개요시스템 공학 (Systems Engineering)에서 말하는 시스템이란 물론 공학적 시스템을 뜻하며, 이를 설계, 제작/건설, 운영, 폐기하는 전 과정에서 발생하는 기술적 문제를 다루는 것이 시스템 공학이므로 어떤 의미에서는 공학과 동의어로 볼 수 있다. 그러나 다른 한편으로는 공학이라고 할 때는 특정한 시스템을 대상으로 삼는 공학을 뜻하며, 시스템 공학은 공학 전반에 공통적으로 적용되는 방법론을 뜻하기도 한다. 화학 공학은 화학적 시스템을 대상으로 하는 시스템 공학을 뜻하며 이는 반응공학, 단위조작 (unit operation) 등 물질의 물리화학적 변화에 대한 원리와 시스템 공학적 방법론을 결합한 공학의 한 분야이다. 화학 공학적 시스템을 일반적으로 공정이라고 부르기 때문에 공정 시스템 (Process System)은 화학 공학적 시스템을, 공정 산업 (Process Industry)는 정유와 석유 화학 기초 소재, 전자소재 등을 비롯한 각종 소재 산업 뜻한다. 방법론시스템 공학적 방법론은 모사 (modeling and simulation), 제어 (control), 설계 (design), 최적화 (optimization) 등으로 구성된다. 공정 시스템 공학 (Process Systems Engineering)은 공정 즉 화학공학에 적용되는 시스템 공학을 의미하므로 공정 모사와 같이 각각의 방법론 앞에 공정이라는 말을 붙이면 화학공학에서 사용되는 시스템 공학적 방법론을 뜻하게 된다.
이상의 방법론 혹은 기술은 화학공학뿐만 아니라 기계, 전기전자, 토목, 산업 등 다양한 공학 분야의 공통적인 교과과정이며 공학인증의 핵심적인 요구사항이다. 응용공정 시스템 공학은 공정산업의 발달과 함께 발전하였으며, 공정산업의 운영과 건설에 응용된다. 공정 산업의 운영이란 기초소재인 화학 제품의 생산 현장에서 공정의 상태를 실시간으로 감시하며 물질과 에너지 수지를 분석하여 이상 유무를 판단하고 제어함으로써 운영 (Operation and Management, O&M)한다. 공정산업의 생산 현장은 여수, 울산미포와 온산, 대산, 인천 등의 정유와 석유화학 등 기초소재 제조업체, 경인지역의 잔자소재 제조업체 등으로 대표된다. 공정 시스템 공학, 특히 공정 시스템 설계는 공정산업의 건설에서 주도적인 역할을 담당하며 이에 해당하는 사업부는 신규 사업을 발굴하여 발주하는 - 앞의 생산 현장에서 언급한 - 기초소재 제조업체의 프로젝트 (기획)부, 공장의 설계와 시공을 맡아서 주관하는 E&C 업체의 (Engineering and Construction)의 플랜트 사업부, 그리고 공장의 건설을 직접 담당하는 중공업 분야의 플랜트 사업부 등이 있다. 물론 이와 같은 업무 분담에 절대적인 경계선은 없다. E&C 사업은 국내에 국한되지 않는다. 요즈음 산유국들은 자국내 석유 고갈에 대한 우려와 경제 개발에 대한 욕구가 증가함에 따라 공정 산업을 적극적으로 개발하기 시작하였으며, 이에 따라 국내 E&C 업체의 해외 플랜트 사업이 활발하게 추진되고 있다. 또한 아랍권 이외의 지역에서 oil (or tar) sand, oil shale, heavy oil 등 신에너지 자원이 개발됨에 따라 - 신 에너지 자원을 포함한 석유 자원의 매장량 순위는 (2011년 기준) 사우디아라비아에 이어 베네수엘라, 캐나다가 2위와 3위로 올라섰으며, 중국, 중남미 국가, 호주 등에서도 신에너지 자원이 개발됨에 따라 해외 플랜트 사업은 더욱 활성화될 전망이다. |
출처: 공정 시스템 설계 연구실 원문보기 글쓴이: 이태용
