엔지니어링의 디지털 혁신, 플랜트 넘어 조선·해양까지
엔지니어링의 디지털 혁신, 플랜트 넘어 조선·해양까지
  • 김하늬 기자
  • 승인 2024.04.30 09:03
  • 댓글 0
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DQCS 설계 검토 수행 이후 자동 작성된 리포트 화면
DQCS 설계 검토 수행 이후 자동 작성된 리포트 화면

[공학저널 김하늬 기자] 최근 플랜트 산업의 엔지니어링 업무 특성을 반영한 솔루션이 등장해 주목받고 있다.

프로젝트 주체들이 정기적인 온·오프라인 미팅을 통해 진행해 왔던 설계 검토 업무를 시스템과 규칙 기반으로 수행하도록 업무 프로세스의 디지털 혁신을 시도한 솔루션이 개발된 것이다.

바로 ‘DQCS(Design Quality Check Solution)’가 그 주인공이다.

DQCS는 설계 규칙을 구성하기 위한 Rule Manager를 제공해 각종 설계 규칙에 대한 성격과 정확한 규정 값을 정의하고 권한 관리를 통해 규칙에 대한 변경을 엄격하게 통제할 수 있도록 한 것이 특징이다.

이러한 기능은 발주처와 EPC 계약자 간 또는 EPC 계약자와 설계 협력 업체 간 업무 프로세스상 요구되는 부분으로, 설계 품질 검사의 결과에 대한 신뢰성을 유지하는데도 주요한 요소로 손꼽힌다.

일반적으로 플랜트 설계는 공정, 기계, 배관, 토목, 건축, 전기, 제어, 소방 등 분야가 포함된다. 이를 포함해 전통적으로 EPC 계약자의 자체 품질 관리 활동과 30%, 60%, 90% 단계에서 발주처의 정기적인 디자인 리뷰 단계를 거쳐 품질을 관리하고 설계를 확정하는 과정을 거치는 방식이다.

기존에는 이러한 과정에서 설계 검토를 위해 참여자 간 대면 미팅을 기본으로 하고 팬데믹과 같은 특수한 상황에서만 온라인 미팅을 활용해 수행해 왔다. 특히 오프라인 디자인 리뷰의 경우 발주처 인력들이 EPC 계약자 사무실이 있는 국가로 출장을 가야 하는 경우가 많아 관련 출장 경비가 상당하고 모든 참여자의 인건비를 고려할 때 고비용 업무로 취급되는 경우가 많았다.

하지만 DQCS는 기본적으로 프로그램 실행을 통해 설계 검토를 수행하는 방식이기 때문에 직접적인 미팅의 횟수와 참여자의 범위를 축소할 수 있고, 퇴근 후 또는 주말에도 프로그램 실행이 가능해 효율적인 업무 수행이 가능한 것이 특징이다. DQCS의 적용 범위에 따라 출장 인원을 최소화할 수 있고 관련 출장 비용도 절감할 수 있다.

통상 EPC 계약자는 대규모 회의실과 설계 결과물인 3차원 모델을 포함해 각 공종별 설계를 검증할 수 있는 자료와 환경을 준비한다. 이러한 준비를 거쳐 디자인 리뷰가 시작되면 발주처의 주도로 프로젝트 목적을 달성하기 위한 엔지니어링 자체 요소뿐만 아니라 안전, 환경, 운전, 유지보수 등의 관점에서 철저한 설계 검증 과정을 거치게 되고 그 결과물은 펀치 리스트라는 이름의 리포트로 작성돼 사후 관리가 진행된다.

디자인 리뷰 업무의 특성상 발주처는 EPC 계약자가 수행하고 있는 설계 품질을 검토하는 것이 주된 업무이기 때문에 엑셀 등에 검토 결과를 정리해 펀치 리스트를 작성하고 그 내용이 정확하게 반영됐는지 추적 관리가 필요한데 그간, 이 과정은 수작업을 통해 이루어지는 것이 대부분이었다.

하지만 DQCS를 사용하게 되면 설계 검토 결과를 엑셀이나 PDF 포맷의 리포트로 자동으로 작성하기 때문에 이것을 발주처의 워크플로우 플랫폼에 업로드하거나 EPC 계약자의 ‘Tag Management System’과 연계해 편리하게 관리할 수 있는 장점이 있다.

또한, DQCS를 이용한 설계 품질 검사는 상시적인 수행과 관리가 가능해 설계 품질이 조기에 안정화 될 수 있어 잦은 설계 변경으로 인한 맨아워 낭비를 줄일 수 있고 현장에서의 재시공을 방지하는 것이 가능하다.

이는 산업 분야를 막론하고 궁극적으로 많은 EPC 프로젝트들이 겪고 있는 예산 초과·완공 지연 등의 문제점을 미리 방지하는 데 도움을 줄 것으로 기대를 모으고 있다.

이러한 기술을 개발한 플랜트에셋㈜ 조시연 대표이사(사진)는 “일반적으로 3차원 모델은 설계 결과물의 형상, 위치, 속성 정보를 모두 포함하고 있으며, 기본 기능 또는 응용프로그램을 통해 각 아이템 간 상호 관계를 계산하거나 확인할 수 있는 데이터를 포함하고 있다”며 “플랜트에셋이 DQCS 개발에 착안하게 된 것 역시 이러한 통합된 설계 정보를 포함하고 있는 3차원 모델을 기반으로 설계 사양(Design Specification)에 포함된 각종 요구사항을 규칙화해 정교하게 비교할 수 있는 시스템 개발이 가능하다는 부분을 확인했기 때문”이라고 말했다.

