• 플랜트 저널
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• 제11권3호
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• pp.53-63
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• 2015

구매자는 일반 제조업에서 자재를 피터 크랄직 매트릭스 기법에 의해 경쟁품목, 일반품목, 전략품목, 위험품목으로 분류한 후 각 품목 특성에 맞추어 구매 전략을 수립한다. 피터 클라직 매트릭스란 구매 리스크와 비즈니스 영향도 즉 특정 품목의 구매 금액 비중에 따라 자재를 분류하는 기법이다. 본 논문은 플랜트 엔지니어링산업에서 플랜트 기자재를 대상으로 피터 클라직 매트릭스 기법에 의해 기자재를 분류한 후 각 품목 특성에 맞는 구매 전략을 제안하고 사례 기업인 A사가 사우디아라비아에서 수행하는 발전 플랜트 기자재에 제안한 구매 전략을 적용하여 그 효과를 검증한 것이다. 플랜트 엔지니어링산업은 수주산업인데 총 수주금액 중 구매가 차지하는 비중은 약 50~60%이다. 따라서 프로젝트를 수행할 때 원가를 절감하여 이익을 극대화하기 위해 구매는 매우 중요한 역할을 한다. 플랜트 기자재는 크게 회전기계류, 고정장치류, 전기자재류, 제어자재류, 배관자재류로 구분된다. 각 공종별 플랜트 기자재에 대해 구매 지출 분석을 한 후 피터 클라직 매트릭스 기법에 의해 플랜트 기자재를 분류한 결과 경쟁품목에는 열교환기, 저장탱크 등이 포함되었고 일반품목에는 전선관, 조명기자재, 밸브 등이 포함되었다. 또한 전략품목에는 가스터빈, 가스터빈 흡입공기 냉각장치 등이 포함되었고, 위험품목에는 가스터빈 고정 볼트 등이 포함되었다. 경쟁품목 중 다관형 열교환기는 공급자와 공동으로 원가 모델을 구축하는 전략을 수립했고 저장탱크의 경우에는 공급자에게 원자재를 사급하는 전략을 수립하였다. 그 전략을 A사가 수행하는 프로젝트에 적용한 결과 각각 20%와 6%의 원가 절감 효과를 얻었다. 일반품목 중 전선관은 구매 대행사를 활용하는 전략을 수립했고 조명기자재는 기술 사양 검토 과정을 생략한 구매 프로세스 간소화 전략을 수립하였다. 그 결과 약 10%의 원가 절감과 평균 5일의 발주기간을 단축할 수 있었다. 전략품목 중 가스터빈 흡입공기 냉각장치는 공급자와 포괄적 양해각서를 체결하여 공동으로 사업주에 대응하는 전략을 수립했고 그 결과 프로젝트 수행 안정성 확보와 공급자 조기 참여를 통한 발주 스케줄 단축을 이룰 수 있었다. 위험품목 중 가스터빈 고정볼트는 재고 확보 전략을 수립하여 자재의 부족이나 파손으로 인해 프로젝트 공기에 영향을 주지 않도록 리스크를 감소시키는 효과를 얻었다.

• 한국가스학회지
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• 제4권2호
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• pp.37-45
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• 2000

지하에 매설되어 있는 도시가스배관은 부식성 없는 유체이기 때문에 화학플랜트배관보다는 상대적으로 안전하다. 그러나, 도시가스는 일반적으로 도심지역에 공급됨으로 공급지역의 여러 간섭시설물과 환경에 의한 부식과 시설물의 굴착공사로 야기되는 제 3자 사고등으로 큰 사고를 야기할 수 있다. 특히 지하매설된 배관이므로, 배관의 손상여부를 파악하고 검사하는 것이 상당히 난해하다. 따라서, 본 고에서는 지하매설배관의 위험성 개념을 도입하여, 위험지역 배관을 선정하여 관리하는 것으로 접근하였다. 여기서 위험성은 부식요인, 설계 및 시공요인, 유지관리요인으로 파악하여 나타내었고, 배관의 정성적인 위험성을 점수로 표현하여, 정량적인 숫자로 표현하였다. 또한 Key 인자 개념과 비용에 대한 손상보완대책 개념을 프로그램에 도입하여, 신뢰성과 안전경영에 도움이 되리라 생각된다. 본 위험성 평가 프로그램은 비쥬얼 베이직을 사용하여 개발하였고, GIS와 연계하였다.

