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KR102799424B1 - Modular design method for biomass raw material plant - Google Patents

Modular design method for biomass raw material plant Download PDF

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KR102799424B1
KR102799424B1 KR1020210192709A KR20210192709A KR102799424B1 KR 102799424 B1 KR102799424 B1 KR 102799424B1 KR 1020210192709 A KR1020210192709 A KR 1020210192709A KR 20210192709 A KR20210192709 A KR 20210192709A KR 102799424 B1 KR102799424 B1 KR 102799424B1
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앤츠이엔씨 주식회사
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Abstract

실시예에 따른 바이오매스 원료 플랜트의 모듈화 설계 방법은 플랜트 구조물을 해상 및 육상에 적합한 크기의 단위로 모듈화 하여 현장 운송과 조립을 용이하게 함으로써 전체 공사기간을 단축하고 공사비를 절감할 수 있는 분할모듈 설계 시스템을 제공하고, 한국 내 제작, 운송 가능성을 기반으로 구성 설비의 타당성을 결정하고 일반적인 시설에 대한 설계, 제작, 운송, 설치를 최적화한다. 바이오 매스 원료 플랜트의 모듈화 설계 방법은 기존설비의 수명연장, 설비관리의 개선, 운전효율의 향상에 기여한다. 또한, 24시간 미활용 재생연료 플랜트 발전시설 관리에 의한 주변 민원들과의 신뢰회복은 물론 상생의 발전기회를 제공한다. 아울러, 국내는 물론 동남아, 인도, 중국 등 환경산업 후발국들의 미활용 재생연료 플랜트 발전시설 및 운영관리에 대한 사업 확대로 인한 수출 향상에 기여할 수 있다.The modular design method of a biomass feedstock plant according to the embodiment provides a split module design system that can shorten the overall construction period and reduce construction costs by modularizing the plant structure into units of a size suitable for sea and land, thereby facilitating on-site transportation and assembly, and determines the feasibility of the configuration facilities based on the possibility of manufacturing and transporting them in Korea, and optimizes the design, manufacturing, transportation, and installation of general facilities. The modular design method of a biomass feedstock plant contributes to extending the life of existing facilities, improving facility management, and enhancing operating efficiency. In addition, it provides an opportunity for mutual development as well as restoration of trust with local residents through 24-hour management of unused renewable fuel plant power generation facilities. In addition, it can contribute to increased exports by expanding the business of unused renewable fuel plant power generation facilities and operation management in Southeast Asia, India, China, and other developing countries in the environmental industry as well as in Korea.

Description

바이오매스 원료 플랜트의 모듈화 설계 방법{MODULAR DESIGN METHOD FOR BIOMASS RAW MATERIAL PLANT}{MODULAR DESIGN METHOD FOR BIOMASS RAW MATERIAL PLANT}

본 개시는 바이오매스 원료 플랜트의 모듈화 설계 방법에 관한 것으로 구체적으로, 플랜트 구조물을 해상 및 육상에 적합한 크기의 단위로 모듈화 하여 현장 운송과 조립을 용이하게 함으로써, 플랜트의 전체 공사기간을 단축하고 공사비를 절감할 수 있도록 하는 바이오매스 원료 플랜트의 모듈화 설계 방법에 관한 것이다. The present disclosure relates to a modular design method for a biomass raw material plant, and more specifically, to a modular design method for a biomass raw material plant that modularizes plant structures into units of sizes suitable for sea and land, thereby facilitating on-site transportation and assembly, thereby shortening the overall construction period of the plant and reducing construction costs.

본 명세서에서 달리 표시되지 않는 한, 이 섹션에 설명되는 내용들은 이 출원의 청구항들에 대한 종래 기술이 아니며, 이 섹션에 포함된다고 하여 종래 기술이라고 인정되는 것은 아니다.Unless otherwise indicated herein, the materials described in this section are not prior art to the claims of this application and their inclusion in this section is not an admission that they are prior art.

플랜트 분할모듈 설계 기술은 플랜트 구조물을 단위 부품화 하여 현장 운송과 조립을 용이하게 함으로써 전체 공사기간을 단축하고 공사비를 절감할 수 있는 기술이다. 현재 세계 바이오매스 플랜트 시장은 지속적으로 발전하고 있으며, 본격적으로 시장이 확대될 것으로 전망된다. 이에 발맞추어 중국과 일본 또한 국가적 차원에서 미국과 캐나다의 회사와의 협업을 통해 바이오 매스 플랜트 관련 사업을 추진중에 있다. 반면 우리나라는 아직 초기 진입단계로서 여러 가지 법적, 제도적, 환경적 어려움을 겪고 있는 실정이기 때문에 국가적 차원에서의 지원과 기술개발이 필요하다.Plant split module design technology is a technology that can shorten the overall construction period and reduce construction costs by dividing the plant structure into unit parts to facilitate on-site transportation and assembly. Currently, the global biomass plant market is continuously developing, and the market is expected to expand in earnest. In line with this, China and Japan are also promoting biomass plant-related projects through collaboration with companies in the United States and Canada at the national level. On the other hand, Korea is still in the initial entry stage and is experiencing various legal, institutional, and environmental difficulties, so support and technology development at the national level are necessary.

바이오매스 원료 플랜트는 건설가능 기간이 제한적이고 현지 건설인력 확보가 쉽지 않기 때문에 현장에서의 공사를 최소화하는 것이 요구된다. 특히 건설공기의 단축은 빠른 전력 생산으로 이어져 발주자가 투자효과를 볼 수 있기 때문에, 특히 모듈러 기술(설계-제작-설치)에 대한 관심도가 매우 높다.Biomass feedstock plants have a limited construction period and it is not easy to secure local construction workers, so on-site construction must be minimized. In particular, because shortening the construction period leads to faster power generation, which allows clients to see the return on their investment, there is a particularly high level of interest in modular technology (design-manufacture-installation).

바이오매스 원료 플랜트 모듈에 사용되는 소재는 대부분 발주처와 설계사가 공급업체를 선정하여 계약자가 공급하는 것으로 되어있기 때문에, 국산 자재의 인증이 이루어지지 않아 자재의 국산화율이 매우 낮은 현황이다. 따라서 자재국산화를 통해 외화 가득율을 높일 수 있도록 기술개발이 요구된다. 이를 위해, 바이오 매스 원료 플랜트 구동을 위한 여러 기술 분야의 연구개발이 추진되고 있다. Most of the materials used in biomass feedstock plant modules are supplied by contractors after the ordering party and the design company select suppliers, so the domestic material certification is not carried out, and the localization rate of materials is very low. Therefore, technology development is required to increase the foreign exchange rate through localization of materials. To this end, research and development in various technology fields for operating biomass feedstock plants is being promoted.

