공정 자동화 트렌드

 

[월간 무인화기술 2월호]

공정 자동화 트렌드

Patrick Deruytter

 

 

 

Patrick Deruytter
Vice President & General Manager of Emerson Process Management Korea

 

공정 자동화 산업의 지난 트렌드와 미래의 트렌드를 살펴보기에 새해의 시작은 좋은 기회입니다. 불확실한 오늘날의 경제 상황에서, 공정 자동화 전략은 플랜트의 운영과 계획에 있어 그 중요도가 점점 커지고 있습니다. 사실 글로벌 공정 산업은 그 어느 때보다도 많은 압력을 받고 있습니다. 플랜트들은 새로운 운전 한계(operating limits)를 탐색하면서도 새로운 안전 표준과 환경 규정들을 준수해야 합니다. 자산 활용은 기업 이윤과 매우 직접적으로 연계되어 있어서, 계획된 공정 시간(turnaround)은 더욱 짧아지고 간격이 늘어나고 있으며, 예상치 못한 한 번의 운전 정지가 한 해의 최적화 노력 전체를 무용지물로 만들 수도 있습니다. 사람과 공정 모두 좀 더 효율적으로, 그리고 생산적으로 운영되어야 하며, 공정 산업의 숙련된 기술자들이 줄어들고 있는 지금, 이것은 더욱 중요합니다.

지난 몇 년 동안 공정 산업은 안전성에 있어 상당한 진보를 이루어왔습니다. 물론 우리에게는 충분한 지침과 규정들이 있지만, 공정 플랜트들의 안전성을 더욱 높이기 위해 더 많은 발전을 해야 합니다. 지난 해 일어난 일련의 사건들은 안전성에 대해 전체론적으로 좀 더 접근해야 함을 일깨워줍니다. 각 운전자의 현장 활동 필요성을 검토하고, 그러한 활동을 줄일 수 있는 방법을 찾는 등의 노력을 기울여야 합니다. 동시에 유해 물질의 누출 역시 피해야 합니다. 전반적으로 이것은 작업자의 안전과 현장 환경의 안전성 개선을 의미합니다. 다행히 무선 기술들은 이 점에 있어 큰 성과를 이루어냈습니다. 무선 기술과 온라인 모니터링은 운전자들이 직접 현장이나 플랜트를 찾아야 할 이유들을 줄이고 있습니다. 지난 몇 년 동안 무선 기술이 이루어낸 성과로 압력 릴리프 밸브, 안전 샤워기(safety shower) 및 증기 트랩 모니터링을 거론할 수 있습니다.

이러한 솔루션의 효과는, 무선 기술을 사용하는 안전 샤워 모니터링에도 나타납니다. 안전 샤워기가 내려지면, 제어실에 메시지가 즉시 전달되고 비상 대응 팀이 도착합니다. 이전에도 이러한 기능들이 있기는 했지만 그 비용이 매우 높았습니다. 하지만 이제는 무선 기술을 통해 누구나 사용할 수 있습니다. 유사하게는, 작업자 추적(people tracking) 기능이 있습니다. 무선 트랜스미터와 수신기를 통해 플랜트에 있는 작업자를 쉽게 추적할 수 있으며, 비상 상황이 보고되면 자동으로 파악이 가능합니다.

에너지 가격이 치솟고 글로벌 경쟁이 갈수록 치열해지는 가운데, 모든 생산 플랜트에 있어 지속 가능한 에너지 효율이 점점 더 중요해지고 있습니다. ‘지속 가능한 에너지 효율'이란 제목의 지난 글에서, 저는 에너지 효율의 전반적 주제를 다루었습니다. 이 기사에서 이미 언급된 것처럼, 에너지 효율을 위한 '묘책'은 없습니다. 지속 가능한 에너지 효율은 기술과 절차상의 관리라는 두 가지 접근이 결합되어야 합니다. 물론 신뢰할만하고 정확하며 충분한 계장이 에너지 효율 인프라의 기본이라고 할 수 있습니다. 현재의 각 인프라는 시설 공사 당시의 한계를 절충하여 만든 것입니다. 이제 새로운 측정 기술을 통해 무선과 같은 추가 통신 수단, 더 나은 진단 및 측정 정보가 장비들을 파악하고 효과적인 제어 전략을 수립하는데 도움을 줄 수 있습니다. 기존의 측정/제어 인프라를 재검토하는 것은 지속 가능한 에너지 효율 인프라를 위한 중요한 단계입니다.

