KR101884373B1 - 플랜트 설계에 따른 시뮬레이션 실행 결과를 제공하는 방법 및 이를 수행하도록 하는 컴퓨터-판독가능 저장매체에 저장된 컴퓨터 프로그램 - Google Patents

Abstract

시스템 구성, 시뮬레이션 실행, 및 시뮬레이션 실행 결과를 디스플레이하는 플랜트 설계를 위한 사용자 인터페이스를 이용하여, 플랜트 설계에 따른 시뮬레이션 실행 결과를 제공하는 방법을 개시한다.

Description

플랜트 설계에 따른 시뮬레이션 실행 결과를 제공하는 방법 및 이를 수행하도록 하는 컴퓨터-판독가능 저장매체에 저장된 컴퓨터 프로그램{Method for providing a simulation execution result according to a plant design and a computer program stored in a computer-readable storage medium for performing the same}

플랜트 설계에 따른 시뮬레이션 실행 결과를 제공하는 방법 및 이를 수행하도록 하는 컴퓨터-판독가능 저장매체에 저장된 컴퓨터 프로그램에 관한 것이다.

플랜트 설계 과정에서의 다양한 작업들이 텍스트와 수식 기반의 수작업으로 이루어지고, 각각의 작업들은 서로 다른 플랫폼에서 처리된 후 취합하는 과정을 거쳐야 했다. 따라서, 다양한 조건에서의 시뮬레이션을 위해서는 상당한 시간과 인력이 필요하며, 플랜트 설계에 따른 성과품은 별도로 정리하여 작성 또는 작도하여야 불편함이 있었다.

플랜트 설계 시작부터 플랜트 설계에 따른 성과품을 자동 산출하는 과정을 하나의 플랫폼에서 수행할 수 있도록, 그래픽화, 자동화, 간소화된 플랜트 설계를 위한 사용자 인터페이스를 이용하여, 플랜트 설계에 따른 시뮬레이션 실행 결과를 제공하는 방법 및 이를 수행하도록 하는 컴퓨터-판독가능 저장매체에 저장된 컴퓨터 프로그램을 제공하는 것이다.

제 1 측면에 따라, 컴퓨터에서, 플랜트 설계에 따른 시뮬레이션 실행 결과를 제공하도록 하는 컴퓨터-판독가능 저장매체에 저장된 컴퓨터 프로그램은, 플랜트에 사용되는 생산장비와 HVAC 장비의 유틸리티 사용량 정보를 입력받는 단계; 플랜트 설계를 위한 사용자 인터페이스 화면에 상기 생산장비, 상기 HVAC 장비, 및 유틸리티 장비를 배치하여 시스템을 구성하는 단계; 상기 시스템에 포함된, 상기 유틸리티 장비 및 상기 유틸리티 장비로 구성된 유틸리티 시스템의 작동 설정 및 연결 구조에 기초하여, 유틸리티 사용에 대한 시뮬레이션을 실행하는 단계; 및 상기 시뮬레이션 실행에 따른 플랜트 운용 상태를 나타내는 시뮬레이션 실행 결과 창을 상기 사용자 인터페이스 화면에 디스플레이하는 단계;를 포함할 수 있다.

상기 디스플레이하는 단계는, 상기 유틸리티 장비 및 상기 유틸리티 시스템 각각에 대한 운용 상태를 나타내는 복수 개의 모니터링 창들과 설계된 플랜트에 대한 전체 운용 상태를 나타내는 종합결과 창을 포함하는 상기 시뮬레이션 실행 결과 창을 디스플레이할 수 있다.

상기 디스플레이하는 단계는, 상기 작동 설정 및 상기 연결 구조 변화에 따른 상기 시뮬레이션 실행 결과의 변화를 실시간으로 디스플레이할 수 있다.

상기 시뮬레이션을 실행하는 단계는, 상기 유틸리티 장비 및 상기 유틸리티 시스템 각각의 운전 모드 또는 설계 속성의 변경과 상기 유틸리티 장비의 배치에 따른 상호 연결 구조에 따라 열수지와 물질수지를 계산하여 상기 시뮬레이션을 실행할 수 있다.

상기 시뮬레이션을 실행하는 단계는, 상기 유틸리티 장비 및 상기 유틸리티 시스템의 작동 설정 또는 연결 구조에 따른 시뮬레이션에 오류가 발생하는 경우, 상기 발생된 오류 원인 또는 해결책을 제공하는 스마트 가이드 팝업 창을 제공하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 시뮬레이션을 실행하는 단계는, 복수 개의 에너지 절감 항목의 조합을 더 적용하여 상기 시뮬레이션을 실행할 수 있다.

상기 시스템을 구성하는 단계는, 시스템 빌드 전용 툴에서 설계된, 상기 생산장비, 상기 HVAC 장비, 및 상기 유틸리티 장비의 배치를 상기 사용자 인터페이스 화면에 로딩하여 상기 시스템을 구성할 수 있다.

상기 시스템을 구성하는 단계는, 그래픽 사용자 인터페이스(GUI) 방식의 다이아그램을 조작하여, 상기 생산장비, 상기 HVAC 장비, 및 상기 유틸리티 장비의 추가, 제거, 및 위치 조정 중 적어도 하나를 수행하여 상기 시스템을 구성할 수 있다.