플랜트에셋은 지난 2014년부터 2019년 12월까지 진행된 국토교통부 ‘플랜트 건설 동시병행 협업 기술 및 플랫폼 개발’ 연구단 세부 과제 중 주관 기관으로 참여한 3세부 ‘플랜트 협업단위 모듈화 지식기반 시스템 및 시공성 평가 시뮬레이션 기술개발’ 과제를 통해 DQCS를 개발했다.

연구 과정에서 플랜트에셋은 국내 대형 EPC 기업들의 설계 분야 전·현직 임원들과의 인터뷰를 통해 플랜트 엔지니어링 업무에서 시급히 개선해야 할 사항들과 건설 현장에서 발생하는 재시공 사례들에 대한 원인, 대처 방안 등에 대해 심도 있는 조사를 진행했다.

그 결과, 프로젝트 규모가 과거보다 커진 것에 비해 투입되는 전문 인력이 부족한 실정이었고 설계 검토 과정에서도 고경력자들의 은퇴가 증가하면서 설계 오류로 인한 현장 재시공 사례가 감소하지 않는 등의 여러 어려움이 가중되고 있다는 사실을 파악했다.

이러한 상황을 반영해 실질적으로 플랜트 엔지니어링 업무에 도움이 되는 시스템과 규칙 기반설계 품질 검사에 대한 연구개발 방향을 설정했으며, 다양한 기본 기능을 포함하는 응용프로그램 기반에 특정 고객사나 프로젝트의 요구사항을 반영해 구축하는 솔루션적 특성을 부여한 것이 DQCS만의 차별점이라고 할 수 있다.

이에 그치지 않고 현재 플랜트에셋은 DQCS 외에도 디지털 전환 관점에서 또 다른 서비스도 제공하고 있다.

바로 ‘MDBS(Master Data Building Solution)’가 그것으로, 플랜트에셋은 전통적인 문서 중심의 업무를 데이터 중심으로 전환할 수 있도록 데이터 마이닝 기술을 자체 개발했다.

조 대표는 “플랜트에셋의 슬로건인 ‘Engineering to O&M’과 ‘Data to Platform’을 구현하는데 바탕이 되는 제품으로서 플랜트 분야에서 발주처, EPC 계약자, 기자재 공급자 등 다양한 프로젝트 참여자 간 협업 시 데이터 시트, 벤더 도면, P&ID, 프로젝트 자료 등을 문서 중심으로 주고받다 보면 핵심적인 EDW(Engineering Data Warehouse) 구축에 어려움을 겪을 수 있다”며 “이 과정에서 기술 자료의 데이터베이스화에 도움을 주는 MDBS를 사용하거나 최종적인 핸드오버 단계에서도 CMMS(Computerized Maintenance Management System)가 사용하는 설비 마스터를 구축하는데 추가적인 노력과 비용이 들어가는 것을 최소화할 수 있다”고 설명했다.

ADIPEC 2023 DQCS 전시 현장
ADIPEC 2023 DQCS 전시 현장

MDBS는 국내 대형 엔지니어링 고객의 프로젝트 적용 경험을 바탕으로 현재는 프라이스워터하우스쿠퍼스컨설팅이 수행하는 국내 대형 정유사의 설비정보 데이터 구축 프로젝트에서 사용되고 있다.

플랜트에셋은 이러한 탄탄한 엔지니어링 산업 경험을 바탕으로 최신 인공지능 기술 적용을 통해 더욱 획기적인 제품으로 업그레이드하기 위해 연구에 박차를 가하고 있다.

한편, 플랜트에셋은 설립 이후 총 5건의 조선·해양 관련 엔지니어링 서비스와 솔루션 공급을 진행한 경험을 바탕으로 향후 조선·해양 분야에 DQCS 등 자체 시스템 적용을 통해 분야를 더욱 확장할 계획이다.

이에 그간 한화오션(구 대우조선해양)과 HD 현대중공업 등에 Intelligent P&ID 구축 용역과 UDAIS (Universal Design & Analysis Interface Solution) 공급을 수행한 실적을 바탕으로 조선산업 발전에 참여할 기회를 모색해 왔다.

이를 기반으로 2023년부터 한국조선해양기자재연구원(KOMERI)이 총괄 주관 기관으로 참여한 산업통상자원부 ‘선박 해양 의장설계 디지털 전환 핵심 기술개발’ R&D 과제의 2세부 ‘디지털 지식기반 선박 의장설계 정합성 검증 기술개발’ 과제 주관 기관으로 선정되면서 본격적으로 조선·해양 분야를 지원하고 있다.

조 대표는 “이번 과제를 통해 육상 플랜트에 특화된 DQCS를 조선·해양 분야로 확대 적용하기 위해 개발을 진행 중이며 현재는 선주, 선급, 조선소별 다양한 설계 규칙을 지원하기 위한 유연한 시스템 설계에 집중하고 있다”며 “연구 결과의 현업 적용성을 높이기 위해 수요기업으로 참여하고 있는 HD 현대삼호, K조선, 대한조선 등과의 긴밀한 협업 관계를 유지할 계획”이라고 전했다.


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