바이오 매스 플랜트 관련 기술 중 컴팩트 기능 모듈이란, 기존의 플랜트 구성설비가 모듈 운반크기 제약으로 국내 제작이 불가하므로, 기능모듈을 적절한 크기로 분할하여 모듈화 비율을 개선하고, 소형 기계, 설비를 활용 기존대비 동급수준의 플랜트 공정 효율이 나오면서도 컴팩트한 공간설계를 최적화하는 기술이다. 베트남을 포함하는 플랜트 수요국의 인건비는 저렴하나 문화적인 차이로 인하여 작업 효율에 대한 어려움이 있어 공사기간이 증가할 수 있어 위와 같은 모듈화 기술을 통해 공사 기간을 단축 할 수 있다. 또한, 공기를 지키는 것이 건설 계약에서는 필수적인데 베트남 등의 수요국 건설 환경은 이를 맞추기에 용이하지 않다. 최근에는 선진 엔지니어링 업체들이 발주한 플랜트 프로젝트 대부분이 부분 또는 전체 시공 블록 모듈 중심의 모듈화 설계를 적용하는 추세이다.Among the technologies related to biomass plants, compact function modules are technologies that improve the modularization ratio by dividing functional modules into appropriate sizes, and optimize compact space design while achieving plant process efficiency at the same level as existing ones by utilizing small machines and equipment, since existing plant configuration facilities cannot be manufactured domestically due to module transport size restrictions. Labor costs in plant demand countries including Vietnam are low, but cultural differences can increase the construction period due to difficulties in work efficiency, so the construction period can be shortened through the modularization technology mentioned above. In addition, protecting the air is essential in construction contracts, but the construction environment in demand countries such as Vietnam does not allow for this. Recently, most plant projects commissioned by advanced engineering companies are trending toward modularization design centered on partial or full construction block modules.

1. 한국 특허출원 제10-2016-0015713호 (2016.02.11)1. Korean Patent Application No. 10-2016-0015713 (2016.02.11) 2. 한국 특허출원 제10-2019-7018749호 (2019.05.29)2. Korean Patent Application No. 10-2019-7018749 (May 29, 2019)

실시예에 따른 바이오매스 원료 플랜트의 모듈화 설계 방법은 플랜트 구조물을 해상 및 육상에 적합한 크기의 단위로 모듈화 하여 현장 운송과 조립을 용이하게 함으로써 전체 공사기간을 단축하고 공사비를 절감할 수 있는 분할모듈 설계 방법을 제공하고, 한국 내 제작, 운송 가능성을 기반으로 구성 설비의 타당성을 결정하고 일반적인 시설에 대한 설계, 제작, 운송, 설치를 최적화한다.The modular design method of a biomass feedstock plant according to an embodiment provides a split module design method that can shorten the overall construction period and reduce construction costs by modularizing the plant structure into units of a size suitable for sea and land, thereby facilitating on-site transportation and assembly, and determines the feasibility of the configuration equipment based on the possibility of manufacturing and transporting it in Korea, and optimizes the design, manufacturing, transportation, and installation of general facilities.

또한, 실시예에 따른 바이오매스 원료 플랜트의 모듈화 설계 방법은 플랜트의 모듈크기 뿐만 아니라 운송 가능성을 기반으로 구성 설비의 타당성을 결정하고 일반적인 시설에 대한 설계, 제작, 운송, 설치를 최적화하기 위해 바이오 매스 원료 플랜트의 분할 모듈을 설계한다. In addition, the modular design method of the biomass feedstock plant according to the embodiment determines the feasibility of the configuration facilities based on the module size of the plant as well as the transportability, and designs the split modules of the biomass feedstock plant to optimize the design, manufacturing, transport, and installation for a general facility.

또한, 실시예에 따른 바이오매스 원료 플랜트의 모듈화 설계 방법은, 운송계획서 (Logistics Study report) 및 시공용이성을 고려하여 모듈레이션 스터디 리포트(modularization study report)를 기본설계 단계에서 수행한다. 또한, 실시예에서는 FEED (Front End Engineering and Design) 및 상세설계 (Detail Design)를 제작 수행 전에 모듈제작, 운송, 설치 계획을 포함하는 모듈레이션 플랜(Modularization Plan)을 생성하고 이를 기본으로 상세설계 도면 (Detail Drawings)및 제작도면(Shop Drawings)을 생성한다. In addition, the modular design method of the biomass raw material plant according to the embodiment performs a modularization study report at the basic design stage, considering the transportation plan (Logistics Study report) and ease of construction. In addition, in the embodiment, a modulation plan including module manufacturing, transportation, and installation plans is created before performing FEED (Front End Engineering and Design) and detailed design (Detail Design), and detailed design drawings (Detail Drawings) and shop drawings (Shop Drawings) are created based on this.

또한, 실시예에서는 해상 및 육상운송을 고려한 오일샌드 모듈화에 따른 구조프레임 최적 형상을 도출하고, 유한요소기법(Finite Element Method)을 활용한 구조해석 및 정하중, 동하중, 풍하중을 고려한 설계변수를 확보한다. In addition, in the embodiment, the optimal shape of the structural frame according to the oil sand modularization considering maritime and land transportation is derived, and the structural analysis using the finite element method and the design variables considering the static load, dynamic load, and wind load are secured.

실시예에 따른 바이오매스 원료 플랜트의 모듈화 설계 방법은 (A) 분할 모듈 설계부에서 플랜트 구조물을 해상 및 육상에 적합한 크기의 단위로 모듈화 하는 단계; (B) 정보 수집부에서 플랜트 설비 운영 데이터 및 분할된 모듈 설계 운영 정보를 수집하는 단계; (C) 진단부에서 지능정보기술 기반하여 분할된 플랜트 모듈의 성능진단을 수행하는 단계; 및 (D) 가이던스 설계부에서 플랜트 설비 운영 데이터 및 성능진단 결과에 따라 모듈화 된 플랜트 설비의 지능형 운전 가이던스를 설계하는 단계; 를 포함한다.A modular design method of a biomass raw material plant according to an embodiment includes: (A) a step of modularizing a plant structure into units of sizes suitable for offshore and onshore use in a divided module design unit; (B) a step of collecting plant facility operation data and divided module design operation information in an information collection unit; (C) a step of performing a performance diagnosis of the divided plant modules based on intelligent information technology in a diagnosis unit; and (D) a step of designing intelligent operation guidance of the modularized plant facility based on the plant facility operation data and the performance diagnosis results in a guidance design unit.

이상에서와 같은 바이오매스 원료 플랜트의 모듈화 설계 방법은 기존설비의 수명연장, 설비관리의 개선, 운전효율의 향상에 기여한다. 또한, 24시간 미활용 재생연료 플랜트 발전시설 관리에 의한 주변 민원들과의 신뢰회복은 물론 상생의 발전기회를 제공한다. 아울러, 국내는 물론 동남아, 인도, 중국 등 환경산업 후발국들의 미활용 재생연료 플랜트 발전시설 및 운영관리에 대한 사업 확대로 인한 수출 향상에 기여할 수 있다. The modular design method of biomass raw material plants as described above contributes to extending the life of existing facilities, improving facility management, and enhancing operational efficiency. In addition, it provides opportunities for mutual development as well as restoration of trust with surrounding residents through 24-hour management of unused renewable fuel plant power generation facilities. In addition, it can contribute to increasing exports by expanding business for unused renewable fuel plant power generation facilities and operation management in Southeast Asia, India, China, and other developing countries in the environmental industry, as well as in Korea.