상기 유틸리티 사용량 정보를 입력받는 단계는, 상기 컴퓨터 외부의 플랜트 설계 협업 서버에 저장된 상기 유틸리티 장비에 대한 정보를 상기 플랜트 설계 협업 서버로부터 수신할 수 있다.

또한, 유틸리티 사용량 계산서, 공정 흐름도, 에너지 절감 보고서 중 적어도 하나를 자동 산출하는 단계를 더 포함할 수 있다.

제 2 측면에 따라, 플랜트 설계에 따른 시뮬레이션 실행 결과를 제공하는 방법은, 플랜트에 사용되는 생산장비와 HVAC 장비의 유틸리티 사용량 정보를 입력받는 단계; 플랜트 설계를 위한 사용자 인터페이스 화면에 상기 생산장비, 상기 HVAC 장비, 및 유틸리티 장비를 배치하여 시스템을 구성하는 단계; 상기 시스템에 포함된, 상기 유틸리티 장비 및 상기 유틸리티 장비로 구성된 유틸리티 시스템의 작동 설정 및 연결 구조에 기초하여, 유틸리티 사용에 대한 시뮬레이션을 실행하는 단계; 및 상기 시뮬레이션 실행에 따른 플랜트 운용 상태를 나타내는 시뮬레이션 실행 결과 창을 상기 사용자 인터페이스 화면에 디스플레이하는 단계;를 포함할 수 있다.

상기 디스플레이하는 단계는, 상기 유틸리티 장비와 상기 유틸리티 시스템 각각에 대한 운용 상태를 나타내는 복수 개의 모니터링 창들과 설계된 플랜트에 대한 전체 운용 상태를 나타내는 종합결과 창을 포함하는 상기 시뮬레이션 실행 결과 창을 디스플레이할 수 있다.

상기 시뮬레이션을 실행하는 단계는, 상기 유틸리티 장비와 상기 유틸리티 시스템의 작동 설정 또는 연결 구조에 따른 시뮬레이션에 오류가 발생하는 경우, 상기 발생된 오류 원인 또는 해결책을 제공하는 스마트 가이드 팝업 창을 제공하는 단계를 더 포함할 수 있다.

또한, 유틸리티 사용량 계산서, 공정 흐름도, 에너지 절감 보고서 중 적어도 하나를 자동 산출하는 단계를 더 포함할 수 있다.

제 3 측면에 따라, 프로세서에 의해 실행 가능한 명령어들이 저장된 비일시적 컴퓨터-판독가능 저장매체는, 플랜트에 사용되는 생산장비, HVAC 장비, 및 유틸리티 장비의 유틸리티 사용량 정보를 입력받는 명령어들; 플랜트 설계를 위한 사용자 인터페이스 화면에 상기 생산장비와 상기 HVAC 장비를 배치하여 시스템을 구성하는 명령어들; 상기 시스템에 포함된, 상기 유틸리티 장비 및 상기 유틸리티 장비로 구성된 유틸리티 시스템의 작동 설정 및 연결 구조에 기초하여, 유틸리티 사용에 대한 시뮬레이션을 실행하는 명령어들; 및 상기 시뮬레이션 실행에 따른 플랜트 운용 상태를 나타내는 시뮬레이션 실행 결과 창을 상기 사용자 인터페이스 화면에 디스플레이하는 명령어들;을 포함할 수 있다.

플랜트 설계를 위한 직관적인 사용자 인터페이스 화면을 제공하고, 플랜트 설계에 따른 시스템의 각 장비의 유틸리티 사용량 또는 에너지 소모량 등의 시뮬레이션을 빠르고 정확하게 실행할 수 있으며, 하나의 플랫폼에서 플랜트 설계의 전체 과정을 통합하여 수행함으로써 서로 다른 플랫폼에서 수행된 각 과정을 취합하는 비효율성, 부정확성, 불편함을 제거할 수 있다.

도 1은 일 실시예에 따라 플랜트 설계에 따른 시뮬레이션 실행 결과를 제공하는 사용자 단말을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 일 실시예에 따라 플랜트 설계에 따른 시뮬레이션 실행 결과를 제공하는 사용자 단말의 주변 환경을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 일 실시예에 따라 플랜트 설계에 따른 시뮬레이션 실행 결과를 제공하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 4는 일 실시예에 따라 플랜트 설계를 위한 사용자 인터페이스 화면에서 시스템 구성 및 시뮬레이션을 실행하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 일 실시예에 따라 시뮬레이션을 실행하는 과정에서 제공되는 스마트 가이드 팝업 창을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 일 실시예에 따라 사용자 인터페이스 화면에 디스플레이된 플랜트에 대한 전체 운용 상태를 나타내는 종합결과 창을 포함하는 시뮬레이션 실행 결과 창을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 일 실시예에 따라 플랜트 설계에 따라 구성된 시스템에 대한 성과품을 자동 산출하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 8a, 도 8b, 도 8c는 일 실시예에 따라 자동 산출된 성과품의 예들을 나타낸 도면이다.

이하에서는 도면을 참조하여 다양한 실시예들을 상세히 설명한다. 이하에서 설명되는 실시예들은 여러 가지 상이한 형태로 변형되어 실시될 수도 있다. 실시예들의 특징을 보다 명확히 설명하기 위하여 이하의 실시예들이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 널리 알려져 있는 사항들에 관해서 자세한 설명은 생략한다.

