복잡한 생산 라인, 변동성이 큰 원료 가격, 에너지 집약적 운영 구조는 석유화학 산업 전반에 지속적인 부담으로 작용하고 있다. 특히 원가와 탄소 배출을 동시에 줄여야 하는 현장에서는 설계 초기부터 운영까지의 모든 단계가 정교하게 연결된 디지털 기반 공정 관리가 절실하다.

실제로 기업들은 설비 재설계 비용 증가, 비정상 상황 대응 한계, 인력 기반 의사결정 편차 등 문제를 반복 경험하고 있고, 이를 해결하기 위해 설계-운영 데이터가 통합된 시뮬레이션 및 디지털 트윈 기술이 요구되고 있다.

산업용 소프트웨어 기업 아비바(AVEVA)가 제14회 전국 화학공학 공정설계 경진대회를 후원했다고 25일 밝혔다.

이번 대회는 한국화학공학회와 공동 개최됐으며, 아비바는 지속가능 공정 엔지니어링 분야의 차세대 인재 양성을 위한 장기적 의지를 재확인했다.

공정 시뮬레이션 기반의 실무형 설계 경험 제공

전국 주요 대학 학생들은 ‘아비바 프로세스 시뮬레이션(AVEVA Process Simulation)’을 활용해 탄소 저감과 에너지 효율화를 목표로 한 실제 산업 과제를 설계했다.

경상대학교 ‘공정제로’ 팀이 최우수상(한국화학공학회장상/AVEVA상)을 받았으며, 충북대학교 ‘공참잘’ 팀이 LG화학상, 이화여자대학교 ‘케미걸신드롬’ 팀이 삼성엔지니어링상을 우수상으로 수상했다. 장려상은 서울대학교 ‘잉걸불에 태운 도토리 국수’ 팀(SK에너지상), 경북대학교 ‘수율지상주의’ 팀(한화토탈에너지스상), 경북대학교 ‘진격’ 팀(CJ제일제당상)이 받았다.

아비바 프로세스 시뮬레이션은 설계 초기 단계에서 다양한 시나리오를 분석할 수 있도록 원료 조합, 촉매 선택, 온도·압력 조건 등을 모델링해 최적 공정을 찾는다. 이를 통해 석유화학 기업은 에너지 사용량을 줄이고 장비·촉매의 효율을 높이는 공정 조건을 빠르게 평가할 수 있다. 

실제로 캐나다의 수소·그린암모니아 생산업체는 650 MW급 설비 설계에 이 플랫폼을 활용해 생산성, 비용(LCOH·LCOP), 운영 조건을 조기에 검토하며 탄소 배출과 에너지 소비 최적점을 정립한 바 있다.

PI 시스템 기반 디지털 트윈으로 운영 데이터 통합

아비바 PI 시스템(AVEVA PI System)을 적용한 디지털 트윈 환경에서는 실제 운영 데이터와 시뮬레이션 모델을 비교 분석해 설비 이상 징후를 조기에 탐지할 수 있다. 이 환경은 예측 유지보수를 가능하게 해 가동률을 높이고, 에너지 효율 개선과 배출가스 정량화 관리, ESG 보고에 필요한 지표 확보까지 지원한다.

또한 PtX(Power-to-X) 프로젝트에서 필요한 공정 제어 전략 설계, 가동·정지·비상 대응 시뮬레이션, 환경 영향 분석에도 활용된다.

아비바코리아는 이번 경진대회를 통해 대학생에게 소프트웨어 라이선스 제공, 기술 교육, 산업계 멘토링을 수행하며 학문적 학습과 산업 현장 기술을 연결했다. 이는 석유화학 산업의 스마트 플랜트 전환과 글로벌 경쟁력 강화를 위한 아비바의 전략적 노력을 반영한다.

아비바 크리스 리(Chris Lee) 아시아태평양 총괄 수석부사장은 “이번 대회가 한국 산업계 협력의 중요한 이정표”라며 아비바는 앞으로도 인재 양성과 탄소 저감 및 순환경제 목표를 견인하는 기술 발전에 지속적으로 기여할 것”이라고 말했다.