Software CEM(연속측정 시스템, Continuous Emissions Monitoring)은 1993년에 처음 등장한 배출 가스 모니터링 시스템이다. 지금까지 300회가 넘는 설치 성공사례를 통해 주요 산업 분야에서 글로벌 애플리케이션으로 100%의 인증 기록을 확보하고 있다. Software CEM을 구축한 기업들은 이 솔루션으로 프로젝트의 위험이 감소했고 규제준수 모니터링, 기록 보관과 보고 비용을 최소한으로 줄일 수 있었다고 말한다.

로크웰 오토메이션


오늘날의 기업들은 다양한 규제 기관과 교역 프로그램의 CEM 요구사항을 준수해야 하며 여기에는 정기적인 정확성 검증뿐만 아니라 100%에 가까운 가동시간 조건도 포함된다. 규제가 엄격해짐에 따라, 기존에는 제외 대상이었던 다수의 업계와 프로세스들도 이제는 환경에 미치는 영향을 설명해야 하는 상황과 마주하게 되었다. 따라서 모니터링 시스템의 구 축은 규제 준수에 필수적인 과정이자 비용 효율적인 운영과 유지보수 방안으로 떠오르고 있다.
배출과 관련한 기존의 대응방식에는 복잡한 데이터 수집 시 스템과 보고 절차가 수반되었으며, 대부분 하드웨어를 기반으 로 한 직원의 노동력에 의존하여 여러 개의 스프레드시트와 로그 형식의 데이터로 존재했다. 그러나 이러한 방식은 오늘 날의 규제 현실이 요구하는 정확성, 시의적절성, 일관성과 보 안에 취약할 수밖에 없다.
기존 하드웨어 기반의 시스템에 대한 대안이 바로 소프트웨 어 기반 CEM 솔루션으로, 현행 프로세스와 주변 센서로 연결 된 실시간 배출 모니터링 실시를 통해 정확하고 실시간에 가 까운 배출 정보를 제공한다. 산출 정보는 제어 애플리케이션 으로 인터페이스가 가능하여 배출 가스 감소와 운영 개선에 활용된다.
플랜트 전반에 관한 더욱 상세한 배출 정보를 분(Min)당으 로 활용하는 기능은 배출 제어에 중요한 수단으로, 지속적인 플랜트 자동화 전략에 반영할 수 있다.

회전식 교환 재고

로크웰 오토메이션은 Pavilion8 모델 분석 엔진과 특허받은 센서 검증 시스템을 기반으로 하는 Software CEM 솔루션을 제공한다.
내장형 센서 검증 시스템은 오류나 불안정한 센서를 감지하 여, 오류가 발생한 센서의 적절한 값을 자동으로 복구시켜 정 확한 배출 수준을 결정할 수 있어 센서의 오류나 중단에 영향 을 받지 않고 배출 정보를 예측한다.
예를 들어, 보일러에서 연료 흐름, 공기 흐름 그리고 증기 흐름은 완전히 독립적으로 작용하는 요소이다. 대부분의 현대식 플랜트는 온도, 흐름 그리고 압력 면에서 이중화 수량을 확 보하고 있다. 따라서 이러한 수치들은 다른 센서의 기능을 통 해서도 얼마든지 예측할 수 있다.
다시 말해, 센서의 값은 원래의 값과‘주변’센서 데이터의 기능으로 예측한 값을 비교하여 검증할 수 있으며, 주변 수치 들과 비교했을 때, 불명확한 원래의 센서값 역시 식별이 가능 하다.
Software CEM은 센서 검증 모델을 센서 오류를 탐지하거 나 적절한 알람을 설정하기 위한 검증 장치로 활용한다. 미국 환경보호국(EPA) 공정 표준 16조를 준수하는 특허받은 복구 절차로 오류가 발생한 센서의 복구나 교체가 이루어지는 동안 에도 센서값을 지속적으로 정확하게 예측한다.