본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.The effects of the present invention are not limited to the effects described above, and should be understood to include all effects that can be inferred from the detailed description of the present invention or the composition of the invention described in the claims.

도 1은 실시예에 따른 바이오매스 원료 플랜트의 모듈화 설계 시스템의 모듈화 설계 예 및 표준 모듈의 조합을 통한 플랜트 설계 및 시공예를 나타낸 도면
도 2는 실시예에 따른 바이오매스 원료 플랜트의 모듈화 설계 시스템의 데이터 처리 구성을 나타낸 도면
도 3은 실시예에 따른 분할모듈 설계부(110)의 데이터 처리 구성을 나타낸 도면
도 4는 실시예에 따른 바이오매스 원료 플랜트의 분할 모듈 설계 시스템의 수행 과제를 나타낸 도면
도 5는 실시예에 따른 바이오매스 원료 플랜트의 분할 모듈 설계 시스템의 모듈 설계 수행 예를 나타낸 도면
도 6은 실시예에 따른 바이오 매스 원료 플랜트의 모듈화 설계 방법의 데이터 처리 흐름을 나타낸 도면
Figure 1 is a drawing showing an example of modular design of a modular design system for a biomass raw material plant according to an embodiment and an example of plant design and construction through a combination of standard modules.
Figure 2 is a diagram showing the data processing configuration of a modular design system for a biomass raw material plant according to an embodiment.
Figure 3 is a drawing showing the data processing configuration of the split module design unit (110) according to the embodiment.
Figure 4 is a drawing showing the performance task of a split module design system of a biomass raw material plant according to an embodiment.
Figure 5 is a drawing showing an example of performing module design of a split module design system of a biomass raw material plant according to an embodiment.
Figure 6 is a diagram showing the data processing flow of a modular design method for a biomass raw material plant according to an embodiment.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 도면부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.The advantages and features of the present invention, and the methods for achieving them, will become clear with reference to the embodiments described in detail below together with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be implemented in various different forms, and the present embodiments are provided only to make the disclosure of the present invention complete and to fully inform those skilled in the art of the scope of the invention, and the present invention is defined only by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification.

본 발명의 실시 예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시 예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.In describing embodiments of the present invention, if it is judged that a detailed description of a known function or configuration may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description will be omitted. In addition, the terms described below are terms defined in consideration of functions in embodiments of the present invention, and these may vary depending on the intention or custom of the user or operator. Therefore, the definitions should be made based on the contents throughout this specification.

도 1은 실시예에 따른 바이오매스 원료 플랜트의 모듈화 설계 시스템의 모듈화 설계 예 및 표준 모듈의 조합을 통한 플랜트 설계 및 시공예를 나타낸 도면이다. Figure 1 is a drawing showing an example of modular design of a modular design system for a biomass raw material plant according to an embodiment and an example of plant design and construction through a combination of standard modules.

도 1을 참조하면, 실시예에 따른 바이오매스 원료 플랜트의 모듈화 설계 시스템은 기능 모듈 예컨대, 기본설계의 10,000 BPD 오일샌드 SAGD CPF 플랜트의 모듈크기 뿐만 아니라 운송 가능성을 기반으로 구성 설비의 타당성을 결정하고 일반적인 시설에 대한 설계, 제작, 운송, 설치를 최적화하기 위해 바이오 매스 원료 플랜트의 분할 모듈을 설계한다. 또한, 실시예에서는 모듈레이션 필로소피(Modularization Philosophy)를 기준으로 하여, 운송계획서 (Logistics Study report) 및 시공용이성을 고려하여 모듈레이션 스터디 리포트(modularization study report)를 기본설계 단계에서 수행한다. 또한, 실시예에서는 FEED (Front End Engineering and Design) 및 상세설계 (Detail Design)를 제작 수행 전에 모듈제작, 운송, 설치 계획을 포함하는 모듈레이션 플랜(Modularization Plan)을 생성하고 이를 기본으로 상세설계 도면 (Detail Drawings)및 제작도면(Shop Drawings)을 생성한다. 또한, 실시예에서는 해상 및 육상운송을 고려한 오일샌드 모듈화에 따른 구조프레임 최적 형상을 도출하고, 유한요소기법(Finite Element Method)을 활용한 구조해석 및 정하중, 동하중, 풍하중을 고려한 설계변수를 확보한다. Referring to FIG. 1, the modular design system of a biomass feedstock plant according to an embodiment determines the feasibility of a configuration facility based on the module size of a functional module, for example, a 10,000 BPD oil sands SAGD CPF plant of a basic design, as well as transportation possibility, and designs a split module of the biomass feedstock plant to optimize the design, manufacturing, transportation, and installation for a general facility. In addition, in the embodiment, based on the modularization philosophy, a logistics study report and a modularization study report are performed in the basic design stage in consideration of the ease of construction. In addition, in the embodiment, a modulation plan including a module manufacturing, transportation, and installation plan is created before performing FEED (Front End Engineering and Design) and detailed design, and detailed design drawings (Detail Drawings) and shop drawings (Shop Drawings) are created based on the modularization plan. In addition, in the embodiment, the optimal shape of the structural frame according to the oil sand modularization considering maritime and land transportation is derived, and the structural analysis using the finite element method and the design variables considering the static load, dynamic load, and wind load are secured.

또한, 플랜트 구조물을 해상 및 육상에 적합한 크기의 단위로 모듈화 하여 현장 운송과 조립을 용이하게 함으로써 전체 공사기간을 단축하고 공사비를 절감할 수 있는 분할모듈 설계 시스템을 제공하고, 한국 내 제작, 운송 가능성을 기반으로 구성 설비의 타당성을 결정하고 일반적인 시설에 대한 설계, 제작, 운송, 설치를 최적화한다. 이를 통해 기존설비의 수명연장, 설비관리의 개선, 운전효율의 향상에 기여한다. In addition, it provides a split module design system that can shorten the overall construction period and reduce construction costs by modularizing the plant structure into units of a size suitable for sea and land, thereby facilitating on-site transportation and assembly, and determines the feasibility of the configuration equipment based on the possibility of manufacturing and transporting it in Korea, and optimizes the design, manufacturing, transportation, and installation of general facilities. Through this, it contributes to extending the life of existing equipment, improving equipment management, and enhancing operational efficiency.

또한, 24시간 미활용 재생연료 플랜트 발전시설 관리에 의한 주변 민원들과의 신뢰회복은 물론 상생의 발전기회를 제공한다. 아울러, 국내는 물론 동남아, 인도, 중국 등 환경산업 후발국들의 미활용 재생연료 플랜트 발전시설 및 운영관리에 대한 사업 확대로 인한 수출 향상에 기여할 수 있도록 한다.In addition, it provides opportunities for mutual development as well as restoration of trust with surrounding residents through 24-hour management of unused renewable fuel plant power generation facilities. In addition, it contributes to increased exports through expansion of business for unused renewable fuel plant power generation facilities and operation management in Southeast Asia, India, China, and other developing countries in the environmental industry, as well as in Korea.

