샘플링 시스템이 개선되지 않은 세 가지 주요 이유

샘플링 시스템이 개선되지 ’않은 —세 가지 주요 이유

Mike Frost

지난 몇십 년 동안 프로세스 분석기는 더 안정적으로 향상되었지만 샘플링 시스템은 그렇지 않았습니다. 많은 프로세스 분석기 샘플링 시스템이 과도한 시간 지연 및 오염 없이 분석기에 호환하는 대표 샘플을 제대로 전달하지 못하고 있습니다.

때로는 부적절하거나 부정확한 분석기 판독으로 인해 사양이 떨어지는 화학 및 석유화학 제품이 생산되고, 분석기 작업자들의 사기를 떨어트리기도 했습니다. 부적절하게 설계된 샘플링 시스템 또한 안전 문제의 위험성을 높이고 플랜트의 효율성을 떨어트립니다.

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왜’ 이러한 차이가 있게 된 것입니까? 그 이유는 복잡하지만, 주요 원인을 다음의 세 가지로 요약하였습니다.

1. 훈련 및 교육 기회 부족
2. 거시적인 시각 부족
3. 승인 및 기록 없이 무단으로 샘플링 시스템 변경

1. 샘플링 시스템 훈련 및 교육 기회 부족

전반적인 시스템 설계와 관련한 공학 학위는 취득할 수 있지만, 아쉽게도 샘플링 시스템 엔지니어 과정은 대학에서 전공과목으로 제공하지 않습니다. 더불어 ’해당 업무에 대해 배울 기회가 거의 없으며, 엔지니어와 기술자가 항상 교육 과정에 참석하는 데 시간을 낼 수 없습니다.

그 결과 많은 주요 산업체는 샘플링 시스템 엔지니어의 수를 줄이고 시스템 설계 및 제작을 전문 기업에 위탁하여 이러한 문제를 보완하고 있습니다. 위탁 수요는 점점 증가하고 있지만, ’전문 기업에서도 필요한 기술을 갖춘 전문가의 수가 부족한 실정입니다. 점점 더 벌어지는 기술 격차로 인해 샘플링 시스템의 품질이 영향을 받습니다.

예컨대 초보 설계 엔지니어가 설계에 오류를 범했고, 검수 엔지니어 또한 시스템에 대한 지식이 별로 없는 경우, 문제는 발견되지 못한 채 그대로 검수를 통과할 것입니다. 그러한 시스템에 고장이 발생하면 작업자가 현장에서 수리할 수밖에 없기 때문에 설계자는 자신의 실수를 파악하기 어렵습니다.

샘플링 시스템의 지식 격차를 극복하려면 설계자, 엔지니어, 시스템 통합자, 기술자 및 기타 산업 전문가들은 고품질의 교육 프로그램을 통해 샘플링 시스템 및 하위 시스템의 복잡성과 기본적인 설계 원리를 습득해야 합니다.

2. 거시적인 시각 부족

설치된 프로세스 분석기는 분석기 자체와 샘플링 시스템, 주변 환경과 공정이 모두 복합적이고 밀접하게 연결된 큰 시스템의 일부입니다. 큰 시스템의 일부이기 때문에 샘플링 시스템을 마치 전체 시스템에 쉽게 조립할 수 있는 간편한 추가 부품 모듈로 생각할 수 있겠지만, 현실적으로 프로세스 분석기 설치는 보기보다 쉽지 않습니다.

프로세스 탭 시스템은 반드시 이송 라인을 통해서 샘플링 시스템 인클로저에 연결되어야 합니다. 측정된 샘플 또한 분석기에 들어갈 적합한 상태를 유지하도록 도관, 튜브 및 기타 장치를 통해 흘러야만 합니다. 기후 및 공정 유형에 따라 온도 제어도 매우 중요한 사안이 될 수 있습니다. 이런 시스템을 모두 통과하는 흐름은 정해진 시간에 맞춰 흐르면서 샘플의 상태를 온전하게 보존해야 합니다. 어느 순간에라도 작은 오류가 발생하면 전체 시스템이 영향을 받고, 분석기는 부정확하거나 쓸모없는 결과를 도출하게 됩니다. 문제는 분석기의 결과가 부정확하다는 사실을 명확하게 알 수 없다는 것입니다.

샘플링 시스템의 설계에만 집중하다 보면, 다른 시스템 부문에서 광범위한 실수를 범할 가능성이 커집니다. 프로세스 분석기 시스템 엔지니어는 성공적인 운영을 위해 샘플링 탭, 프로브, 이송 라인 및 공정 자체의 위치와 설계 등 시스템의 모든 부분을 평가해야만 합니다. 그렇기 때문에 엔지니어가 문제를 인지하고 해결할 능력을 길러줄 적합한 교육은 필수입니다.

3. 시스템 무단 변경

샘플링 시스템 설계에 결함이 있어도 커미셔닝과 승인을 충분히 통과할 수 있습니다. 이런 결함은 전체 시설이 구동되고 제어 루프가 닫힌 후, 혹은 실험실 결과를 받아볼 때가 되어서야 발견할 수 있습니다. 이렇게 문제가 발생하면 샘플링 시스템의 설계를 변경해야 합니다. 산업 시설 대부분이 따르고 있는 변경 사항 관리(Management of Change, MOC) 절차는 시스템 설계의 즉흥적인 변경을 금지하고 있습니다.

하지만 가끔 기술자가 신속하게 변경을 해야 하는 상황이 발생하기도 합니다. 이런 경우, 기술자들은 문제의 근원에 접근하기보다 특정 증상에만 집중하여 샘플링 시스템의 문제를 일시적으로 해결하게 됩니다.  하지만 이전부터 문제를 일으켰던 샘플링 시스템이라면, 이러한 무단 변경으로 해결은커녕 더 큰 문제를 얻게 될 것입니다.

따라서 MOC를 강화하여 설계자가 책임지고 오류를 바로잡아 올바른 시스템 구동을 확보해야 시설을 더 잘 운영할 수 있습니다. 이러한 과정에 기술자가 직접 참여하여 경험을 통해 배울 수 있도록 해야 합니다.

샘플링 시스템 개선 방법

시설들에서는 다음 내용을 참고하여 샘플링 시스템을 개선할 수 있습니다.

• 샘플링 시스템 설계의 기본 원리와 기초를 다루는 고급 교육 및 훈련 실시
• 전문가의 의견을 통한 현 시스템의 문제 분석 및 해결
• 새롭게 설치한 샘플링 시스템이 작동하지 않거나 안정적이지 않을 때는 설계자가 책임지고 해결

위에 명시된 방법을 따르면 샘플링 시스템의 부정확성 및 안전 문제를 예방할 수 있고 플랜트 효율성과 제품 품질을 개선할 수 있을 것입니다. 스웨즈락의 산업용 샘플링 시스템 교육 과정은 샘플링 시스템을 성공으로 이끌 좀 더 빠른 방법으로 귀하의 시설에 도움을 드릴 수 있습니다.—산업 전문가가 가르치는 각 교육 과정은 다양한 경력 수준 및 분야의 수강생들에게 모두 적합합니다.

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