• 상하수도학회지
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• 제34권3호
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• pp.221-230
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• 2020

In actual seawater desalination plant, the pressure loss due to frictional force of pipe is about 3~5 bar. Also, the pressure loss at pipe connection about 1~3 bar. Therefore, the total pressure loss in the pipe is expected to be about 4~8 bar, which translates into 0.111 to 0.222 kWh/㎥ of energy when converted into the Specific Energy Consumption(SEC). Reducing energy consumption is the most important factor in ensuring the economics of seawater desalination processes, but pressure loss in piping is often not considered in plant design. It is difficult to prevent pressure loss due to friction inside the pipe, but pressure loss at the pipe connection can be reduced by proper pipe design. In this study, seawater desalination plant piping analysis was performed using a commercial network program. The pressure loss and SEC for each case were calculated and compared by seawater desalination plant size.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2006년도 춘계학술대회논문집
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• pp.1053-1060
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• 2006

This paper consider an initially deformed state caused by the pressurized fluid flowing through the pipe at a constant velocity. When the initial forte is neglected in curved pipes, the natural frequencies are reduced as flow velocity increases. However, when the initial tension took into account, the natural frequencies are not changed with the change of the flow velocity. As the internal pipe pressure is increased the natural frequencies are also slightly increased. In free vibrational simulation of piping systems in petrochemical plants, it is necessary to calculate the initial state force due to the velocity and the pressure of the fluid flow from the equilibrium first, then the force should be included in the equation of motion of the systems to get more accurate natural frequencies. In this study, calculate the mass matrix and stiffness matrix of piping system by MATLAB

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제57권1호
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• pp.51-57
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• 2019

LNG 플랜트의 설비 배치는 안전, 환경과 관련된 법규 및 유지 및 보수 공간, 작업자 이동 통로 등 작업자의 근무환경이나 안전과 관련된 다양한 설계 제약조건을 충족해야 한다. LNG 플랜트 설비 중 가장 중요한 초저온 공정인 액화공정의 경우, 배관 내 유체와 외부 대기와의 온도 차이에 의한 열 손실과 유체 흐름 시 발생하는 압력 손실이 발생하기 때문에 가능한 설비 간 배관 길이는 짧을수록 유리하다. 따라서, 액화 공정을 건설할 때 다양한 제약조건을 만족하면서 배관의 길이를 최소로 하는 설비 배치가 이루어져야 하며, 이러한 문제는 수학적 모델링으로 배관의 비용을 목적함수를 만들어 이를 최소화하는 최적화 문제로 다룰 수 있다. 이와 관련된 기존 연구들은 대체로 장치 간 유지 보수에 필요한 최소 공간 확보, 사고 예방을 위한 장치 간 이격거리 등 안전 요소를 간과해 왔다. 또한, 기존 연구는 대체로 개념설계를 이용한 배치를 다루어 왔으며, 이미 건설된 실제 배치 결과와 최적화 결과를 비교하여 배치 최적화 문제가 실제 어느 정도 비용 절감 효과가 있는지 검증한 내용은 전무한 실정이다. 본 연구에서는 작업자의 근무나 안전과 관련된 장치 간 이격거리와 유지 보수와 관련된 제약조건 식을 세우고 장치를 연결하는 파이프의 총 비용을 목적함수로 하는 MILP(Mixed Integer Linear Programming) 형태의 문제를 설계하였다. 하지만, 식이 복잡하고 공정 특성에 따라 다양한 제약조건을 추가해야 하는 경우가 있으므로 목적함수의 미분식을 이용하여 푸는 기존의 최적화 방법론으로 풀기에는 많은 어려움이 있다. 따라서, 본 연구에서는 목적함수의 미분식 없이 최적해를 찾을 수 있는 PSO (Particle Swarm Optimization)를 이용하여 최적화를 수행하였다. 실제로 가동 중인 C3MR (Propane precooling Mixed Refrigerant) 공정에 대한 최적화를 수행하여, 본 연구에서 제안한 방법이 어느 정도 효과가 있는지 검증하였다.