도 2는 실시예에 따른 바이오매스 원료 플랜트의 모듈화 설계 시스템의 데이터 처리 구성을 나타낸 도면이다.FIG. 2 is a diagram showing the data processing configuration of a modular design system for a biomass raw material plant according to an embodiment.

도 2를 참조하면, 실시예에 따른 바이오매스 원료 플랜트의 모듈화 설계 시스템은 분할모듈 설계부(110), 정보 수집부(120), 진단부(130) 및 가이던스 설계부(140)를 포함하여 구성될 수 있다. 분할모듈 설계부(110)는 플랜트 구조물을 해상 및 육상에 적합한 크기의 단위로 모듈화 한다. 정보 수집부(120)는Referring to Fig. 2, the modular design system of a biomass raw material plant according to an embodiment may be configured to include a split module design unit (110), an information collection unit (120), a diagnosis unit (130), and a guidance design unit (140). The split module design unit (110) modularizes the plant structure into units of a size suitable for sea and land. The information collection unit (120)

플랜트 설비 운영 데이터 및 분할된 모듈 설계 운영 정보를 수집한다. 진단부(130)는 지능정보기술 기반하여 분할된 플랜트 모듈의 성능진단을 수행한다. 가이던스 설계부(140)는 플랜트 설비 운영 데이터 및 성능진단 결과에 따라 모듈화 된 플랜트 설비의 지능형 운전 가이던스를 설계한다. Collects plant facility operation data and divided module design operation information. The diagnosis unit (130) performs performance diagnosis of divided plant modules based on intelligent information technology. The guidance design unit (140) designs intelligent operation guidance of modularized plant facilities based on plant facility operation data and performance diagnosis results.

실시예에서 분할모듈 설계부(110)는 플랜트 구조물을 해상 및 육상에 적합한 크기의 단위로 모듈화 한다. 실시예에서는 분할모듈 설계부(110)는 기능 모듈 기본설계의 10,000 BPD 오일샌드(Oilsand) SAGD CPF 플랜트의 모듈크기 뿐만 아니라 한국 내 제작, 운송 가능성을 기반으로 구성 설비의 타당성을 결정한다. 또한, 일반적인 시설에 대한 설계, 제작, 운송, 설치를 최적화한다. 실시예에서 분할모듈 설계부(110)는 분할 모듈 설계 시 현장에서 모듈 조립과 제작여건을 고려한다. 실시예에서 모듈은 전체 시스템과 유닛의 부분으로 구성되며 구조 부분과 지반부분으로 구분될 수 있다. 각 모듈들은 운송되어 완전한 프로세스 플랜트로 구성되는 유닛으로서 현지에서 조립되어 완성되고, 실시예에서 모듈화는 구조프레임 내의 모든 조립작업이 완성되고 별도의 추가조립이나 가설작업이 현장에서 따로 요구되지 않을 경우에만 고려한다. 또한, 일부 기기는 모듈에 포함되지 않고 현장에서 따로 설치할 수 있다. In the embodiment, the split module design unit (110) modularizes the plant structure into units of sizes suitable for offshore and onshore. In the embodiment, the split module design unit (110) determines the feasibility of the configuration facility based on the module size of the 10,000 BPD oil sands SAGD CPF plant of the basic design of the functional module as well as the possibility of manufacturing and transporting it in Korea. In addition, it optimizes the design, manufacturing, transport, and installation of general facilities. In the embodiment, the split module design unit (110) considers the module assembly and manufacturing conditions on site when designing the split module. In the embodiment, the module is composed of parts of the entire system and units and can be divided into a structural part and a ground part. Each module is transported and assembled on site as a unit that constitutes a complete process plant, and in the embodiment, modularization is considered only when all assembly work within the structural frame is completed and no separate additional assembly or construction work is required on site. In addition, some devices may not be included in the module and may be installed separately on site.

실시예에서는 모듈화 설계의 확정은 일반적인 운전 요건에 대한 설계인 내부 분석(In-place Analysis) 뿐만 아니라 로드 인 아웃, 해양 수송, 인랜드 운송(Load-in/out, Sea transportation, In-land transportation)을 포함하는 운송 요건에 대한 설계인 사전 서비스 분석(Pre-service Analysis)까지 포함한다. 사전 서비스 분석(Pre-service Analysis)에서는 로드 인/아웃(Load-in/out)과 운송(Transportation)시의 안전성 확보를 위해 모듈의 지점이 소실되거나 과도한 변위가 발생하는 경우에 대해서도 해석을 수행한다. 또한, 해양 운반 시 운송선박의 안정성(Stability)을 확보하기 위하여, 임시 보강재인 해양고정(Sea fastening)에 대한 설계를 추가로 수행할 수 있다. 실시예에서 모듈화 컨셉은 적용 현장에서 조립과 제작 여건을 고려하여 결정된다. 모듈은 전체 시스템과 유닛의 부분으로 구성되며 구조(structure) 부분과 지반부분으로 나누어 진다. 각 모듈들은 운송되어 완전한 프로세스 플랜트(process plant)로 구성되는 유닛 으로서 현지에서 조립되어 완성될 수 있다. 실시예에서 모듈화는 구조프레임 내의 모든 조립작업이 완성되고 별도의 추가조립이나 가설작업이 현장에서 따로 요구되지 않을 경우에만 고려된다. 또한, 일부 기기는 모듈에 포함되지 않고 현장에서 따로 설치될 수 있다.In the embodiment, the confirmation of the modular design includes not only the in-place analysis, which is the design for general operating requirements, but also the pre-service analysis, which is the design for transportation requirements including load-in/out, sea transportation, and in-land transportation. In the pre-service analysis, analysis is performed for cases where the module support is lost or excessive displacement occurs to ensure safety during load-in/out and transportation. In addition, in order to secure the stability of the transport vessel during sea transportation, the design for sea fastening, which is a temporary reinforcement, can be additionally performed. In the embodiment, the modular concept is determined by considering the assembly and manufacturing conditions at the application site. The module consists of parts of the entire system and units, and is divided into a structure part and a ground part. Each module can be transported and assembled locally as a unit that constitutes a complete process plant. In the embodiment, modularization is considered only when all assembly work within the structural frame is completed and no additional assembly or erection work is required on site. In addition, some devices may not be included in the modules and may be installed separately on site.