한편, 본 명세서에서 어떤 구성이 다른 구성과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 '직접적으로 연결'되어 있는 경우뿐 아니라, '그 중간에 다른 구성을 사이에 두고 연결'되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성이 다른 구성을 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 그 외 다른 구성을 제외하는 것이 아니라 다른 구성들 더 포함할 수도 있다는 것을 의미한다.

또한, 본 명세서에서 사용되는 '제 1' 또는 '제 2' 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용할 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

본 실시예들은 플랜트 설계에 따른 시뮬레이션 실행 결과를 제공하는 방법 및 이를 수행할 수 있는 컴퓨터-판독가능 저장매체에 저장된 컴퓨터 프로그램에 관한 것으로서 이하의 실시예들이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 널리 알려져 있는 사항들에 관해서는 자세한 설명을 생략한다.

도 1은 일 실시예에 따라 플랜트 설계에 따른 시뮬레이션 실행 결과를 제공하는 사용자 단말(100)을 설명하기 위한 도면이다.

사용자 단말(100)은 사용자가 플랜트를 설계할 수 있도록 플랜트 설계를 위한 사용자 인터페이스 화면을 제공할 수 있다. 사용자는 사용자 단말(100)에서 제공되는 사용자 인터페이스 화면에 플랜트에 사용되는 각종 장비를 배치하여 시스템을 구성하고, 시뮬레이션 실행 및 시뮬레이션 실행 결과를 동일한 사용자 인터페이스 화면을 통하여 볼 수 있다. 다시 말해서, 사용자는 플랜트 설계를 위한 여러 가지 작업을 사용자 단말(100)에서 제공되는 하나의 플랫폼을 이용하여 수행할 수 있다. 플랜트는 산업 플랜트, 석유화학 플랜트, 발전소 플랜트, 조선소 플랜트, 해양/육상 플랜트 등 다양한 종류의 플랜트가 될 수 있다.

사용자 단말(100)은 데스크톱 컴퓨터와 같은 스테이셔너리 장치뿐만 아니라 랩톱 컴퓨터와 같은 모바일 장치일 수도 있고, 스마트 폰, 태블릿 PC와 같은 소형 모바일 컴퓨터일 수도 있다.

도 1를 참고하면, 사용자 단말(100)은 메모리(110), 프로세서(120), 사용자 인터페이스(130), 통신 인터페이스(140)를 포함할 수 있다. 본 실시예와 관련된 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 도 1에 도시된 구성요소들 외에 다른 범용적인 구성요소들이 더 포함될 수 있음을 알 수 있다.

메모리(110)는 소프트웨어 또는 프로그램을 저장할 수 있다. 예를 들어, 메모리(110)는 애플리케이션, 애플리케이션 프로그래밍 인터페이스(API) 등과 같은 프로그램 및 다양한 종류의 데이터를 저장할 수 있다. 메모리(110)는 프로세서(120)에 의해 실행 가능한 명령어들을 저장할 수 있다.

프로세서(120)는 메모리(110)에 저장된 명령어들을 실행할 수 있다. 프로세서(120)는 메모리(110)에 저장된 각종 프로그램, 컨텐츠, 데이터를 이용하거나, 또는 새로운 프로그램, 컨텐츠, 데이터를 메모리(110)에 저장할 수도 있다.

프로세서(120)는 메모리(110)에 액세스하여, 메모리(110)에 저장된 각종 프로그램, 컨텐츠, 데이터 등을 이용하여 다양한 동작을 수행할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(120)는 메모리(110)에 저장된 각종 프로그램, 컨텐츠, 데이터를 이용하여, 디스플레이(136)에 소정의 화면을 디스플레이할 수 있다. 프로세서(120)는 디스플레이(136)의 일 영역에 대한 사용자 조작이 입력부(131)를 통해 이루어지면, 사용자의 조작에 대응되는 제어 동작을 수행할 수 있다.

프로세서(120)는 그래픽 처리에 특화된 GPU(Graphic Processing Unit)를 포함할 수 있다. GPU는 플랜트 설계를 위한 사용자 인터페이스 화면을 생성하여 디스플레이(136)의 영역에 디스플레이할 수 있다. 예를 들어, GPU는 플랜트 설계와 관련된 컨텐츠, 아이콘, 메뉴 등과 같은 다양한 객체를 포함하는 레이아웃의 사용자 인터페이스 화면을 구성할 수 있다. GPU는 레이아웃에 따라 각 객체들이 표시될 좌표값, 형태, 크기, 컬러 등과 같은 속성값을 연산할 수 있다. 그리고, GPU는 연산된 속성값에 기초하여 객체를 포함하는 다양한 레이아웃의 사용자 인터페이스 화면을 생성할 수 있다.

사용자 인터페이스(130)는 입력부(131)와 출력부(135)를 포함할 수 있다.

입력부(131)는 사용자로부터 다양한 명령어를 입력받을 수 있다. 입력부(131)는 마우스 및 키패드(132), 터치 패널(133) 및 펜 인식 패널(134) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 예를 들어, 사용자는 마우스 및 키패드(132)만을 포함하는 입력부(131)를 통해 플랜트 설계를 수행할 수도 있고, 터치 패널(133)과 팬 인식 패널(134)의 조합에 따른 입력부(131)를 통해 플랜트 설계를 수행할 수도 있다.

마우스 및 키패드(132)는 마우스와 사용자 단말(100)의 본체 외관의 다양한 영역에 형성되거나 본체에 유무선으로 연결된 별도의 장치에 형성된 기계적 버튼, 휠 등과 같은 다양한 유형의 키를 포함하는 입력 장치를 포함할 수 있다.

