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해양플랜트 소형 유틸리티장비의 FEED 검증 프로세스에 대한 연구
A Study of FEED Verification process of Small Utility Equipment in Offshore plant 원문보기

플랜트 저널 = Plant journal, v.13 no.2, 2017년, pp.39 - 45  

한성종 (선박해양플랜트연구소 해양플랜트산업지원센터) ,  박범 (아주대학교 시스템공학과)

초록
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본 논문은 시스템엔지니어링기법을 이용하여 해양플랜트 산업의 소형 유틸리티 장비의 입찰단계에서 사용가능한 FEED 검증 수행모델에 대한 연구이다. 현재 국내 해양플랜트 기자재산업계는 해양플랜트에 진출하면서 프로젝트 수행에 따른 재정적 위험에 직면한 상태이며, 그 주요한 원인으로 기자재업체의 발주처(COMPANY 또는 EPC: Engineering, Procurement and Construction) 로부터 제공받은 FEED 결과물에 대한 검증능력부족으로 조사되었다. 이에 요구사항 분석, 기능, 성능분석 및 물리적아키텍처 구축프로세스를 순차적으로 적용하는 시스템 엔지니어링 기법을 간략화 한 FEED 설계 검증방법을 제안하고 이를 소형 유틸리티 장비(Air Compressor)를 대상으로 기존의 경험에 의존한 검증방법과 개발한 FEED 검증 모델을 적용한 결과를 비교함으로써 개발된 모델의 사용적정성을 검증하였다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

This paper is a study on FEED validation model that can be used in the bidding stage of small utility equipment in offshore plant industry using system engineering technique. Currently, domestic marine plant equipment industry companies are faced with the financial risk of project execution as they ...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 대상시스템인 Air Compressor에 대하여 FEED 검증 모델의 적용타당성을 검증하기 위하여 사례연구를 진행하였다. 모델사례연구를 위한 위하여 기존의 국내기자재업체가 입찰단계에서 제공받았던 FEED 결과물을 기준으로 기존의 기자재업체의 경험에 의한 수행방법과 본 연구에서 제안한 모델을 통하여 진행한 결과를 비교함으로써 그 개발된 모델의 적정성을 검증하였다 제공된 기준은 노르웨이 대표적인 NOC기업의 COMPANY Specification을 기준으로 하였다.
  • 따라서 본 논문에서는 입찰단계에서 해양플랜트 기자재산업계에서 적용할 수 있는 회전기기 중심의 장비의 FEED 검증(FEED verification)방법을 선진 엔지니어링 기법인 시스템엔지니어링 기법을 이용하여 개발하고 유틸리티장비인 공기압축기(Oil Free Type Screw Air Compressor)를 대상으로 개발된 모델을 적용함으로써 이를 통한 엔지니어링 능력을 확보를 함을 목표로 한다.
  • 본 논문에서 해양플랜트 소형 회전기계 엔지니어링을 위한 FEED 검증방법론을 제안함에 있어 과거 플랜트산업에서의 시스템엔지니어링 접근방법들에 대한 문헌조사를 실시하였다.
  • 본 논문에서는 해양플랜트 소형 유틸리티 회전장치에 있어 시스템 엔지니어링 기법을 이용하여 입찰단계에서의 FEED Verification 방법론을 제안하고 Air Compressor를 대상으로 제안된 방법론의 검증하였다. 제안된 방법론은 시스템엔지니어링 국제표준인 ISO 15288 표준을 기반으로 요구사항분석, 기능/성능정의, 물리적 아키텍처구축단계를 입찰단계에서 순차적으로 진행함으로써 제공된 FEED 결과물을 검증할 수 있는 방법론이다.
  • 마지막 단계로 기능분석을 통하여 도출된 기능들을 수행할 물리적 요소들을 선정하였다. 이러한 물리적 요소들은 개발하고자 하는 대상시스템(Air Compressor)의 각 기능부품이 될 수 있으며 절충(Trade off)활동을 통하여 최적의 대안을 모색하였다. 또한 최종적으로 RTM(Requirement Traceability Matrix)를 통하여 구축된 시스템이 이해관계자 요구사항을 일관성 있게 물리적아키텍처까지 반영하였음을 확인(Validation)할 수 있었다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
국내 해양플랜트 산업의 침체 및 수주부족상황이 발생하게된 원인은 무엇인가? 최근 저유가로부터 기인한 국내 해양플랜트 산업의 침체 및 수주부족상황은 국내 대형 조선 3사로부터 해양플랜트 관련 기자재 업체에까지 큰 재정적인 위험으로 다가오고 있다. 이러한 현상이 발생되게 된 원인은 저유가로 인한산업계의 전반적인 침체가 주요한 원인이지만 그동안 해양플랜트 산업에서의 국내 EPC(Engineering, Procurement and Construction) 및 기자재 업체들의 엔지니어링 능력과 입찰 단계에서의 FEED(Front End Engineering Design)검증능력의 부족, 공사비 지불 계약형태 (정산공사에서 일괄도급공사로)변화에 대한 리스크 관리능력부족 및 국내 EPC 업체들의 과도한 경쟁 등이 주요한 요인으로 분석되고 있다. 이러한 원인 중 국내 해양플랜트 Oil & Gas산업에서의 엔지니어링능력의 부족을 극복하기위해, 국내 조선 3사를 중심으로 해외우수엔지니어링사와의 공동출자회사를 설립하는 등의 다양한 시도를 추진하였지만 실질적인 효과를 얻지못하였다.
2017년 5월 API에서는 어떤 엔지니어링 프로세스를 채택하였는가? 시스템엔지니어링(System Engineering)은 과거 국방, 항공우주산업 및 철도산업을 중심으로 한 국가주도의 대형프로젝트 중심으로 연구가 진행되어왔으나 최근에는 이러한 경향에서 벗어나 민수산업영역으로 그 대상을 확대해 나가고 있는 추세이다. 최근인 2017년 5월 API(America Petroleum Institute)에서는 API Recommend Practice 17 Series(RP 17A~17W)의 표준을 개정하면서 20개의 해양 해저시스템(Subsea System) 관련된 API 표준을 통합하는 엔지니어링 프로세스로 시스템엔지니어링을 채택하였으며 이를 API RP 17A를 통하여 공표하였다(1). 이와 같이 복잡도와 불확실성이 높은 산업에서 시스템엔지니어링 접근방법이 복잡하게 연결된 문제를 해결하는 주요한 프로세스로 인식되고 있으며, API 17A의 개정은 시스템엔지니어링 프로세스가 해양플랜트 산업의 주요 표준으로정착되었다는 데 무엇보다 큰 의미가 있다.
시스템엔지니어링은 과거 어떻게 연구가 진행되어 왔는가? 시스템엔지니어링(System Engineering)은 과거 국방, 항공우주산업 및 철도산업을 중심으로 한 국가주도의 대형프로젝트 중심으로 연구가 진행되어왔으나 최근에는 이러한 경향에서 벗어나 민수산업영역으로 그 대상을 확대해 나가고 있는 추세이다. 최근인 2017년 5월 API(America Petroleum Institute)에서는 API Recommend Practice 17 Series(RP 17A~17W)의 표준을 개정하면서 20개의 해양 해저시스템(Subsea System) 관련된 API 표준을 통합하는 엔지니어링 프로세스로 시스템엔지니어링을 채택하였으며 이를 API RP 17A를 통하여 공표하였다(1).
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참고문헌 (8)

