물산업은 항상 적절한 자산관리라는 과제를 해결해야 했으며, 수년에 걸쳐 이를 유지 및 갱신하기 위해 다양한 정책과 관행을 사용해 왔다. 최근 몇 년 동안 선도적인 유틸리티 기업(공공수도사업자)들은 수도시설 정수·급수 공정에 지능적인 자산관리를 구축하고 있다.

기반시설에 센서를 배치하고 마이크로 계량, GIS(지리정보시스템) 및 SCADA(원격감시제어)와 같은 다른 기술을 구현한 결과, 유틸리티 기업들은 자산에서 이용할 수 있는 정보의 양이 계속 증가하고 있다. 이러한 맥락에서 지능형 관리는 더 나은 결정을 내리기 위해 이 모든 데이터를 통합하고 정리한다. 그것은 교정 및 유지보수가 특징인 기존의 접근 방식을 발전시킨다.

오늘날 물산업은 효율성을 극대화한다는 궁극적인 목표를 가지고 지능형 관리(Intelligent Management)를 추가하고 있다. 유틸리티는 디지털 완성도는 다르지만 이 방향으로 이동하는 경향이 뚜렷하다. 또한 경험을 바탕으로 기술의 적용은 다양한 사용사례를 위한 길을 열어준다.

예를 들면 자산에 대해 수행된 작업 지시 이력은 고장 위험을 평가하고 언제 대체되어야 하는지를 결정하는 데 도움이 될 수 있다. 따라서 유틸리티 기업들은 자산의 수명을 연장하고 교체해야 하는 시기를 예상하며, 유지관리 작업을 조정하고 운영 중단을 방지할 수 있다.

이러한 시스템은 가장 문제가 되는 소재를 정확히 파악하여 실질적인 예방, 정비를 가능하게 하고 향후 투자까지 안내한다. 또한 펌프 및 기타 운영 요소의 관리를 통해 에너지 소비를 최적화하고 더 나은 서비스를 제공할 수 있다. 즉, 보다 효율적인 자원관리는 비용과 에너지 소비를 줄임으로써 상당한 경제적·환경적 이익을 가져다 준다. 생산성을 최적화하고 서비스 가용성을 보장하며 가동 중지 시간을 줄여준다.

관리 입력
(Management Inputs)

건전한 자산관리를 위해서는 여러가지 필수 입력사항이 있다. 우선, 운영자는 생산 과정에 관련된 기준 정보(master data)의 포괄적인 목록을 가지고 있어야 한다. 이 목록에는 △경제적(취득 및 교체 비용, 누적 감가상각 등) △기술적(전력과 같은 각 장치의 유형 전달) △운영(이론적 작동 조건, 허용 오차, 추정 가용성) 등이 포함된다.

위상적(topological) 연결 및 자산 계층 구조와 같은 자산 간 의 관계도 기록해야 한다. 거래자료(Transactional data)는 또 다른 핵심 입력이다. 예를 들어 IoT(사물인터넷)과 밀접한 관련이 있는 마이크로 계량기(micro-metering)와 센서 기술에서 얻은 다양한 유형의 데이터를 포함하고 있다.

또한 비용, 가동중지 시간 및 유휴 시간(idle times)과 같은 사고에 대한 정보를 원인 및 출처별로 포함한다. 이 요소 그룹에는 CMMS(전산 유지관리 시스템)의 자산에 대해 수행된 작업 일지(log)와 함께 예측 또는 시뮬레이션된 조건을 기반으로 수학적 모델에 의해 생성된 소비 추정도 포함된다. 이 정보는 인공지능(AI) 및 머신러닝(Machine Learning ; ML) 기반 알고리즘 모듈에서 수행해야 할 가장 적절한 조치를 제안하기 위해 사용된다. 이러한 동작의 결과가 시스템에 새로 입력이 되어 AI 및 러닝머신 엔진에 공급되면서 사이클이 닫힌다.

스마트 CMMS: 유지보수를 한 단계 업그레이드
(Smart CMMS: taking maintenance to the next level)

자동화된 CMMS는 지능형 관리와 결합할 때 관리 및 유지관리에 기술을 적용하는 가장 좋은 예이다. 이들은 이미 모범 사례를 도입하는 데 필수적인 도구가 되었으며 자원 부족 문제를 해결하는 데에도 매우 중요하다. 또한 유틸리티 기업들이 ISO 5500과 같은 새로운 환경 및 조직 표준과 관련된 인증을 획득할 수 있도록 지원한다.