공정 플랜트의 측정 기반이 계장이라고 한다면, 데이터 분석은 운영과 유지보수 전략의 기반이라고 할 수 있습니다. 지난 몇 년 동안 우리는 자산 관리 시스템의 등장과 다양한 MIS & MES 플랫폼의 도입을 목격했습니다. 모바일 근로자(mobile worker)의 출현은 데이터 분석 및 공유에 있어 새로운 기회와 측면을 제공했습니다. ‘클라우드 애플리케이션'의 사용으로 인해 전문가들은 더 이상 분석과 전략 수립을 위해 플랜트를 방문할 필요가 없어졌습니다. 새로운 기술들이 가지는 가능성의 좋은 예가 iOps 센터(통합 운전 센터)의 사용입니다. 최근 Emerson Exchange에서 이 iOps 센터가 소개되었습니다. iOps 센터의 개념은 실시간 원격 자산 모니터링과 모든 장비에 대한 전문 지식 공유를 포함하고 있습니다. 사실 다수의 읽기 쉬운 스크린과 첨단 화상 회의, 그리고 협력 기술이 합쳐져, 예측 유지보수 또는 에너지 거래(energy trading)에 있어 더 나은 의사 결정을 내릴 수 있습니다. iOps 센터와 관련된 공정 안전성, 가용성 및 사업 민첩성에 대해 세 가지 시나리오가 Emerson Exchange에서 소개되었습니다.

안전 시나리오에서 에머슨은 운전 중인 공정의 실시간 안전 위험을 시각화하기 위해 무선, 안전 및 위험 관리 기술이 어떻게 통합될 수 있는지를 보여주었습니다. 터보 기계류와 같은 핵심 자산의 원격 모니터링은 고장이 실제로 발생하기 전에 고장이 임박한 장비를 검출할 수 있는 기능을 제공합니다. 에머슨이 제공하는 주제별 전문지식을 통해, 현장 방문 없이 문제를 원격으로 적절하게 진단할 수 있습니다. 가용성 시나리오의 경우, 에머슨은 장비 고장 및 가동중단시간을 줄이기 위해 어떻게 기계 상태 전문가들이 고객 시설 및 유지보수 업체와 원격으로 협력할 수 있는지를 보여주었습니다. 세 번째 시나리오를 통해 에머슨은 에너지 거래업체, 생산 계획자, 물류업체, 그리고 운전자들이 iOps 센터를 통해 어떻게 단기간에 더 효과적인 결정을 내리기 위해 협력할 수 있는지 설명했습니다. 이러한 사업 민첩성은 공정 산업 업체들이 높은 수준의 위험을 감수하는 일 없이 신속한 결정을 내릴 수 있게 도와줍니다.

지난 몇 년 동안 스마트폰, 패드 및 탭의 사용은 현격하게 증가했습니다. 이러한 장치들이 모바일 근로자들의 ‘공구 벨트(tool belt)' 일부분이 되는 것도 어쩌면 당연한 일일지도 모릅니다. 이와 관련된 흥미로운 사례 중 하나가 ‘EDS Mobile'인데, 이는 발전 산업용 Apple 장치를 위한 최초의 네이티브 애플리케이션 중 하나입니다. EDS Mobile은 에머슨의 입증된 EDS 기술의 연장으로서, 멀리 떨어진 사용자에게 운전자가 제어실에서 보는 것을 고 충실도(high-fidelity)의 이미지로 전달합니다. EDS는 하나의 또는 여러 유닛에 있는 제어 시스템, 그리고 기타 기업 시스템으로부터 정보를 수집하고 통합하여, 읽기 전용 공정도면, 경보 목록 및 트렌드와 같은 데이터를 준실시간(near real-time)으로 제공하는 것입니다. 히스토리 데이터 역시 이 원격 시각화 도구를 통해 제공이 가능합니다.

이 외에도 인상적인 수 많은 사건과 발전들이 있었지만, 플랜트 안전성, 에너지 효율 및 모바일 근로자와 관련된 트렌드는 특히 더욱 빠르게 진화하고 있습니다. 계장 및 제어와 관련된 새로운 기술들은 앞으로도 공정 자동화 산업 발전에 크게 기여할 것입니다. 또한 무선 통신은 시설들이 사업 및 안전성 목표를 더욱 경제적으로 달성할 수 있게 도와줄 것입니다.