[기고] 신재생에너지 산업 설비의 과제
[기고] 신재생에너지 산업 설비의 과제
  • 이상명 DSK엔지니어링(주) PMP 기획실장
  • 승인 2010.07.05
  • 댓글 0
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EM이 필요한 신재생에너지 산업
‘에듀테인먼트’ 시설화 육성 필요

국제적으로 녹색전쟁(Green War)이 한창이다. 주식회사 대한민국은 저탄소 녹색기술(GT)로 신재생에너지 히든챔피언을 향해 달음질치고 있다.

정부가 제시한 국가비전은 바로 코드그린기술이란 신성장동력 확보 및 개발이다. 태양광, 풍력, 연료전지, 수소, 소수력, 바이오, 폐기물분야의 신재생에너지개발 및 보급에 총력을 경주하고 있다.

우리나라는 출발은 늦었으나 발아에는 그리 긴 시간이 소요되지 않았다. 녹색기술도 따라가기전략(follower strategy)에서 원천기술, 핵심기술의 개발과 이의 상용화 설비로 이어지고 있다. 선진국과의 기술격차도 현격히 줄어들고 있다.

그러나 우리나라가 이미 세계적인 기술력을 확보한 원자력, 발전 및 석유화학 플랜트, 조선플랜트 등 플랜트엔지니어링수준에 비해 신재생에너지 플랜트시설은 많이 뒤져있다. 신재생에너지 산업설비에도 플랜트엔지니어링적 사고 즉 엔지니어링 매니지먼트 기법의 적용이 절실하다.

신재생에너지분야는 바이오가스플랜트, 소수력발전플랜트 등 소규모발전플랜트를 특징으로 하고 있다. 규모의 대소만 있을 뿐 소형 발전플랜트로 동일하다.

산업플랜트의 모태는 소프트기술 즉 플랜트엔지니어링매니지먼트이다. 이 기술력이야 말로 신재생에너지산업의 핵심 경쟁력이다.

다시 말해 신재생에너지시설 플랜트의 생애주기(Life Cycle-에너지화 기술, 인허가 절차, 개념설계, 계획설계, 기자재구매, 기기성능 및 내구성 검토, 부지배치, 설비선정, 계통도(P&ID), 기기배치(GA), 건설사업관리, 건설성 검토, 운전성, 유지보수성, 라이프사이클코스트, 가치공학, 시운전, 턴오버, 유지, 보수 및 운영(O&M), 사후 구조물 안전진단 등 가동후성능평가(POE: Post Occupancy Evaluation), 설계개선 피드백 등)에 걸친 소프트기술이 핵심경쟁력이다. 

국내 플랜트엔지니어링업계는 급성장해 벡텔, 플루오르, 파슨스, 앳킨스 등 세계 1류기업들과 각축을 벌이고 있다. 한국전력그룹은 아랍에미리트(U.A.E.) 아부다비에서 원전을 수주, 세계를 놀라게 했다.

지난해 60%의 매출을 해외사업에서 올린 모 엔지니어링 기업은 전년도 수주액이 무려 2조억원에 달하는 기적을 이루기도 했다. 이처럼 국내플랜트기술력이 세계적 수준인데도 신재생에너지 산업시설로 눈을 돌려보면 그 격차에 답답해지는 것이 사실이다. 오락프로에서처럼 “왜 이래 아마추어같이...”란 말이 나올만한 처지이다. 

이런 낙후를 해결하는 데 바로 플랜트 엔지니어링 매니지먼트 기법의 적용이 절실하다. 프로젝트는 프리프로젝트매니지먼트(Pre-PM/소프트기술/사업조사단계, 계획, 설계, 구매단계) - 프로젝트매니지먼트(PM/하드기술/시공단계) - 포스트프로젝트매니지먼트(Post-PM/소프트기술/시운전 및 턴오버, O&M, POE)의 3단계로 나눌 수 있다. 이중 Pre-PM 단계 즉 Pre-project planning(PPP)단계가 가장 중요하다. 의사결정이 사업에 미치는 영향이 가장 큰 시기가 바로 이때이다.