터치 패널(133)은 사용자의 터치 입력을 감지하고, 감지된 터치 신호에 해당하는 터치 이벤트 값을 출력할 수 있다.

펜 인식 패널(134)은 사용자의 터치용 펜(예컨대, 스타일러스 펜(stylus pen))의 사용에 따른 펜의 근접 입력 또는 터치 입력을 감지하고 감지된 펜 근접 이벤트 또는 펜 터치 이벤트를 출력할 수 있다. 펜 인식 패널(134)은 펜의 근접 또는 터치에 의한 전자기장의 세기 변화에 따라 터치 또는 근접 입력을 감지할 수 있다.

출력부(135)는 디스플레이(136), 스피커(137)을 포함할 수 있다.

디스플레이(136)는 표시 패널 및 표시 패널을 제어하는 컨트롤러를 포함할 수 있다. 표시 패널은 LCD(Liquid Crystal Display), OLED(Organic Light Emitting Diodes) 디스플레이, AM-OLED(Active-Matrix Organic Light-Emitting Diode), PDP(Plasma Display Panel) 등과 같은 다양한 방식으로 구현될 수 있다. 디스플레이(136)는 입력부(131)의 터치 패널(133)과 결합되어 터치 스크린 형태로도 제공될 수 있으며, 터치 스크린은 정전식이나, 감압식, 압전식 등과 같은 다양한 유형의 터치 센서로 구현될 수 있다.

스피커(137)는 오디오 데이터에 기초하여 소리를 출력할 수 있다. 예를 들어, 스피커(137)는 플랜트 설계에 오류가 있거나, 플랜트 설계에 사용된 임의의 항목에 대한 수치가 설정된 임계치를 초과하는 경우, 경고음을 출력할 수 있다.

통신 인터페이스(140)는 다양한 유형의 통신방식에 따라 외부 기기와 유무선 통신을 수행할 수 있다. 예를 들어, 통신 인터페이스(140)는 와이파이 칩, 블루투스 칩, NFC 칩, 무선통신 칩 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 프로세서(120)는 통신 인터페이스(140)를 이용하여 각종 외부 기기와 통신을 수행할 수 있다. 와이파이 칩, 블루투스 칩은 각각 WiFi 방식, 블루투스 방식으로 통신을 수행할 수 있다. NFC 칩은 다양한 RF-ID 주파수 대역들 중에서 13.56MHz 대역을 사용하는 NFC(Near Field Communication) 방식으로 동작하는 칩을 의미한다. 무선 통신 칩은 IEEE, 지그비, 3G(3rd Generation), 3GPP(3rd Generation Partnership Project), LTE(Long Term Evoloution), 5G(5th Generation) 등과 같은 다양한 통신 규격에 따라 통신을 수행하는 칩을 의미한다. 통신 인터페이스(140)가 유선통신을 수행하는 경우, 이더넷, 홈 PNA, 전력선통신, IEEE 1394 등과 같은 통신 방식에 따를 수 있고, 랜포트, USB(Universal Serial Bus), HDMI(High Definition Multimedia Interface) 등으로 연결될 수 있다

전술한 사용자 단말(100)의 구성 요소들의 명칭은 달라질 수 있다. 또한, 본 개시에 따른 사용자 단말(100)는 전술한 구성요소들 중 적어도 하나를 포함하여 구성될 수 있으며, 일부 구성요소가 생략되거나 또는 추가적인 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다. 사용자 단말(100)은 전술한 구성요소들 중 적어도 하나를 이용하여, 다음과 같은 동작을 수행할 수 있다.

도 2는 일 실시예에 따라 플랜트 설계에 따른 시뮬레이션 실행 결과를 제공하는 사용자 단말의 주변 환경을 설명하기 위한 도면이다.

도 2를 참조하면, 사용자 단말(100)은 플랜트 설계 협업 서버(200)와 통신을 수행할 수 있다. 플랜트 설계 협업 서버(200)는 플랜트 설계를 위한 다양한 정보 또는 데이터를 저장하고 있는 클라우드 서버일 수 있다. 플랜트 설계 협업 서버(200)는 장비 발주 업체 또는 유관부서에서 사용하는 외부 기기(300, 400)와도 통신을 수행할 수 있으며, 장비 발주 업체 또는 유관부서에서 제공하는 정보 또는 데이터를 저장할 수 있다. 플랜트 건설에 관련된 다양한 업체들이 플랜트 설계 협업 서버(200)에 접근할 수 있도록 하여, 플랜트 설계 시에 서로 동일한 정보를 공유할 수 있도록 할 수 있다.

예를 들어, 사용자 단말(100)이 컴퓨팅 파워가 높은 장치인 경우, 사용자 단말(100)은 플랜트 설계 협업 서버(200)에 유틸리티 장비에 대한 정보와 같이 소정의 연산이나 시뮬레이션에 사용되는 정보를 요청하고, 플랜트 설계 협업 서버(200)로부터 요청한 정보에 대응되는 데이터, 예를 들어, 유틸리티 장비의 속성 값을 수신할 수 있다. 사용자 단말(100)은 수신된 데이터를 이용하여, 소정의 연산이나 시뮬레이션을 수행할 수 있다.