가동 시작

Software CEM 프로젝트의 범위를 논의하는 착수 미팅은 현 장 활동을 시작하기 전에 진행한다. 미팅에서 Software CEM 의 기능 설계를 수립하고 필수 프로세스 센서를 파악한다.
현재 가동 중인 하드웨어 CEMS나 기타 모니터링 시스템이 없다면, 프로세스 데이터 이력내역이나 로크웰 오토메이션 Pavilion8 Data Logger에서 프로세스 데이터를 가져온다. 만 약 배출 데이터를 현행 하드웨어 CEM에서 가져올 수 없다면, 환경 테스트 업체와 함께 수집한 굴뚝 배출 데이터를 사용할 수 있다.
데이터가 수집되는 동안, 배출 유닛을 적용 운영 범위에서 2~7일 동안(유닛의 복잡성에 따라 상이함) 가동시킨다. 이렇 게 확보한 프로세스와 굴뚝 배출 데이터는 정확한 배출 모델 구성을 위해 사용한다.

센서 검증과 배출 예측

Software CEM은 프로세스 센서용 센서 검증 시스템을 구 축하기 위해, 가변 투입 요소(예를 들어 공기의 흐름이나 O2) 와 배출 출력 요소(NOx, CO, O2, CO2)를 반영한다. 시스템의 모듈은 오류가 발생한 장치를 탐지한 후, 적절한 값으로 자동 복원시켜 정확한 배출량을 결정한다.
정상적인 운영 중에 입력 센서에 오류가 발생하면, 시스템 은 남아있는 센서로부터 정보를 수집하여 오류 센서의 값을 복구시키는 성능을 발휘한다.
배출량을 연속으로 측정하는 기능에 더해, Software CEM 은 알람 경보를 작동하여 작업자에게 오류가 발생한 센서를 알려준다.
대부분 예측 배출 모니터링 시스템(PEMS)의 주요 규제 요 구사항은 가동시간의 95%를 유지하는 것이다. Software CEM은 로크웰 Software Sensor Validation System을 통해 가동시간을 99% 이상 달성했다.
Software CEM 시스템은 프로세스 DCS나 데이터 이력내 역과 인터페이스 하여 온라인으로 시작한다. 이를 위해서, 최 근 프로세스 데이터를 확보하여 모델에 전송하고 실행한 후, 배출 예측 데이터를 태그값 형식으로 회신해야 한다.
이러한 방법을 통해 기존의 오퍼레이터 콘솔인터페이스가 모델의 정보를 운영직원이나 엔지니어링 직원에 전달할 수 있 게 된다. Software CEM을 시중에서 구매 가능한 보고 패키 지와 함께 통합할 수도 있다.

소프트웨어 장점 3가지

PEMS에 대한 소프트웨어 기반 접근방식은 매우 다양한 장 점을 제공하는데, 그중에서도 가장 탁월한 점은 비용 효율적 인 모니터링과 규제 준수가 가능하다는 점이다.
예를 들어, Software CEM 솔루션은 설치와 유지보수 비용 을 더욱 낮추면서도 높은 안정성을 발휘한다. 운영이나 유지보수와 관련한 인건비나 자재비가 없음에도 안전성 위험을 현저히 낮추었다. 또한, 배포와 규제준수 절차 및 ROI 회수가 더 신속하게 이루어진다.
두 번째 장점은 정확한 배출 모니터링과 보고 성능이다. Software CEM을 통한 입력 데이터의 품질 보증으로 규제준 수 모니터링과 보고 과정에서 발생하는 오류를 줄일 수 있다. 기업들은 정확한 오류탐지 성능과 평균 고장 수리 시간 (MTTR)의 감소를 경험함과 동시에, 모니터링 가동시간을 최 대화하여 가동 중지시간으로 인한 손해의 최소화까지 달성하 고 있다.
마지막으로, Software CEM은 1993년에 처음 등장한 검증 된 솔루션이란 점이다. 300회가 넘는 설치 성공사례를 통해 주요 산업 분야에서 글로벌 애플리케이션으로 100%의 인증 기록을 확보한 솔루션이다.
Software CEM을 구축한 기업들은 이 솔루션으로 프로젝 트의 위험이 감소했고 규제준수 모니터링, 기록 보관과 보고 비용을 최소한으로 줄일 수 있었다고 말한다.