실시예에서 진단부(130)는 바이오 매스 원료 플랜트 분할 모듈화 설계의 공정진단, 바이오 매스 원료 플랜트의 운전원 운전 형태 분석, 플랜트 운용 종합 리포팅 서비스 및 LCC(Life Cycle Cost)분석을 수행한다. 또한, 진단부(130)는 플랜트 모듈화를 위해, 플랜트의 실시간 공정 효율 분석, 실시간 운전 관리, 설비 이력관리를 수행하고 3D 공정 해석 및 모니터링을 수행한다. 또한, 진단부(130)는 플랜트 설비의 고장원인을 분석하고 관리자의 스마트 단말 및 관제서버를 통해 플랜트 설비의 비대면 원격 제어를 수행할 수 있다.In the embodiment, the diagnostic unit (130) performs process diagnosis of a biomass raw material plant segmentation modularization design, analysis of the operator operation pattern of the biomass raw material plant, comprehensive reporting service for plant operation, and LCC (Life Cycle Cost) analysis. In addition, the diagnostic unit (130) performs real-time process efficiency analysis, real-time operation management, and equipment history management of the plant for plant modularization, and performs 3D process analysis and monitoring. In addition, the diagnostic unit (130) can analyze the cause of failure of plant equipment and perform non-face-to-face remote control of plant equipment through the manager's smart terminal and control server.

도 3은 실시예에 따른 분할모듈 설계부(110)의 데이터 처리 구성을 나타낸 도면이다. Figure 3 is a drawing showing the data processing configuration of the split module design unit (110) according to the embodiment.

도 3을 참조하면, 실시예에 따른 분할 모듈 설계 시스템은 데이터베이스(141) 및 분석부(143)를 포함하여 구성될 수 있다. 분석부(143)는 바이오 매스 플랜트 분할 모듈 생성을 위해, 내부분석(In-place Analysis) 및 사전 서비스 분석(Pre-service Analysis)을 수행한다. 또한, 로드 인 아웃(load in out) 및 운송(Transportation)안정성 확보를 위해, 모듈지점의 소실 및 과도한 변위 발생 정보를 해석할 수 있다. 또한, 실시예에서 분할 모듈 설계 시스템(140)은 해양 운반 시 운송선박의 안정성(Stability)을 확보하기 위하여, 임시 보강재인 해양 고정(Sea fastening) 설비에 대한 설계를 추가로 수행할 수 있다. Referring to FIG. 3, the split module design system according to the embodiment may be configured to include a database (141) and an analysis unit (143). The analysis unit (143) performs an in-place analysis and a pre-service analysis to create a biomass plant split module. In addition, in order to secure load in out and transportation stability, it may analyze information on the loss of module points and occurrence of excessive displacement. In addition, the split module design system (140) according to the embodiment may additionally perform a design for a sea fastening facility, which is a temporary reinforcing material, to secure the stability of a transport vessel during ocean transport.

실시예에서 분할 모듈 설계 시스템은 플랜트의 모듈(Module)을 세부적으로 PAS(Pre-Assembled Steel structure), PAR(Pre-Assembled pipe Rack), PAU(Pre-Assembled Unit), VAU(Vendor Assembled Unit) 및 VPU(Vendor Package Unit)로 분류하여 설계한다. 실시예에서 모듈 설계 및 제작 시에는 스틱 빌트 유형 (Stick built type) 구조물과는 달리 육상 또는 해상 운송 조건을 고려하고, 운송 조건에 따른 모듈 분할 설계(Module division design)를 수반한다. 실시예에서는 육상 운송 및 설치를 위해서는 무게중심(Center of gravity) 관리를 수행하며, 해상 운송을 위해서는 구조물이 해상 가속력(Sea acceleration force)에 대해 안전성을 확보할 수 있도록 설계한다. 실시예에서 운송 조건 및 설치 방법은 구조물의 규모와 무게를 제한하게 되며, 이는 모듈 대상 구조물 선정 시 및 선정된 모듈의 분할 계획 시 요구조건으로 고려한다. In the embodiment, the divided module design system designs the modules of the plant by classifying them in detail into a PAS (Pre-Assembled Steel structure), PAR (Pre-Assembled pipe Rack), PAU (Pre-Assembled Unit), VAU (Vendor Assembled Unit), and VPU (Vendor Package Unit). In the embodiment, unlike a stick built type structure, when designing and manufacturing a module, land or sea transportation conditions are considered, and module division design according to the transportation conditions is performed. In the embodiment, for land transportation and installation, the center of gravity is managed, and for sea transportation, the structure is designed to ensure safety against sea acceleration force. In the embodiment, the transportation conditions and installation method limit the size and weight of the structure, and this is considered as a requirement when selecting a module target structure and when planning the division of the selected module.

실시예에서 분할 모듈 설계 시스템은 분할 모듈 설계를 위해, 플랜트 계획(Plant plot plan)과 운송가능성 여부를 고려하여 모듈 대상 구조물을 확정한 후, 모듈 분할 계획을 세우는 것부터 시작한다. 이후, 분할된 모듈을 육상 및 해상운송 시 안전하도록 설계하고 현장 설치 시 문제가 없도록 상세 설계를 보완하는 것으로 완료된다. 실시예에서 모듈분할계획(Module Division Design)은 운송 방법과 현장 설치 방법을 고려하여 하나의 구조물을 메인 모듈(Main module), 서브 모듈(Sub module) 및 선박 파트(Ship loose part)로 나누는 계획이며, 이에 맞게 파이핑(Piping), 케이블 트레이(Cable Tray) 등도 분할하는 것이다. 실시예에서는 모듈 분할 설계 시 운송 방법에 따른 사이트(Site) 도달에 대한 운송가능 여부도 중요하게 고려하지만, 사이트(Site) 내에서의 이동 동선 조건으로 인해, 모듈의 높이, 폭 및 길이를 제한하고, 이를 모듈분할계획 수립 시 고려한다. 또한, 실시예에서는 자체 추진 모듈러 트렌스포터(SPMT, Self-Propelled Modular Transporter)나 트레일러(Trailer)를 이용한 육상운송 시에는 도로의 높이나 폭에 대한 제한 사항을 고려하고, 현장반입 후 설치 방안에 따라 구조물이 안전하게 인양되어 설치될 수 있도록 모듈의 무게제한 및 관련 러그 플레이트 및 확산 빔(Lug plate and Spread beam) 계획 등을 수립한다. 또한, 화물(Barge)선을 이용한 해상운송 시에는 동원될 화물선의 규모에 따라 모듈의 높이와 폭을 제한하며, 화물선 자체의 부두 접안 가능성을 검토한다.In the embodiment, the module division design system starts by determining the module target structure by considering the plant plot plan and transportability for the module division design, and then establishing a module division plan. Thereafter, the detailed design is supplemented to design the divided modules to be safe for land and sea transportation and to avoid problems during on-site installation, and the design is completed. In the embodiment, the module division design is a plan to divide one structure into a main module, a sub module, and a ship loose part by considering the transportation method and the on-site installation method, and piping, cable trays, etc. are also divided accordingly. In the embodiment, when designing the module division, the transportability for reaching the site according to the transportation method is also considered important, but due to the movement route conditions within the site, the height, width, and length of the module are limited, and this is considered when establishing the module division plan. In addition, in the embodiment, when transporting by land using a Self-Propelled Modular Transporter (SPMT) or a trailer, restrictions on the height and width of the road are taken into consideration, and plans for the weight limits of the modules and related lug plates and spread beams are established so that the structure can be safely lifted and installed after being brought into the site according to the installation method. In addition, when transporting by sea using a barge ship, the height and width of the modules are restricted according to the size of the cargo ship to be mobilized, and the possibility of the cargo ship itself docking is reviewed.

