로 들어오는지는 보이지 않습니다. 운전온도가 정해져 있어도 어느 설비에서 가열되는지는 보이지 않습니다. 그리고 가장 중요한 질문도 아직 남아 있습니다.맥주에 들어 있는 알코올을 실제 공정에..