다른 예를 들어, 사용자 단말(100)이 컴퓨팅 파워가 낮은 장치인 경우, 사용자 단말(100)은 플랜트 설계 협업 서버(200)에 소정의 연산이나 시뮬레이션을 요청하고, 플랜트 설계 협업 서버(200)로부터 요청한 연산이나 시뮬레이션의 결과를 수신할 수 있다. 사용자 단말(100)은 수신된 연산 결과를 이용하여 간단한 연산을 수행하거나, 수신된 연산 결과를 사용자에게 제공할 수 있다.

도 3은 일 실시예에 따라 플랜트 설계에 따른 시뮬레이션 실행 결과를 제공하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

310 단계에서, 사용자 단말(100)은 플랜트에 사용되는 생산장비와 HVAC(Heating, Ventilation, and Air Conditioning) 장비의 유틸리티 사용량 정보를 입력받을 수 있다. 유틸리티 사용량 정보는 각 플랜트 건설시에 설계된, 수도, 전기, 가스, 연료, 압축공기, 냉수, 스팀, 초순수와 같은 유틸리티의 사용량을 의미할 수 있다. 사용자 단말(100)은 생산장비와 HVAC 장비 외 기타 각 종 장비의 유틸리티 사용량 정보를 추가로 입력받을 수도 있다.

320 단계에서, 사용자 단말(100)은 플랜트 설계를 위한 사용자 인터페이스 화면에 생산장비, HVAC 장비, 및 유틸리티 장비를 배치하여 시스템을 구성할 수 있다. 예를 들어, 사용자 단말(100)은 그래픽 사용자 인터페이스(GUI) 방식의 다이아그램을 조작하여, 생산장비, HVAC 장비, 및 유틸리티 장비의 추가, 제거, 및 위치 조정 중 적어도 하나를 수행하여 시스템을 구성할 수 있다. 다른 예를 들어, 사용자 단말(100)은 시스템 빌드 전용 툴에서 설계된, 생산장비, HVAC 장비, 및 유틸리티 장비의 배치를 사용자 인터페이스 화면에 로딩하여 시스템을 구성할 수 있다.

330 단계에서, 사용자 단말(100)은 시스템에 포함된, 유틸리티 장비 및 유틸리티 장비로 구성된 유틸리티 시스템의 작동 설정 및 연결 구조에 기초하여, 유틸리티 사용에 대한 시뮬레이션을 실행할 수 있다. 유틸리티 시스템은 컴프레서, 드라이어 등과 같은 유틸리티 장비를 배치 및 연결한 것으로, 예를 들어, 압축공기 시스템, 냉수 시스템 등이 될 수 있다. 사용자 단말(100)은 유틸리티 장비 및 유틸리티 시스템 각각의 운전 모드 또는 설계 속성의 변경과 유틸리티 장비의 배치에 따른 상호 연결 구도에 따라 열수지와 물질수지(Heat & Mass Balance)를 계산하여 시뮬레이션을 실행할 수 있다. 사용자 단말(100)은 다양한 경계 조건에서 시뮬레이션을 수행할 수 있다. 이때, 사용자 단말(100)은 복수 개의 에너지 절감 항목의 조합을 더 적용하여 시뮬레이션을 실행할 수 있다.

한편, 사용자 단말(100)은 유틸리티 장비 및 유틸리티 시스템의 작동 설정 또는 연결 구조에 따른 시뮬레이션에 오류가 발생하는 경우, 발생된 오류 원인 또는 해결책을 제공하는 스마트 가이드 팝업 창을 제공할 수 있다.

이하, 도 3의 320 단계 및 330 단계에 대하여, 도 4 및 도 5를 참조하여 부연 설명한다.

도 4는 일 실시예에 따라 플랜트 설계를 위한 사용자 인터페이스 화면에서 시스템 구성 및 시뮬레이션을 실행하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.

도 4를 참조하면, 사용자 단말(100)은 사용자 인터페이스 화면(10)에서 플랜트에 사용되는 생산장비, HVAC 장비, 및 유틸리티 장비를 배치하여 시스템을 구성하고, 시뮬레이션을 위하여 각 장비의 작동 설정을 입력할 수 있다.

예를 들어, 사용자는 플랜트 건설에 사용되는 각 종 장비를 검색하거나 선택할 수 있는 메뉴를 활용하여 플랜트 설계에 사용할 장비를 선택하고, 사용자 인터페이스 화면(10)에서 플랜트에 사용되는 생산장비, HVAC 장비, 및 유틸리티 장비를 드래그 앤 드롭 방식으로 배치하여 시스템을 구성할 수 있다.

또한, 사용자는 각 장비의 운전 모드 또는 설계 속성을 입력하여 구성한 시스템에 대하여 시뮬레이션을 실행할 수 있다. 사용자는 플랜트 설계를 위한 사용자 인터페이스 화면(100)에 시스템을 구성하고, 그 사용자 인터페이스 화면(100)에서 시뮬레이션을 위한 각종 설정 값을 입력하거나, 주요 수치 또는 정보를 확인할 수 있다. 예를 들어, 도 4에 도시된 바와 같이, 사용자는 주요 장비에 대한 정보 요약 창(①)에서 용량, 여유율, 예상 소모동력, 필요한 유틸리티 등의 속성값 정보를 확인할 수 있다. 사용자는 운전모드 설정 창(②)에서 운전 모드를 선택하거나, 장비 설정 창(③)에서 각 장비의 용량, 타입, 제어 모드, 운전 속성 등 설계 속성 또는 제어 속성을 입력할 수 있다. 또한, 사용자는 각 장비의 모니터링 창(④)에서 부하 및 소모 동력, 유틸리티 소모량 등의 주요 수치를 확인하거나, 사용처 요약 창(⑤)에서 사용처 별 유틸리티 용량을 확인할 수 있다.