도 4는 실시예에 따른 바이오매스 원료 플랜트의 분할 모듈 설계 시스템의 수행 과제를 나타낸 도면이다.Figure 4 is a drawing showing the performance task of a split module design system of a biomass raw material plant according to an embodiment.

도 4를 참조하면, 실시예에 따른 분할 모듈 설계 시스템은 플랜트의 분할 모듈 설계를 위해, 3차원 설계를 통한 데이터 해석 및 실험 비교 분석, 소프트웨어 모니터링 및 디지털 트윈을 수행한다. 디지털 트윈(digital twin)은 컴퓨터에 현실 속 사물의 쌍둥이를 만들고, 현실에서 발생할 수 있는 상황을 컴퓨터로 시뮬레이션 함으로써 결과를 미리 예측하는 것이다. 디지털 트윈은 제조업 뿐만 아니라 다양한 산업사회 문제를 해결할 수 있는 기술이다. 또한 실시예에서는 다양한 물리적 시스템의 구조, 맥락, 작동을 나타내는 데이터와 정보의 조합으로, 과거와 현재의 운용 상태를 이해하고 미래를 예측할 수 있는 인터페이스를 구축하여, 플랜트 분할 모듈 설계를 최적화하여 모듈 운용 성능과 플랜트 분할 모듈 설계 프로세스를 대폭 개선할 수 있도록 한다. 또한, 실시예에 분할 모듈 설계 시스템은 기계장치 수치해석을 통한 플랜트 운용 최적화를 위해, 플랜트 기자재와 설계인자를 분석 및 모델링한다. 실시예에서는 IGF(Induced Gas Flotation) 설계인자 분석 및 모델링을 수행하고, 유수분리장치(FWKO, Free-water knock out)설계인자 분석 및 모델링을 수행할 수 있다. 아울러, 플랜트 기자재 IGF 및 FWKO의 전산 수치를 해석한다. 또한, 실시예에서는 IGF 전산유체역학(CFD, Computational fluid dynamics) 및 FEKO CFD의 유동해석을 수행할 수 있다. 실시예에서 전산 유체 역학(CFD, Computational fluid dynamics)은 유체 현상을 기술한 비선형계 편미분 방정식인 나비에-스토크스 방정식(Navier-Stokes Equations)을 유한 차분법 (Finite Difference Method), 유한 요소법 (Finite Element Method), 유한 체적법(Finite Volume Method) 등을 사용하여 이산화하여 대수 방정식으로 변환하고, 이를 수치 기법(numerical methods)의 알고리즘을 사용하여 유체 유동 문제를 풀고 해석하는 것이다. 즉, 실시예에서는 프로그램을 사용하여 공학 문제에서 유체와 기체의 상호작용을 시뮬레이션 한다. 실시예에서 프로그램 검증은 실험을 수행하여 얻은 정량적 정성적 데이터와 그 오차를 비교하여 이루어질 수 있다. Referring to FIG. 4, the split module design system according to the embodiment performs data interpretation and experimental comparative analysis, software monitoring, and digital twin through 3D design for split module design of the plant. A digital twin is a technology that creates a twin of a real object on a computer and predicts results in advance by simulating situations that may occur in reality on a computer. A digital twin is a technology that can solve not only manufacturing but also various industrial society problems. In addition, in the embodiment, an interface that can understand the past and present operating status and predict the future is constructed by combining data and information representing the structure, context, and operation of various physical systems, thereby optimizing the plant split module design, thereby significantly improving module operation performance and the plant split module design process. In addition, in the embodiment, the split module design system analyzes and models plant equipment and design factors for plant operation optimization through numerical analysis of mechanical devices. In the embodiment, analysis and modeling of IGF (Induced Gas Flotation) design factors can be performed, and analysis and modeling of FWKO (Free-water Knock Out) design factors can be performed. In addition, the computer numerical values of plant equipment IGF and FWKO are analyzed. In addition, in the embodiment, the flow analysis of IGF computational fluid dynamics (CFD) and FEKO CFD can be performed. In the embodiment, the computational fluid dynamics (CFD) is to discretize the Navier-Stokes equations, which are nonlinear partial differential equations describing fluid phenomena, using the finite difference method, the finite element method, the finite volume method, etc., to convert them into algebraic equations, and to solve and analyze fluid flow problems using the algorithm of numerical methods. That is, in the embodiment, the program is used to simulate the interaction between fluid and gas in engineering problems. In an embodiment, program verification can be performed by comparing quantitative and qualitative data obtained by performing experiments with their errors.

또한, 실시예에 따른 바이오매스 원료 플랜트의 분할 모듈 설계 시스템 구조설계를 위한 가정치 (Design Assumption for Steel Structure Analysis & Design) 분석을 수행한다. 모듈에는 구조 프레임, 배관, 전기, 계장, 기기(열교환기, 펌프 등)등 각각의 프로세스별 패키지가 포함되어 있으므로, 실시예에 따른 바이오매스 원료 플랜트의 분할 모듈 설계 시스템은 모듈의 제작은 공정 프로세스, 장비들의 시스템, 능력, 경제성, 운반 및 제작 공기 등을 고려하여 최적화를 위한 통합 모듈을 설계한다. 실시예에서는 실용적이고 경제적인 최적화 모듈을 위하여 공정 프로세스, 제작, 운송(육상운송, 해상운송), 시공 등의 다양한 모듈화 공법에 대해 고찰한 뒤 비교 분석 및 시뮬레이션을 통하여 효율성을 극대화할 수 있는 모듈 사이즈(Module Size)를 산출한다. In addition, an analysis of assumptions for structural design of a split module design system of a biomass raw material plant according to an embodiment (Design Assumption for Steel Structure Analysis & Design) is performed. Since a module includes a package for each process, such as a structural frame, piping, electricity, instrumentation, and equipment (heat exchangers, pumps, etc.), the split module design system of a biomass raw material plant according to an embodiment designs an integrated module for optimization by considering the manufacturing of the module, the process process, the system of equipment, capacity, economy, transportation and manufacturing air, etc. In the embodiment, for a practical and economical optimized module, various modularization methods, such as process process, manufacturing, transportation (land transportation, sea transportation), and construction, are examined, and then the module size that can maximize efficiency is calculated through comparative analysis and simulation.

