제어 시스템의 미래에 대한 대비
전자 마샬링과 결합된 DeltaV는, 끊임없이 변하는 현재 상황에서도 확고부동한 운영 유연성의 새로운 표준을 확립하고 있어

에머슨 프로세스 매니지먼트

“전자 마샬링은 보다 신속한 시운전, 루프 검사, 수정을 의미하며, Sasol 내에서 이것은 새로운 사고 방식입니다.”

- Andre Joubert
Sasol Technology 제어 시스템 및 계장 부문 책임자

Sasol Technology 사 소속 Andre Joubert 박사에게, 미래를 대비하는 유연성은 예비 I/O 성능 이상을 훨씬 능가하는 많은 의미를 지녔다.
Joubert 박사는 세계 규모의 생산 시설 구축과 운영뿐만 아니라, 공정 기술의 개발과 상업화를 전문으로 하는 국제적 에너지 및 화학 업체, Sasol 사의 연구 개발 부문에 대한 제어 시스템과 계장을 담당하고 있다. 남아프리카 공화국 Johannesburg 인근에 위치한 당사의 핵심 R&D 센터 내 중간시험 규모(pilot-scale)의 시설에서는 수많은 제조 공정의 시험과 최적화가 이뤄지고 있는데, 여기에는 미국 루이지애나 주 Lake Charles에서 현재 개발 중인 당사의 신규 복합 화학 단지를 위한 최적 운영 전략을 결정하는데 사용되는 3천8백 개의 본질 안전 I/O를 갖춘 40미터 높이 4분자체 처리(tetramerization) 설비가 포함된다.
Sasol 사의 R&D 현장에서 파일럿 플랜트의 구성 설정은 정기적으로 전환되고 있는데, 이는 30일의 턴어라운드(turnaround) 기간 동안 대략 40 ~ 80회에 달하는 계장 변경을 수반한다.

‘상시 진행 중인 변경’
“굉장히 복잡한 관리가 필요한 당사의 변화 공정에서, 민첩한 수정 능력은 핵심적인 사안입니다. 보다 신속한 턴어라운드를 위해, 당사는 기존의 수행 방식을 전환해야만 했습니다”라고 Joubert 박사는 설명했다. Sasol 사는 지금까지 M-시리즈 I/O를 갖춘 DeltaV 공정 자동화 시스템을 사용해 왔지만, 유연성 향상을 목적으로 현재 전자 마샬링과 결합된 S-시리즈 I/O로 이전하는 중이다.
S-시리즈의 경우, 플러그인(plug-in) 방식 CHARM 특성화 모듈을 통해 각각의 개별 I/O 채널을 아날로그 혹은 디지털 입력/출력의 특성을 부여할 수 있기 때문에, 이전 실행 시 아날로그 입력을 제공하던 채널을 차기 실행 시에는 디지털 출력으로 손쉽게 변경할 수 있다. 간편하게 CHARM을 교환하고 해당 카드에 배선을 연결하는 것만으로, ‘신속한 변경 실행’이 가능하다고, Joubert 박사는 강조했다.
Sasol 사는 또한, 현장에 장착된 인클로저(enclosure)에도 CIOC(CHARM I/O 카드)를 설치할 것을 결정했다. 본 접근법은 기기실에 DeltaV 제어기만을 배치하도록 하여 공간 규모를 최소화하고, 제어 시스템의 광섬유 네트워크 케이블을 전력 인프라와 함께 실행하는 것을 통해 ‘엄청난 금액의 절감’을 가능하게 한다.
“당사의 문서 작업은 90% 가량 감소되었으며, 시스템의 유지 보수는 한층 용이해졌습니다”라고 Joubert 박사는 부연했다. 그는 더불어, 3주 일정으로 계획되었으나 1주 만에 완수를 마친 최근의 FAT(공장 인수 시험)에 대해 언급하며, 다음과 같이 설명했다. “FAT의 점검 확인은 한결 손쉽게 진행할 수 있었습니다. 또한, 당사에서는 통상적으로 문제가 일어나는 영역의 일부를 제거하는 중입니다. 이제 대규모 준상업적 설비에 대한 턴어라운드를 8주내에 수행할 수있게 되었고, 6주를 목표로 매진하고 있습니다.”

“전자 마샬링은 프로젝트 후반 단계의 I/O 연결 구성 변경을 포함해, 모든 변경에 대해 매우 유연합니다.”

- 박찬정
한화 케미칼 소속 제조기술부서 팀장

미래에 대비한 유연성
전자 마샬링이 부여하는 고도의 구조적 유연성으로 혜택을 누릴 수 있는 시설은, 파일럿 플랜트로 국한되지 않는다. 한국에서 한창 성장 중인 바이오시밀러(biosimilar: 동등생물복제약) 의약품 시장을 선도하는 기업, 한화 케미칼은 전자 마샬링을 사용하여, 최근 완공된 오송 공장에서 재조합형 단일 클론 항체 및 항체 기반 단백질 의약품 생산을 신속하게 시작할 수 있게 되었다.
한화케미컬의 제조기술부서 박찬정 팀장은, 전자 마샬링이 공장의 설계 및 시공 단계 동안 보다 손쉬운 프로젝트 관리를 도모했다고 설명했다. 전자 마샬링은 현장 시공 시간 및 비용을 절감시켰을 뿐만 아니라, I/O 카드 자체가 공정 영역의 장치 근방에 설치되어 있기 때문에, 향후 I/O 확대와 공장 관리를 위한 토대 역시 제공한다. “게다가, 전자 마샬링은 프로젝트 후반 단계의 일부 I/O 연결 재구성을 포함해, 모든 변경에 대해 매우 유연합니다”라고 박찬정 팀장은 역설했다.
한화 케미칼과 Sasol 양사에게 있어, 변화 공정 요구 사항을 자연스럽게 수용하는 전자 마샬링 시스템의 기민성은, 여타 중요 시스템의 장점인 프로젝트 전달 속도 향상, 시스템 차지 공간 축소, 엔지니어링 용이성 등을 더욱 강화하고 있다. 기존에 사용되던 마샬링과 비교해, 전자 마샬링은 압도적인 가치 제안(value proposition)을 제시하는 것이다.
“전자 마샬링은 Sasol의 미래라고 단언합니다. 이는 보다 신속한 시운전, 루프 점검, 수정을 의미하기 때문입니다. 과거 당사는 높은 비용으로  신기술 투자를 정당화할 수 없어 고충을 겪었습니다. 하지만 턴어라운드 기간 축소가 증명된 이후, 신기술을 대하는 전반적인 태도가 변화하기 시작했습니다. Sasol 사내에서 전자 마샬링은 새로운 사고방식을 이끌었습니다.”

'S-시리즈의 경우, 플러그인(plug-in) 방식 CHARM 특성화 모듈을 통해 각각의 개별 I/O 채널을 아날로그 혹은 디지털 입력/출력의 특성을 부여할 수 있기 때문에, 이전 실행 시 아날로그 입력을 제공하던 채널을 차기 실행 시에는 디지털 출력으로 손쉽게 변경할 수 있다. 간편하게 CHARM을 교환하고 해당 카드에 배선을 연결하는 것만으로, ‘신속한 변경 실행’이 가능하다고, Joubert 박사는 강조했다.'