PPP를 제대로 할 때 전체 사업비 및 공기가 약 30% 절감된다고 스탠포드대학의 CM 교수인 보이드 폴슨교수는 입증한 바 있다. 엔지니어링매니지먼트는 계획에서 시작해서 계획으로 끝난다고 해도 과언이 아니다.

산업플랜트가 지닌 물리학적, 생화학적, 구조적, 인간-기계인터페이스, 지역공동체와의 공존, 시설의 사용편의성, 유지보수성 등 플랜트 엔지니어링의 기능적 수요는 타 플랜트보다 더 복잡하다.

제르미 리프킨(Jeremy Rifkin, 1945~ )은 ‘노동의 종말’에서 IT의 발전으로 인한 무인생산(Manless Manufacturing)시대의 도래를 설파하고 있다. 자동화는 이제 신재생에너지플랜트 설비의 핵심고려사항이다. 그러나 환경설비분야는 아날로그식 수동시스템이 아직 가동중이다.

뿐만 아니라 플랜트의 구조와 배치(layout)는 가설비용은 물론 공사비 및 전체 운영 유지보수비에 미치는 영향이 지대하여 그 중요성은 아무리 강조해도 지나치지 않다. 플랜트 본래의 기능이 원활히 운용됨은 기본이다.

여기서 더 나아가 그 생산시설에 근무하는 작업자의 쾌적함과 안전성, 편리함도 갖추어야 한다. 설계에서 인재를 예방할 수 있어야 한다.

또 생산성은 어떠한가? 원재료를 반입하는 특장차량의 운반동선과 투입구 계획, 자연법칙을 이용한 처리순서의 자연스런 공정흐름, 재료의 투입을 위한 중장비의 동선이나 호이스트, 오버헤드크레인의 배치, 기기의 수리나 교체 등을 감안한 배치, 작업동선의 안전과 효율성을 고려한 동선설계, 방진 등 작업환경을 감안한 설계, 전처리와 후처리공정과의 연계성, 고유가에 따른 에너지저소비형 설계, 기초지반의 안정성, 구조물의 부식, 유지보수관리의 문제점 예방 등 고려해야할 점이 한두 가지가 아니다.

바로 신재생에너지 산업설비에 플랜트엔지니어링매니지먼트 마인드의 도입이 절실한 이유가 여기에 있다.

우선 2012년부터 해양투기가 금지되는 유기성폐기물의 에너지화 시설인 바이오가스플랜트로 눈을 돌려보자. 저장·발효·숙성·운반시설 등은 △공간적 배치성 △각종 기기효율성 △철근콘크리트구조 혐기발효조 및 가스저장조의 기밀성, 수밀성 △기초지반, 내진, 내폭 등 구조적 안전성 △발효조의 보온성 등을 감안한 설계 △최적 체류시간(HRT: Hydraulic Retention Time) △유기성폐기물의 내압력 △지진력 △토압 △수압 △저장물의 원심력 △기체온도 등의 하중조건에 대해 구조적으로 충분히 검토해 건전성과 안정성을 유지해야 함은 필수적이다.

신재생에너지플랜트시설은 국민들에게 부정적인 시선을 받고 있는 부분도 있다. 지역에 따라서는 BANANA나 NIMBY 현상으로 입지난을 겪기도 한다. 이를 해결하기 위해 플랜트단지계획에도 많은 신경을 써야한다.

발상을 전환, 에듀테인먼트를 시설화해 청소년 및 시민이 즐겨 찾는 시설이 되도록 해야 한다. 단지 내 경관 및 관람시설(walk-through)도 충분히 고려해야 한다.

신재생에너지선진국인 독일에서는 단순한 플랜트를 넘어 이제 플랜트에듀테인먼트(환경산업설비에 교육과 오락적인 기능을 합친 것)화한 시설로 시민의 사랑을 받고 있다. 국내와는 큰 차이가 있다.

그물이 제 기능을 다하려면 그물을 감싸는 벼릿줄(綱)이 중요하다. 신재생에너지산업 플랜트시설에도 착상(着想)부터 플랜트엔지니어링매니지먼트란 벼릿줄을 단단히 짜야한다. 그물에 갇힌 고기를 끌어올리는 핵심은 벼릿줄이기 때문이다.


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