또한, 실시예에 따른 바이오매스 원료 플랜트의 분할 모듈 설계 시스템은 구성 모듈 별 패키지를 설계하고, 통합된 기능 모듈 설계 후 각 기능 모듈의 성능, 안전성 및 운용성을 확보한다. 또한, 구조 프레임 체결기구 및 기능 모듈 연결기구 산정하고, 운송 표준규격에 맞게 연결기구를 설계한다. 또한, 실시예에서는 제안된 모듈의 유형에 따라, 모듈 경계 안에서 실용적으로 실현 가능한 한 모든 요소들을 제공하기 위해, 구조 프레임(철골, 플랫폼, 핸드레일 등), 배관, 전기, 계장, 기기 등(모듈 내부에 완성되는 모든 요소 포함) 각각의 유닛을 통합한 공정 프로세스를 설계한다. 아울러, 설계된 모듈안의 모든 유닛들을 설계 단계에서 컴팩트화 및 모듈화를 적용하고 공간 활용 최적화된 레이아웃 설계를 수행할 수 있다. 이를 통해 직접비 및 간접비를 최소화하는 효과를 창출한다. In addition, the split module design system of the biomass raw material plant according to the embodiment designs a package for each component module, and secures the performance, safety, and operability of each functional module after designing an integrated functional module. In addition, the structural frame fastening mechanism and the functional module connecting mechanism are calculated, and the connecting mechanism is designed in accordance with the transportation standard specifications. In addition, in the embodiment, in order to provide all elements that are practically feasible within the module boundary according to the proposed module type, a process is designed that integrates each unit of the structural frame (steel frame, platform, handrail, etc.), piping, electricity, instrumentation, equipment, etc. (including all elements completed inside the module). In addition, all units in the designed module can be compactified and modularized in the design stage, and a layout design optimized for space utilization can be performed. This creates the effect of minimizing direct and indirect costs.

또한, 실시예에 따른 바이오매스 원료 플랜트의 분할 모듈 설계 시스템은 플랜트 구성 설비에 대한 공정 분석 모듈화율 개선 및 소형 모듈 적용 공정 최적화, 컨텐츠 경제성 분석 및 효과 정량화 및 공정유닛 최적설계 및 공정 시뮬레이션 평가를 수행한다. In addition, the split module design system of the biomass raw material plant according to the embodiment performs process analysis modularization rate improvement for plant configuration facilities, process optimization for small module application, content economic analysis and effect quantification, and process unit optimal design and process simulation evaluation.

도 5는 실시예에 따른 바이오매스 원료 플랜트의 분할 모듈 설계 시스템의 모듈 설계 수행 예를 나타낸 도면이다. FIG. 5 is a drawing showing an example of module design performance of a split module design system of a biomass raw material plant according to an embodiment.

도 5를 참조하면, 실시예에 따른 모듈은 부선(Barge) 또는 기선(Motor vessel) 등과 같은 대형 컨테이너선박에 의해 운송되므로, 현지 도로 및 현장조건의 제약으로 인해 운송 및 설치가 불가한 대형 모듈의 경우 발주처의 승인을 받아 개별 분리 운송 항목으로 구분한다. 또한, 실시예에서 모듈 설계 시스템은 선박을 이용한 모듈의 해상운송 시 해상 운송 장비 및 경로, 현지 운송 및 설치현장의 조건을 고려하여 모듈을 설계한다. 또한, 해상의 파도 및 풍속을 고려한 갑판과 모듈의 접합부 설계한다. 아울러, 모듈 적입 계획, 선적의 하역 방법을 생성하고, 운송 기간 동안의 기상 예측을 수행할 수 있다. Referring to FIG. 5, since the module according to the embodiment is transported by a large container ship such as a barge or a motor vessel, in the case of a large module that cannot be transported and installed due to constraints of local roads and site conditions, it is separated into individual transport items upon receiving approval from the ordering party. In addition, the module design system in the embodiment designs the module by considering the maritime transport equipment and route, and the conditions of the local transport and installation site when transporting the module by ship. In addition, the joint between the deck and the module is designed by considering the waves and wind speed at sea. In addition, the module loading plan, the unloading method of the shipment, and the weather forecast during the transportation period can be performed.

이하에서는 바이오 매스 원료 플랜트의 모듈화 설계 방법에 대해서 차례로 설명한다. 실시예에 따른 위조상품 식별을 위한 자연어 처리 방법의 작용(기능)은 바이오 매스 원료 플랜트의 모듈화 설계 시스템의 기능과 본질적으로 같은 것이므로 도 1 내지 도 5와 중복되는 설명은 생략하도록 한다. Below, the modular design method of a biomass raw material plant is sequentially described. Since the function of the natural language processing method for identifying counterfeit goods according to the embodiment is essentially the same as the function of the modular design system of a biomass raw material plant, any description overlapping with that of Figs. 1 to 5 will be omitted.

도 6은 실시예에 따른 바이오 매스 원료 플랜트의 모듈화 설계 방법의 데이터 처리 흐름을 나타낸 도면이다.Figure 6 is a diagram showing the data processing flow of a modular design method for a biomass raw material plant according to an embodiment.

도 6을 참조하면, S100 단계에서는 분할 모듈 설계부에서 플랜트 구조물을 해상 및 육상에 적합한 크기의 단위로 모듈화 한다. S200 단계에서는 정보 수집부에서 플랜트 설비 운영 데이터 및 분할된 모듈 설계 운영 정보를 수집한다. S300 단계에서는 진단부에서 지능정보기술 기반하여 분할된 플랜트 모듈의 성능진단을 수행한다. S400 단계에서는 가이던스 설계부에서 플랜트 설비 운영 데이터 및 성능진단 결과에 따라 모듈화 된 플랜트 설비의 지능형 운전 가이던스를 설계한다. Referring to Fig. 6, in step S100, the split module design department modularizes the plant structure into units of sizes suitable for offshore and onshore use. In step S200, the information collection department collects plant facility operation data and split module design operation information. In step S300, the diagnosis department performs performance diagnosis of the split plant modules based on intelligent information technology. In step S400, the guidance design department designs intelligent operation guidance of the modularized plant facilities based on the plant facility operation data and performance diagnosis results.

실시예에서 S100 단계에서는 내부분석(In-place Analysis) 및 사전 서비스 분석(Pre-service Analysis)을 수행한다. 실시예서는 분석과정에서 로드 인 아웃 및 운송 안정성 확보를 위해, 모듈지점의 소실 및 과도한 변위 발생 정보를 해석할 수 있다. 또한, S100 단계에서는 해양 운반 시 운송선박의 안정성(Stability)을 확보하기 위하여, 임시 보강재인 해양 고정(Sea fastening) 설비에 대한 설계를 추가로 수행할 수 있다. 아울러, 플랜트의 모듈(Module)을 PAS(Pre-Assembled Steel structure), PAR(Pre-Assembled pipe Rack), PAU(Pre-Assembled Unit), VAU(Vendor Assembled Unit) 및 VPU(Vendor Package Unit)로 분류하여 설계할 수 있다. In the embodiment, in step S100, in-place analysis and pre-service analysis are performed. In the embodiment, in the analysis process, in order to secure load in/out and transport stability, information on loss of module points and occurrence of excessive displacement can be analyzed. In addition, in step S100, in order to secure the stability of a transport vessel during ocean transport, design for a sea fastening facility, which is a temporary reinforcement, can be additionally performed. In addition, the modules of the plant can be designed by classifying them into PAS (Pre-Assembled Steel structure), PAR (Pre-Assembled pipe Rack), PAU (Pre-Assembled Unit), VAU (Vendor Assembled Unit), and VPU (Vendor Package Unit).