이러한 시스템을 구현함으로써 ROI(투자수익률)가 보장되는데, 이 투자는 시설 및 장비 사용자의 안전성 향상을 의미한다. 또한 제품 품질을 향상시켜 비용을 절감하고 유틸리티 기업들과의 경쟁에서 우위를 차지할 수 있고, 생산 능력을 높여 시스템 및 설비의 고장 가능성을 줄임으로써 서비스 가용성을 높이고 나아가 내부 및 최종 사용자의 만족도를 높여준다.

유틸리티 기업들은 모바일 도구(mobile tool)를 사용하여 작업지시를 직접 관리하고 CMMS가 제공하는 행정지원을 활용하여 관리 프로세스를 최적화할 수 있어 유지관리 작업의 관리, 구성, 계획을 간소화할 수 있다. 비용 측면에서 예비 부품 사용 감소와 설비 생산성 향상으로 작업 시간이 자유로워지고 유휴 시간도 단축된다. 따라서 자금 흐름이 개선되고 수익성도 높아진다.

특히, 설비 요소에 대한 예방적 유지보수를 최적화하면 일반적으로 기계 장비에서 사용되는 에너지를 5〜10%까지 줄일 수 있다. 작업 상태가 양호한지 확인하고 소비를 모니터링하면 일탈 시 사전 예방적이고 자동적인 조치를 취할 수 있으며, 에너지 효율의 개선은 수행해야 할 활동의 영향을 완화하는 데 도움이 되기 때문에 이는 지구 온난화로 특징지어지는 상황에서 특히 중요하다.

CMMS의 핵심 부분은 창고에서 공급 조달을 자동화하는 것이다. 이를 통해 시스템은 이전에 설정된 최소 지표에 따라 설비 유지보수를 보장하는 데 필요한 주문을 할 수 있고, 재고가 확보되기 때문에 부품 교체 시 가동 중지 시간을 줄일 수 있다.

마지막으로, 이러한 시스템에 포함된 이동성 도구가 유지관리 관리 효율성을 어떻게 증가시키는지 강조하는 것이 중요하다. 정비 경로의 최적화와 함께 차량의 지리적 위치는 이동시간과 거리를 줄여 탄소 발자국(carbon footprint)과 관련 비용을 줄일 수 있다.

일반적으로 이러한 도구는 생산성을 높이고 관리시간을 단축하며 디지털 형식으로 현장 데이터를 수집하는데 이들은 이미 완료된 작업지시서의 다양한 절차, 매뉴얼, 영상, 사진 그래프 등을 제공해 새로운 기술 인력을 양성하는 역할도 한다.

2022년 로드맵
(Roadmap for 2022)

향후 몇 년 동안 물산업 분야에서 지능형 자산관리가 비약적으로 성장할 것으로 예상된다. 환경 지속가능성에 대해 점점 더 관심을 갖고 있는 세상에서 인프라 센서가 제공하는 더 많은 양의 데이터를 통해 기업은 보다 효율적인 자원 관리로 나아갈 수 있다.

주요 과제 중 하나는 이 프로젝트에 내재된 기술적 복잡성을 극복하는 데 있다. 소규모 유틸리티는 일반적으로 이 문제를 해결할 충분한 기술 및 재정적 자원이 없기 때문이다. 이러한 유틸리티 기업들이 성공하려면 기술과 전문성을 결합한 외부 파트너의 지원에 의존해야 한다. 또한 사이버 보안에 대한 우려로 인해 업계에서는 시설 및 생산 공정을 비파괴적인 접근으로부터 보호하기 위한 적절한 보안 메커니즘을 요구하게 될 것이다.

전 세계적으로 2022년에는 생산성 및 최적의 리소스 소비와 관련된 프로젝트가 급증할 것으로 예상되므로 효율성을 높이고 서비스 가용성을 보장해야 하는 잠재력을 감안할 때 지능형 자산관리는 가장 혁신적인 유틸리티에 의해 주류화(main-streaming)가 될 것이다.        

[다음호에 계속]

[『워터저널』 2022년 2월호에 게재]