• 한국가스학회지
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• 제20권6호
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• pp.50-57
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• 2016

배관은 석유화학플랜트에서 가장 많은 구성요소이며, 주요설비들에서 생산된 물질을 수송하는 매우 중요한 역할을 수행한다. 특히, 저온 또는 고온의 물질을 수송하는 배관들의 경우 물질의 온도변화를 최소화하기 위해 보온재를 배관의 외면에 덮어 사용하는 경우가 다수이다. 그러나 이러한 보온재에 덮인 배관들에서 부식이 발생할 경우 보온재를 제거하지 않고서는 확인하기 어렵기 때문에 현장검사시 유도초음파를 이용한 비파괴적 방법이 사용되고 있다. 본 논문에서는 보온재 내부에서 발생하는 보온재하 부식(CUI : Corrosion Under Insulation)을 유도초음파를 사용하여 효과적으로 검출하기 위해서 유도초음파의 위상속도 분산선도와 파형구조의 이론적 해석을 통해 최적 발생조건을 선정하고자 하였다. 본 연구의 결과는 다양한 석유화학플랜트 배관의 보온재하 부식에 대한 유도초음파를 이용한 현장검출에 적용할 경우 매우 유용할 것이다.

• 비파괴검사학회지
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• 제36권5호
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• pp.384-390
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• 2016

플랜트 배관의 누설감시 시스템은 누설 유무 판단뿐만 아니라 누설의 위치를 신속히 파악하는 것 또한 매우 중요하다. 플랜트 배관의 누설 검출 방법에는 주로 AE(acoustic emission)센서, 마이크로폰어레이 그리고 카메라 영상을 이용한 방법들이 있다. 최근 광역감시 및 원거리감시의 이점이 있는 카메라 영상을 이용한 방법에 대한 연구가 진행되어 왔다. 하지만 기존 카메라 영상을 이용한 방법들은 누설 유무와 대략적인 누설의 위치를 판단하고 있으나 누설이 시작되는 정확한 위치 추정에 대한 연구는 아직 미흡한 상태이다. 따라서 본 논문에서는 카메라를 이용한 누설 검출 방법을 이용해 누설영역을 산출하고 누설 검출 결과를 분석하여 누설 위치를 추정하는 방법을 제안하였으며 실험을 통하여 성능을 평가하였다.

• 플랜트 저널
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• 제15권1호
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• pp.25-30
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• 2019

본 연구에서는 배관 곡관부의 유동가속부식을 일으키는 인자 중 수력학적 인자인 유동형태 변경에 따른 영향을 분석하고 부식을 저감시키는 연구를 추진하였다. 열전달과 물질전달, 물질전달과 유동가속부식의 상사성에 대해 이론적 분석을 통해 확인하고 상용 수치해석 프로그램을 이용하여 국소대류열전달계수를 해석함으로써 곡관부의 물질전달 특성에 대해 고찰하였다. 곡관부 상류의 직관부 내표면 안쪽과 바깥쪽에 요철을 설치하였을 때 최대 국소열전달계수는 기본유동에 비하여 현저히 감소하여 요철의 위치와 형태에 따라 차이가 있으나 24.9%까지 감소함을 확인하였으며, 곡관부 상류의 직관부에 가인드 베인을 삽입하면 가이드 베인에 의한 배관 내측면적 크기에 따라 차이가 있으나 최대 국소열전달계수가 기본유동에 비해 12.5%까지 감소함을 확인하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2010년도 추계학술대회 초록집
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• pp.130.1-130.1
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• 2010