또한, 실시예에 따른 S100 단계에서는 모듈의 운송 방법과 현장 설치 방법을 고려하여 하나의 구조물을 메인 모듈(Main module), 서브 모듈(Sub module) 및 선박 파트(Ship loose part)로 나누고, 나누어진 모듈과 파트에 따라 파이핑(Piping), 케이블 트레이(Cable Tray)를 분할할 수 있다. 또한, 육상 운송 및 설치를 위해서는 무게중심(Center of gravity) 관리를 수행하며, 해상 운송이 필요한 모듈의 경우, 해상 가속력(Sea acceleration force)을 고려하여 안전성을 확보하도록 한다. In addition, in step S100 according to the embodiment, a structure may be divided into a main module, a sub module, and a ship loose part, considering the method of transporting the module and the method of installing it on site, and piping and cable trays may be divided according to the divided modules and parts. In addition, for land transport and installation, the center of gravity is managed, and for modules requiring sea transport, safety is secured by considering sea acceleration force.

이상에서와 같은 바이오매스 원료 플랜트의 모듈화 설계 방법은 기존설비의 수명연장, 설비관리의 개선, 운전효율의 향상에 기여한다. 또한, 24시간 미활용 재생연료 플랜트 발전시설 관리에 의한 주변 민원들과의 신뢰회복은 물론 상생의 발전기회를 제공한다. 아울러, 국내는 물론 동남아, 인도, 중국 등 환경산업 후발국들의 미활용 재생연료 플랜트 발전시설 및 운영관리에 대한 사업 확대로 인한 수출 향상에 기여할 수 있다. The modular design method of biomass raw material plants as described above contributes to extending the life of existing facilities, improving facility management, and enhancing operational efficiency. In addition, it provides opportunities for mutual development as well as restoration of trust with surrounding residents through 24-hour management of unused renewable fuel plant power generation facilities. In addition, it can contribute to increasing exports by expanding business for unused renewable fuel plant power generation facilities and operation management in Southeast Asia, India, China, and other developing countries in the environmental industry, as well as in Korea.

개시된 내용은 예시에 불과하며, 특허청구범위에서 청구하는 청구의 요지를 벗어나지 않고 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 다양하게 변경 실시될 수 있으므로, 개시된 내용의 보호범위는 상술한 특정의 실시예에 한정되지 않는다.The disclosed content is merely an example, and various modifications and implementations can be made by a person skilled in the art without departing from the gist of the claims claimed in the patent, so the scope of protection of the disclosed content is not limited to the specific embodiments described above.

Claims (6)

바이오매스 원료 플랜트의 모듈화 설계 방법에 있어서,
(A) 분할 모듈 설계부에서 플랜트 구조물을 해상 및 육상 각각에 대한 크기의 단위로 모듈화 하는 단계;
(B) 정보 수집부에서 플랜트 설비 운영 데이터 및 분할된 모듈 설계 운영 정보를 수집하는 단계;
(C) 진단부에서 지능정보기술 기반하여 분할된 플랜트 모듈의 성능진단을 수행하는 단계; 및
(D) 가이던스 설계부에서 플랜트 설비 운영 데이터 및 성능진단 결과에 따라 모듈화 된 플랜트 설비의 운전 가이던스를 설계하는 단계; 를 포함하고
상기 (A)의 단계; 는
해양 운반 시 운송선박의 안정성(Stability)을 확보하기 위하여, 임시 보강재인 해양 고정(Sea fastening) 설비에 대한 설계를 추가로 수행하고
상기 (A)의 단계; 는
플랜트의 모듈(Module)을 PAS(Pre-Assembled Steel structure), PAR(Pre-Assembled pipe Rack), PAU(Pre-Assembled Unit), VAU(Vendor Assembled Unit) 및 VPU(Vendor Package Unit)로 분류하여 설계하고
상기 (A)의 단계; 는
모듈의 운송 방법과 현장 설치 방법을 고려하여 하나의 구조물을 메인 모듈(Main module), 서브 모듈(Sub module) 및 선박 파트(Ship loose part)로 나누고, 나누어진 모듈과 파트에 따라 파이핑(Piping), 케이블 트레이(Cable Tray)를 분할하고,
상기 (C)의 단계는
바이오 매스 원료 플랜트 분할 모듈화 설계의 공정진단, 바이오 매스 원료 플랜트의 운전원 운전 형태 분석, 플랜트 운용 종합 리포팅 서비스 및 LCC(Life Cycle Cost)분석을 수행하는 단계;
플랜트 모듈화를 위해, 플랜트의 실시간 공정 효율 분석, 실시간 운전 관리, 설비 이력관리를 수행하고 3D 공정 해석 및 모니터링을 수행하는 단계; 및
플랜트 설비의 고장원인을 분석하고 관리자의 스마트 단말 및 관제서버를 통해 플랜트 설비의 비대면 원격 제어를 수행하는 단계; 를 포함하는, 바이오매스 원료 플랜트의 모듈화 설계 방법.

In a modular design method for a biomass feedstock plant,
(A) A step of modularizing the plant structure into units of size for each offshore and onshore unit in the split module design department;
(B) A step of collecting plant facility operation data and divided module design operation information from the information collection department;
(C) a step of performing performance diagnosis of the divided plant modules based on intelligent information technology in the diagnostic department; and
(D) A step for designing operation guidance for modularized plant facilities based on plant facility operation data and performance diagnosis results in the guidance design department; including;
Step (A) above;
In order to secure the stability of the transport vessel during maritime transport, additional designs for temporary reinforcement, sea fastening equipment, are being carried out.
Step (A) above;
The plant's modules are designed by classifying them into PAS (Pre-Assembled Steel structure), PAR (Pre-Assembled pipe Rack), PAU (Pre-Assembled Unit), VAU (Vendor Assembled Unit), and VPU (Vendor Package Unit).
Step (A) above;
Considering the method of transporting the module and the method of installing it on site, one structure is divided into a main module, a sub module, and a ship loose part, and piping and cable trays are divided according to the divided modules and parts.
Step (C) above
Steps for conducting process diagnosis of biomass raw material plant segmentation modular design, analysis of operator operation patterns of biomass raw material plant, comprehensive reporting service of plant operation, and LCC (Life Cycle Cost) analysis;
For plant modularization, a step of performing real-time process efficiency analysis, real-time operation management, equipment history management of the plant, and 3D process analysis and monitoring; and
A modular design method for a biomass raw material plant, comprising: a step of analyzing the cause of a failure of plant equipment and performing non-face-to-face remote control of the plant equipment through a manager's smart terminal and control server;

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