도 5는 일 실시예에 따라 시뮬레이션을 실행하는 과정에서 제공되는 스마트 가이드 팝업 창을 설명하기 위한 도면이다.

사용자 단말(100)은 유틸리티 장비 및 유틸리티 시스템의 작동 설정 또는 연결 구조에 따른 시뮬레이션에 오류가 발생하는 경우, 사용자 인터페이스 화면에 스마트 가이드 팝업 창(20)을 제공할 수 있다. 스마트 가이드 팝업 창(20)은 플랜트 설계에 있어 시스템 구성이나 설정이 부적절한 경우, 오류 원인 또는 해결책을 제공할 수 있다. 예를 들어, 컴프레서 구성 시 기저부하를 담당하는 기기와 변동부하를 담당하는 기기를 따로 설정해놓았지만, 변동부하를 담당하는 기기의 용량이 작아서 제 기능을 하지 못하는 경우, 도 5에 도시된 바와 같은 스마트 가이드 팝업 창(20)이 제공될 수 있다.

다시 도 3을 참조하면, 340 단계에서, 사용자 단말(100)은 시뮬레이션 실행에 따른 플랜트 운용 상태를 나타내는 시뮬레이션 실행 결과 창을 사용자 인터페이스 화면에 디스플레이할 수 있다. 사용자 단말(100)은 유틸리티 장비 및 유틸리티 시스템 각각에 대한 운용 상태를 나타내는 복수 개의 모니터링 창들과 설계된 플랜트에 대한 전체 운용 상태를 나타내는 종합결과 창을 포함하는 시뮬레이션 실행 결과 창을 디스플레이할 수 있다. 사용자 단말(100)은 작동 설정 및 연결 구조 변화에 따른 시뮬레이션 실행 결과의 변화를 실시간으로 디스플레이할 수 있다.

이하, 도 3의 340 단계에 대하여, 도 6을 참조하여 부연 설명한다.

도 6은 일 실시예에 따라 사용자 인터페이스 화면(10)에 디스플레이된 플랜트에 대한 전체 운용 상태를 나타내는 종합결과 창을 포함하는 시뮬레이션 실행 결과 창을 설명하기 위한 도면이다.

시뮬레이션 실행 결과 창은 플랜트에 대한 전체 운용 상태를 나타내는 종합결과 창(⑥)을 포함할 수 있다. 종합결과 창(⑥)은 외부 유틸리티 매입 단가, 자체 생산 유틸리티 별 생산 단가를 나타낼 수 있고, 유틸리티 별 단위 시간당 사용량, 유틸리티 별 단위 시간당 사용금액, 전체 시스템 단위 시간당 운영비 등의 에너지 소모량을 나타낼 수 있다.

사용자 단말(100)이 복수 개의 에너지 절감 항목의 조합을 더 적용하여 시뮬레이션을 실행한 경우, 시뮬레이션 실행 결과 창은 적용된 에너지 절감 항목을 나타내는 창(⑦)을 더 포함할 수 있다.

도 7은 일 실시예에 따라 플랜트 설계에 따라 구성된 시스템에 대한 성과품을 자동 산출하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.

350 단계에서, 사용자 단말(100)은 유틸리티 사용량 계산서, 공정 흐름도(Process Flow Diagram, PFD), 에너지 절감 보고서 중 적어도 하나를 자동 산출할 수 있다. 사용자 단말(100)은 플랜트 설계에 따른 시스템에 대하여 시뮬레이션 실행을 반복 한 후 최적의 시스템에 대하여, 유틸리티 사용량 계산서, 공정 흐름도(PFD), 에너지 절감 보고서와 같은 성과품을 자동 산출할 수 있다.

도 8a, 도 8b, 도 8c는 일 실시예에 따라 자동 산출된 성과품의 예들을 나타낸 도면이다.

도 8a는 유틸리티 사용량 계산서이다. 유틸리티 사용량 계산서에는 시뮬레이션 실행 과정에서 수행한 열수지 및 물질수지 결과가 정리되어 있고, 주요 장비의 증설 규모가 기록되어 있다. 플랜트 설계에 따른 시스템 구성과 함께 유틸리티 사용량 계산서가 자동으로 생성될 수 있다.

도 8b는 공정 흐름도(PFD)이다. 플랜트 설계에 따른 시뮬레이션 실행 결과를 제공하는 방법에 관한 본 실시예들은 플랜트 설계를 위한 사용자 인터페이스 화면에서 시스템을 구성할 때, 플랜트에 사용되는 각 종 장비를 GUI 방식의 다이아그램으로 처리하여 시스템을 구성하므로, 공정 흐름도도 자동으로 생성할 수 있다.

