Tekla Structures를 활용한 복합화력발전소 프로젝트의 효율성 향상
기획부터 시운전까지, 발전 플랜트 엔지니어링 전문기업 L&T-S&L
1995년에 설립된 L&T-S&L은 발전 분야를 대표하는 엔지니어링 및 컨설팅 기업으로, 전 세계 고객을 대상으로 발전소의 기획(Conceptualization)부터 시운전(Commissioning), 그리고 운영 단계 이후까지 아우르는 종합 엔지니어링 서비스를 제공하고 있다.
L&T-S&L은 인도의 글로벌 엔지니어링·건설 기업인 Larsen & Toubro Limited(L&T)와, 1891년 설립되어 발전산업 분야에서 오랜 역사를 보유한 미국의 글로벌 컨설팅 기업 Sargent & Lundy L.L.C.의 강점을 결합하여 설립되었다.
이러한 시너지를 바탕으로 L&T-S&L은 프로젝트 관리 컨설팅(Project Management Consultancy), 상세설계(Detailed Engineering), 발주자 엔지니어링(Owner's Engineering), 금융기관 기술자문(Lender's Engineering) 등 다양한 서비스를 국내외 고객에게 제공하며 기술적으로 우수하고 운영 효율성이 높은 솔루션을 지속적으로 공급해 왔다.
또한 가스복합발전소, 석탄화력발전소, 태양광 발전소 등 다양한 발전 프로젝트의 상세설계 분야에서 풍부한 경험을 보유하고 있으며, 증기터빈발전기(STG) 건물, 증기·가스터빈 설비 기초(Steam/Gas Turbine Equipment Foundation)와 같은 핵심 구조물의 설계 역량을 갖추고 있다.
도전적인 프로젝트와 새로운 기회
L&T-S&L은 중동 지역의 EPC 기업으로부터 복합화력발전소(Combined Cycle Power Plant) 프로젝트의 상세설계 업무를 수행하게 되었다. 업무 범위에는 발전소의 핵심 구조물인 증기터빈발전기(STG) 기초의 기초 일반배치도(Foundation General Arrangement Drawing) 작성과 철근가공일람표(BBS, Bar Bending Schedule) 작성이 포함되었다.
발전설비의 하중을 지지하는 STG(Steam Turbine Generator) 기초는 발전소 내에서도 가장 중요한 구조물 중 하나이며, 이로 인해 프로젝트 범위와 난이도 역시 크게 증가하였다.
프로젝트는 여러 가지 도전 과제를 안고 있었다. 일반적으로 철근가공일람표(BBS)는 현장 시공관리 조직에서 관리하는 경우가 많지만, 이번 프로젝트에서는 설계 범위에 포함되었다. 특히 증기터빈 기초는 대형 구조물 규모와 복잡한 형상, 다수의 개구부, 다양한 매립 부재, 그리고 고밀도 철근 배근으로 인해 매우 높은 수준의 정밀성이 요구되었다.
여기에 설비기초 입력자료 제공이 지연되면서 오류나 재작업을 허용할 수 없는 상황이 되었고, 제한된 일정 내 프로젝트를 완료해야 하는 부담도 컸다. 또한 대형 매트기초와 콘크리트 블록의 철근 배근, 다수의 매립 부재 배치, 벽체 및 슬래브의 대형 개구부 시공 등도 주요 시공 과제로 작용했다.
“우리는 그동안 많은 인력과 노력이 필요할 것으로 예상하여 철근가공일람표(BBS) 작성을 업무 범위에 포함하는 것을 지양해 왔습니다. 하지만 Tekla를 활용하여 이처럼 복잡한 설비기초 프로젝트를 수행하면서 충분한 자신감을 얻었고, 이제는 프로젝트 전체 범위에 BBS를 포함하는 방안도 검토하고 있습니다.고객 역시 결과물에 매우 긍정적인 반응을 보였으며, 향후 프로젝트에서는 전체 범위를 포함하는 방안을 고려하고 있습니다. 이번 경험은 사용자와 고객 모두에게 긍정적인 동기를 부여했으며, 원스톱 엔지니어링 솔루션 제공에 대한 의지를 더욱 강화하는 계기가 되었습니다.”
