“배관망 유동해석, 시스템 운전 및 인력, 비용에서 탁월”
(주)터보헤드 대표이사 김진권
  인터뷰 [김경준 記者] pipe471@pipingjournal.com
 
최근 들어 플랜트 공정설계 및 배관망 유동해석이 배관분야에서의 적용이 늘어나는 추세다. 이에 본지는 배관유동해석 및 열유동해석 관련 설계 소프트웨어 솔루션업체인 「(주)터보헤드」 김진권 사장을 찾아가 점차 각광을 받고 있는 배관망 유동해석 및 유체설계, 열유동해석 분야에 대해 김진권 사장을 통해 기술적인 추세 및 현황, 그리고 사업비전에 대해 들어봤다.

- 사명이 아주 특이하다. 왜 「터보헤드」인가? 또한 주요 사업 분야는 무엇인가?


주요 사업 분야는 유체공학과 유동해석이다. 유체와 열은 불가분의 관계가 있고 그것으로 사업을 시작했다. 처음에 회사이름이 터보헤드로 지은 것은 10년 전에 터보기계 분야의 소프트웨어(펌프, 압축기, 터빈)로 시작했기 때문이며, 그 당시 국내시장은 아주 좁았다. 그렇다고 해외로 수출하기에는 기술적인 격차가 컸다. 그래서 구멍가게 수준에서 살아남을 방안을 강구하다보니까 많이 팔리고 내가 잘할 수 있는 쪽을 선택하게 됐다.
(주)터보헤드는 범용 배관망 유동해석 소프트웨어 Piping Systems Fluid Flow와 AFT Fathom 및 Arrow 외에, 배관망 서지(수충격) 유동해석 소프트웨어인 Impulse와 지역난방 배관망 유동해석 소프트웨어 Flowra 외에, 관련 배관망 유동해석 솔루션으로, 지역난방 열배관망 응력해석 소프트웨어인 sisKMR, 상수도 배관망 유동해석 소프트웨어 H2Onet 등을 판매, 교육, 기술지원, 컨설팅을 진행하고 있다.
또한 배관망 유동해석과는 차이가 있지만, 복잡한 형상의 배관, 덕트를 손쉽게 전개도를 작성하여 제작할 수 있도록 지원하는 배관/덕트 전개도 작성 소프트웨어 CaldSoft를 판매, 교육, 기술지원 및 컨설팅을 진행하고 있다.

- 배관 유동해석을 하면 어떤 장점이 있고, 어떻게 활용되고 있나?


배관, 플랜트, 펌프, 팬, 터빈, 덕트 등 많은 엔지니어링 제품들이 물, 공기, 각종 화학물질 등 유체를 이용하거나 이송한다. 이런 제품들의 설계, 운영에서 유체의 작용, 운동 및 그 영향을 정확하게 파악하는 것이 필수적이다. 이를 다양한 수학적 또는 학문적 모델을 만들고, 계산, 분석, 종합함으로써 파악하는 것이 유동해석이다. 유동해석을 소홀이 하면 각종 장비의 효율이 저하되고, 많은 에너지를 소모하고, 소음을 발생시킬 뿐만 아니라, 서지 현상 등에 의해서 심각한 장비 및 인명 손상을 가져오기 때문에 유체를 다루는 대부분의 제품의 설계 및 운영에 있어서 적절한 유동해석은 필수적이다.
유동현상은 전문적인 해석의 관점으로 파악하면, 일반인이 생각하는 것보다 훨씬 광범위하고 다양한 엔지니어링 문제에서 활용된다. 유동현상 또는 유동해석은 적용되는 공간의 차원과 시간 변동 여부, 점성정도, 유체의 압축정도, 속도범위, 해석 대상에 따라서 구별된다.
다양한 유동해석의 구별이 필요한 이유는 각 유동해석 문제에 효과적으로 적용할 수 있는 지배방정식이 달라지거나, 적용되는 방법론이 크게 차이나기 때문이다.
즉, 한 분야의 유동해석에서 효과적으로 적용되는 해석방법이 다른 분야의 유동해석에서는 적용되지 못하거나 극히 비효율적으로 적용되기도 한다.

- 지역난방 열배관망 유동해석이 배관분야에서 어떻게 활용되고 있나?


배관망 유동해석은 기계, 건물, 플랜트, 시설 등 배관망에서 발생하는 유동현상을 이해하고, 설계, 운영에 적용하는 것이다. 배관망 정상상태 유동해석은 유량-압력과의 관계를 파악하여, 배관망 설계 시에는 배관 직경의 선정, 필요한 펌프 사양 및 전기 용량의 선정에 사용되고, 배관망 운영 시에는 수요나 환경 변화 등에 따른 유량-압력 관계를 파악함으로써, 배관망에서 펌프, 밸브 등의 운전을 적절하게 할 수 있는 방안을 찾는데 사용된다.
이러한 배관망 유동해석에 의해서 적절한 배관경 및 펌프사양, 전기용량이 선정되지 않는다면, 필요한 유량이 흐르지 못하여 민원을 야기하거나 추후 설비를 확장하는데 막대한 비용이 들어가거나, 초기에 과도한 설비투자를 할 우려가 있다.
배관망 운전 시 펌프의 기동, 정전에 의한 트립, 운영 중 밸브의 급조작 등에 의해서 높은 서지압이나 캐비테이션이 발생할 정도의 저압이 발생하여 배관이나 펌프, 밸브 등 배관요소가 파손되어, 막대한 장비 및 인명 손상을 초래될 수 있다. 실제로 서지현상에 의한 장비 및 인명 손상이 국내 및 세계적으로도 많이 알려져 있다. 배관망 서지 유동해석은 설계 시 다양한 운전 시나리오를 검토하여 이러한 서지압이나 저압이 발생하지 않도록 배관이나 배관요소의 설계를 조정하거나, 서지탱크, 공기탱크, 안전밸브 등 서지방지 장치를 설계하여, 배관망 시스템이 안전하게 운전될 수 있도록 한다.
지역난방 열배관망 유동해석은 다양한 배관망 중에서도, 지역난방 중온수 열배관망에 사용되는 배관망 유동해석을 말한다. 지역난방 열배관망은 대체로 신도시 등 지역의 열병합 발전소에서 발전하고 남는 열과 보충용 열전용 보일러의 열이나, 소각장 등의 폐열을 이용하여, 인근의 아파트, 상가, 건물 등에 난방수를 공급하고 회수하는데 사용되는 배관망이다. 지역난방 배관망은 보통 120도의 물을 공급하고 65도 내외의 물을 회수하기 때문에, 공급관과 회수관이 항상 쌍으로 설치된다는 점과, 열손실을 최소화하며 이송하기 위하여 두꺼운 단열재로 쌓인 배관을 추운 대기의 영향을 받지 않도록 지하에 매설한다는 특징이 있다.

자세한 내용은 본지 초대석 참조.
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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