도 8c는 에너지 절감 보고서이다. 플랜트 설계에 따른 시뮬레이션 실행 결과를 제공하는 방법에 관한 본 실시예들은 플랜트 전체 운용 상태에 관한 정보를 실시간으로 모니터링할 수 있으므로, 다양한 에너지 절감 항목의 조합을 더 적용하여 다양한 시스템에 대해 시뮬레이션을 수행하여, 에너지 절감 보고서를 자동으로 생성할 수 있다. 이에 따라 최적의 시스템을 단시간 내에 도출하여, 대조군과 실험군의 비교차트가 포함된 에너지 절감 보고서가 자동으로 생성되므로, 사용자가 직접 별도의 보고서 작성이 필요 없다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 플랜트 설계 시작부터 플랜트 설계에 따른 성과품을 자동 산출하는 과정을 하나의 사용자 인터페이스에서 수행할 수 있고, 시스템의 구성 및 시뮬레이션 조건 변경에 따른 에너지 소모에 대한 모니터링이 가능하므로, 이와 같은 사용자 인터페이스를 에너지 맵이라 부를 수 있다.

한편, 플랜트 설계에 따른 시뮬레이션 실행 결과를 제공하는 방법에 관한 실시예들은 컴퓨터에서 플랜트 설계에 따른 시뮬레이션 실행 결과를 제공하도록 하는 컴퓨터-판독가능 저장매체에 저장된 애플리케이션 형태로 제공될 수 있다. 다시 말해서, 상술한 플랜트 설계에 따른 시뮬레이션 실행 결과를 제공하는 방법에 관한 실시예들은 컴퓨터로 하여금 상술한 플랜트 설계에 따른 시뮬레이션 실행 결과를 제공하는 방법의 각 단계를 실행시키기 위한 컴퓨터-판독가능 저장매체에 저장된 컴퓨터 프로그램 또는 애플리케이션 형태로 제공될 수 있다.

한편, 상술한 실시예들은 컴퓨터 또는 프로세서에 의하여 실행 가능한 명령어 또는 데이터를 저장하는 컴퓨터-판독가능 저장매체의 형태로 구현될 수 있다. 상기 명령어 및 데이터 중 적어도 하나는 프로그램 코드의 형태로 저장될 수 있으며, 프로세서에 의해 실행되었을 때, 소정의 프로그램 모듈을 생성하여 소정의 동작을 수행할 수 있다. 이와 같은 컴퓨터-판독가능 저장매체는 read-only memory (ROM), random-access memory (RAM), flash memory, CD-ROMs, CD-Rs, CD+Rs, CD-RWs, CD+RWs, DVD-ROMs, DVD-Rs, DVD+Rs, DVD-RWs, DVD+RWs, DVD-RAMs, BD-ROMs, BD-Rs, BD-R LTHs, BD-REs, 마그네틱 테이프, 플로피 디스크, 광자기 데이터 저장 장치, 광학 데이터 저장 장치, 하드 디스크, 솔리드-스테이트 디스크(SSD), 그리고 명령어 또는 소프트웨어, 관련 데이터, 데이터 파일, 및 데이터 구조들을 저장할 수 있고, 프로세서나 컴퓨터가 명령어를 실행할 수 있도록 프로세서나 컴퓨터에 명령어 또는 소프트웨어, 관련 데이터, 데이터 파일, 및 데이터 구조들을 제공할 수 있는 어떠한 장치라도 될 수 있다.

이제까지 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 개시된 실시예들이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 개시된 실시예들이 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 발명의 범위는 전술한 실시예들의 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 발명의 범위에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (15)