— Jignesh V. Chokshi, Sr. Dy. General Manager, Engineering, L&T-S&L
Tekla를 통해 실현된 무오류(Zero Error) 프로젝트
Tekla 소프트웨어 도입은 복잡한 기초 형상, 대형 콘크리트 구조물, 다수의 개구부 및 매립 부재 주변에 집중되는 철근 배근 문제를 효과적으로 해결하였다.
Trimble India의 대표 BIM 소프트웨어인 Tekla Structures는 그래픽 기반 모델링 환경, 지능형 데이터 관리, 정확한 철근가공일람표(BBS), 자재 관리 기능을 제공하여 콘크리트 형상 모델링부터 복잡한 매립 부재 모델링, 다양한 철근 모델링, 그리고 모델과 도면 간 연계 작업까지 원활하게 수행할 수 있도록 지원했다.
Jignesh V. Chokshi는 프로젝트 경험을 회상하며 다음과 같이 말했다.
“Tekla는 철근 배근을 위한 시각적 인터페이스와 사용자 정의 철근 번호체계, 정확한 철근 길이 산출, 다양한 자재 및 철근 보고서 생성 기능을 제공합니다. 또한 모델 정보를 매우 짧은 시간 안에 다양한 도면으로 연계할 수 있습니다.
색상으로 구분된 철근 모델과 현장팀과의 모델 공유 기능은 이 복잡한 작업의 준비, 검토 및 시공 단계에서 큰 도움이 되었습니다.”
프로젝트에서 가장 어려운 작업 중 하나였던 철근가공일람표(BBS) 작성 역시 Tekla 도입을 통해 효율적으로 수행할 수 있었다.
RFI Zero
Tekla는 철근 배근도와 함께 철근 형상, 길이 및 가공 정보를 포함한 철근가공일람표(BBS)를 자동 생성하였다. 이에 따라 철근 형상, 길이 및 배근도 정보를 수작업으로 통합하는 과정이 필요하지 않았으며, 오류를 제거하고 검토 시간을 크게 단축할 수 있었다.
즉시 생성되는 상세도
또한 필요한 위치에 철근 상세 단면도를 자동 생성하였다. 사용자는 원하는 수만큼 상세 단면도를 손쉽게 작성할 수 있었으며, 현장 요구에 따라 추가 단면도도 거의 별도의 노력 없이 생성할 수 있었다.
3D 기반 현장 협업 향상
Tekla는 개구부(Penetration) 주변 철근 배근을 보다 직관적으로 검토할 수 있는 환경을 제공하였다. 이를 통해 철근 간섭 검토 시간을 줄이고 현장 시공성을 향상시켜 보다 효율적인 현장 수행이 가능했다.
Tekla Structures로 실현한 시간과 비용 절감
STG 기초 위에는 증기터빈발전기와 복수기(Condenser)가 함께 설치된다.
Tekla Structures가 프로젝트에 제공한 효과는 정량적 성과와 정성적 성과로 구분할 수 있다.
정량적 효과로는 설계 공수 절감, 비용 효율성 향상, 재작업 최소화, 자재 절감, 공기 준수 및 조기 완료 등이 있었다.
Jignesh V. Chokshi에 따르면 Tekla Structures를 활용함으로써 기초 일반배치도와 철근가공일람표(BBS)를 수작업으로 작성하는 방식 대비 약 35%의 업무량 절감 효과를 달성하였다. 또한 프로젝트 일정 측면에서도 약 3~4주의 기간 단축 효과를 얻어 계획된 일정 내 프로젝트를 성공적으로 완료할 수 있었다.
정성적 효과로는 프로젝트 수행 및 관리의 용이성 향상, 자재 낭비 감소, 이해관계자 간 협업 강화 등이 있었다. 시각적 모델링 환경은 복잡한 형상의 철근 배근, 개구부 주변 철근 절단 및 매립 부재 주변 철근 배치 검토를 보다 효율적으로 수행할 수 있도록 지원하였다.
또한 전체 기초 형상과 철근 상세를 그래픽 환경에서 검토할 수 있어 설계 검토와 의사결정 과정이 더욱 원활하게 이루어졌다. 특히 철근 모델링의 편의성, 철근 형상 및 수량 산출의 정확성, 그리고 철근가공일람표(BBS)의 높은 신뢰성은 프로젝트 팀이 가장 높게 평가한 Tekla Structures의 강점으로 꼽혔다.