  1. API(America Petroleum Institute), 2017, API RP 17A: Design and Operation of Subsea Production Systems-General Requirements and Recommendation. 

  2. INCOSE(International Council on Systems Engineering),2012, Systems Engineering Handbook: A Guide for System Life Cycle Processes and Activities, version 3.2.2. San Diego, CA, USA:), INCOSE-TP-2003-002-03.2.2. 

  3. ISO/IEC 15288, 2008, Systems and Software Engineering-System Life Cycle process, International Organization for Standardization (ISO). 

  4. Kee-young, Dae Geu Hong, Soo Chel Yoon and SukHwan Suh. 2014. "A Study on Application of Systems Engineering Approach to Designing Continuous Casting System". Journal of the Korea Society o f Systems Engineering, Vol. 10, no. 2, pp. 15-20. 

  5. Sun Young Kim, Jae-Min Cha, Junpil Kim, Suk-Hwan Suh1, and Hwal Won Sur1, 201, "A Systems Engineering Approach to FEED Work Process Development for Refinery Plant," Journal of the Korea Society of Systems Engineering, Vol 10, No, 1, pp. 1-15, 

  6. Wan Wook Ki, Jun Pil Kim, Dae Geun Hong, and Suk-Hwan Suh, 2013, "A Study on Application of Systems Engineering Technical Process to FEED in Plant construction Industry - focused on a case of Environmental Plant," Journal of the Korea Society of Systems Engineering, vol. 9, no. 2, pp. 37-53 

  7. Sirous Yasseri, 2014, "Application of Systems engineering to subsea development, Underwater Technology,"Vol. 32, no. 2, pp. 93-109 

  8. K.Dykes and R.Meadows, 2011, Applications of Systems Engineering to the Research, Design, and Development of Wind Energy Systems Technical Report NREL/TP-5000-52616 

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