1. 컴퓨터에서,
   플랜트에 사용되는 생산장비와 HVAC(Heating, Ventilation, and Air Conditioning) 장비의 유틸리티 사용량 정보를 입력받는 단계;
   사용자 입력에 따라 플랜트 설계를 위한 사용자 인터페이스 화면에 상기 생산장비, 상기 HVAC 장비, 및 유틸리티 장비를 배치하여 시스템을 구성하는 단계;
   상기 시스템에 포함된, 상기 유틸리티 장비 및 상기 유틸리티 장비로 구성된 유틸리티 시스템 각각의 운전 모드 또는 설계 속성의 변경과 상기 유틸리티 장비의 배치에 따른 상호 연결 구조에 따라 열수지와 물질수지를 계산하여, 유틸리티 사용에 대한 시뮬레이션을 실행하는 단계; 및
   상기 시뮬레이션 실행에 따른 플랜트 운용 상태를 나타내는 시뮬레이션 실행 결과 창을 상기 사용자 인터페이스 화면에 디스플레이하는 단계;
   를 포함하는 플랜트 설계에 따른 시뮬레이션 실행 결과를 제공하도록 하는 컴퓨터-판독가능 저장매체에 저장된 컴퓨터 프로그램.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 디스플레이하는 단계는,
   상기 유틸리티 장비 및 상기 유틸리티 시스템 각각에 대한 운용 상태를 나타내는 복수 개의 모니터링 창들과 설계된 플랜트에 대한 전체 운용 상태를 나타내는 종합결과 창을 포함하는 상기 시뮬레이션 실행 결과 창을 디스플레이하는, 컴퓨터-판독가능 저장매체에 저장된 컴퓨터 프로그램.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 디스플레이하는 단계는,
   상기 시뮬레이션 실행 결과의 변화를 실시간으로 디스플레이하는, 컴퓨터-판독가능 저장매체에 저장된 컴퓨터 프로그램.
4. 삭제
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 시뮬레이션을 실행하는 단계는,
   상기 시뮬레이션에 오류가 발생하는 경우, 상기 발생된 오류 원인 또는 해결책을 제공하는 스마트 가이드 팝업 창을 제공하는 단계를 더 포함하는, 컴퓨터-판독가능 저장매체에 저장된 컴퓨터 프로그램.
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 시뮬레이션을 실행하는 단계는,
   복수 개의 에너지 절감 항목의 조합을 더 적용하여 상기 시뮬레이션을 실행하는, 컴퓨터-판독가능 저장매체에 저장된 컴퓨터 프로그램.
7. 제 1 항에 있어서,
   상기 시스템을 구성하는 단계는,
   시스템 빌드 전용 툴에서 설계된, 상기 생산장비, 상기 HVAC 장비, 및 상기 유틸리티 장비의 배치를 상기 사용자 인터페이스 화면에 로딩하여 상기 시스템을 구성하는, 컴퓨터-판독가능 저장매체에 저장된 컴퓨터 프로그램.
8. 제 1 항에 있어서,
   상기 시스템을 구성하는 단계는,
   그래픽 사용자 인터페이스(GUI) 방식의 다이아그램을 조작하여, 상기 생산장비, 상기 HVAC 장비, 및 상기 유틸리티 장비의 추가, 제거, 및 위치 조정 중 적어도 하나를 수행하여 상기 시스템을 구성하는, 컴퓨터-판독가능 저장매체에 저장된 컴퓨터 프로그램.
9. 제 1 항에 있어서,
   상기 유틸리티 사용량 정보를 입력받는 단계는,
   상기 컴퓨터 외부의 플랜트 설계 협업 서버에 저장된 상기 유틸리티 장비에 대한 정보를 상기 플랜트 설계 협업 서버로부터 수신하는, 컴퓨터-판독가능 저장매체에 저장된 컴퓨터 프로그램.
10. 제 1 항에 있어서,
    유틸리티 사용량 계산서, 공정 흐름도, 에너지 절감 보고서 중 적어도 하나를 자동 산출하는 단계를 더 포함하는, 컴퓨터-판독가능 저장매체에 저장된 컴퓨터 프로그램.
11. 플랜트에 사용되는 생산장비와 HVAC 장비의 유틸리티 사용량 정보를 입력받는 단계;
    사용자 입력에 따라 플랜트 설계를 위한 사용자 인터페이스 화면에 상기 생산장비, 상기 HVAC 장비, 및 유틸리티 장비를 배치하여 시스템을 구성하는 단계;
    상기 시스템에 포함된, 상기 유틸리티 장비 및 상기 유틸리티 장비로 구성된 유틸리티 시스템 각각의 운전 모드 또는 설계 속성의 변경과 상기 유틸리티 장비의 배치에 따른 상호 연결 구조에 따라 열수지와 물질수지를 계산하여, 유틸리티 사용에 대한 시뮬레이션을 실행하는 단계; 및
    상기 시뮬레이션 실행에 따른 플랜트 운용 상태를 나타내는 시뮬레이션 실행 결과 창을 상기 사용자 인터페이스 화면에 디스플레이하는 단계;
    를 포함하는 플랜트 설계에 따른 시뮬레이션 실행 결과를 제공하는 방법.
12. 제 11 항에 있어서,
    상기 디스플레이하는 단계는,
    상기 유틸리티 장비와 상기 유틸리티 시스템 각각에 대한 운용 상태를 나타내는 복수 개의 모니터링 창들과 설계된 플랜트에 대한 전체 운용 상태를 나타내는 종합결과 창을 포함하는 상기 시뮬레이션 실행 결과 창을 디스플레이하는, 플랜트 설계에 따른 시뮬레이션 실행 결과를 제공하는 방법.
13. 제 11 항에 있어서,
    상기 시뮬레이션을 실행하는 단계는,
    상기 시뮬레이션에 오류가 발생하는 경우, 상기 발생된 오류 원인 또는 해결책을 제공하는 스마트 가이드 팝업 창을 제공하는 단계를 더 포함하는, 플랜트 설계에 따른 시뮬레이션 실행 결과를 제공하는 방법.
14. 제 11 항에 있어서,
    유틸리티 사용량 계산서, 공정 흐름도, 에너지 절감 보고서 중 적어도 하나를 자동 산출하는 단계를 더 포함하는, 플랜트 설계에 따른 시뮬레이션 실행 결과를 제공하는 방법.
15. 플랜트에 사용되는 생산장비와 HVAC 장비의 유틸리티 사용량 정보를 입력받는 명령어들;
    사용자 입력에 따라 플랜트 설계를 위한 사용자 인터페이스 화면에 상기 생산장비, 상기 HVAC 장비, 및 유틸리티 장비를 배치하여 시스템을 구성하는 명령어들;
    상기 시스템에 포함된, 상기 유틸리티 장비 및 상기 유틸리티 장비로 구성된 유틸리티 시스템 각각의 운전 모드 또는 설계 속성의 변경과 상기 유틸리티 장비의 배치에 따른 상호 연결 구조에 따라 열수지와 물질수지를 계산하여, 유틸리티 사용에 대한 시뮬레이션을 실행하는 명령어들; 및
    상기 시뮬레이션 실행에 따른 플랜트 운용 상태를 나타내는 시뮬레이션 실행 결과 창을 상기 사용자 인터페이스 화면에 디스플레이하는 명령어들;
    을 포함하는 프로세서에 의해 실행 가능한 명령어들이 저장된 비일시적 컴퓨터-판독가능 저장매체.
    

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