미국과 유럽에서는 이미 10여 년 전부터 250MW급 이상의 대용량 석탄IGCC 플랜트를 상업운전 하고 있으며, 일본과 중국을 비롯한 아시아에서도 대용량 플랜트를 시운전하고 있거나 건설 중에 있다. 한국에서는 제4차 전력수급계획에 의거 태안화력 부지 내에 300MW급 IGCC 플랜트 건설을 추진 중이며, 두산중공업은 '10년 상반기에 IGCC 가스화 플랜트에 대한 FEED 설계 (Front-Eng Engineering Design)를 완료하였다. 그 과정 중 설계조건에 의한 기본 엔지니어링 사항과 석탄 가스화 플랜트에 대한 성능예측 결과를 본 연구에서 소개한다. 가스화 플랜트의 엔지니어링은 가스화 블록과 가스정제 블록으로 구분하여 수행하였다. Process Data를 이용하여 PFD Development, P&ID Generation, Equipment Specification 개발, HAZOP 수행, Architecture Engineering 등의 순으로 FEED 설계를 진행하였다. BOD (Basis of Design)를 기준으로 운전조건별 Heat & Mass Balance와 Process Flow를 재검토하고 각 기기별 운전개념을 반영하여 P&ID를 개발하였다. 그리고 배관, 전기 및 제어에 대한 각종 Diagram 개발과 HSE (Health, Safety and Environment) 관련 설계를 수행하였다. IGCC 1호기의 엔지니어링 수행과 함께 Next 호기 자체설계 역량 확보를 위해 두산중공업은 'DIGITs'로 명명된 개념기본설계 Tool을 개발하고 있다. DIGITs는 공정모델링, 단위기기 개념설계, 공정구성 (Process Configuration) 및 종합 Database Package 형태로 구성된다. DIGITs에 의한 계산 결과 공정사 Process Data 기준시 가스화 블록 출구에서 Syngas HHV와 Syngas 현열은 각각 약 $636MW_{th}$와 약 $18MW_{th}$로, Plant 설계조건 $630MW_{th}$를 만족하는 것으로 예측되었다. 향후 DIGITs는 가스정제 블록 및 주변 BOP 설비 등과 연계한 종합 개념기본설계 Tool로써 개발 진행 중이다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제40권4호
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• pp.397-406
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• 2016

해양 플랜트의 설계 건조 운전 과정에 참여하는 다수의 이해관계자들은 일반적으로 서로 다른 플랜트 3D CAD 시스템을 사용한다. 그리고 플랜트 설계 및 건조 업체는 플랜트 주문주에게 설계 결과물로 계약서에 명시된 형식의 플랜트 3D CAD 모델을 납품해야 한다. 그러나 플랜트 3D CAD 시스템에서 제공되는 데이터 교환 기능의 제약으로 인해서 플랜트 설계 및 건조 업체는 많은 경우 계약서에 명시된 형식에 맞게 해양 플랜트 3D 모델을 수작업으로 다시 모델링을 하여 납품한다. 따라서 수작업으로 리모델링된 3D CAD 모델의 정확도를 검증하기 위해 원본 플랜트 3D CAD 모델과 재모델링된 플랜트 3D CAD 모델간의 비교를 해야 한다. 이를 위해 해양 3D CAD 모델의 유사도를 정략적으로 평가하는 시스템을 개발하였다. 이 논문에서는 시스템의 구조 및 세부 기능을 설명한다. 그리고 비교 시스템을 이용한 실험 결과에 대해서 설명한다.