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석유 및 가스 분야의 '디지털 트윈스'


22 June 2018

석유 및 가스 (채굴)산업에서는 효율성 향상 및 프로세스 최적화를 통해 더 나은 비즈니스 수익를 창출할 수 있도록 이용 및 생산에 디지털 기술의 도입을 서두르고 있습니다. 복잡한 우수 디자인을 복제하는 것에서부터 우수 제어 시스템을 개선하는 것, 폭발 위험을 대폭 줄이는 것까지, ‘디지털 트윈’은 업계의 디지털 트랜스포메이션을 추진하는 또 다른 개념입니다.

보잉 737 기종 생산이 1967년에 시작된 이래로 비행기 한 대를 만드는 데 필요한 시간은 몇 달에서 불과 8일로 줄어들었습니다. 보잉이 어떻게 했을까? 보잉은 제조 프로세스와 조직 구조, 효율성을 높이기 위해 정교한 컴퓨터 소프트웨어를 도입했습니다.

오늘날, 석유 및 가스 산업은 유사한 디지털 솔루션을 적용하여 운영 위험을 줄이고 자산의 수명 기간 동안 최고의 성능을 보장하고 있습니다. 특히 이러한 솔루션은 유전의 지면 상단과 하단에서의 운영을 실시간으로 모니터링하고, ‘디지털 트윈’과 같이 모델링하여 시각적으로 확인해 볼 수 있도록 합니다. 정교한 3D 시뮬레이션을 통해 진행중인 석유 및 가스 프로젝트에서 생성된 엄청난 양의 데이터를 실제로 시각화하고 이해할 수 있습니다.

두바이에 본사를 둔 경영 컨설팅 회사인 ExcellenceO2의 최고 경영자 나빌 카셈(Nabil Kassem)은 "비즈니스의 정확한 디지털 모델을 갖게 되면 여러 가지 장점이 있다. 가장 큰 장점은 여러 전문가들이 다른 관점을 가지고 동일한 문제에 접근하게 될 때 발생할 수 있는 혼란 없이 신속하게 석유 또는 가스 분야에 대한 중요한 결정을 내릴 수 있다는 것이다. 그 결과는 자산에 대한 정확한 정보를 바탕으로 한 더 신속한 의사 결정”이라고 말합니다.

생산성 극대화

글로벌 경영 컨설팅 기업 맥킨지의 최근 보고서에 따르면 일반적인 해상 석유 및 가스 플랫폼은 "최대 생산 잠재력의 약 77 % 정도만 작동한다"고 밝혔습니다. 이는 산업 전반에 걸쳐 약 2000억불 정도의 성능 차이를 갖는다는 것을 의미합니다. 이유는 바로 운영자들이 복잡한 프로세스 설비의 잠재된 생산성을 높여 투자 수익을 향상시킬 수 있도록 ‘분석 도구 및 기술’을 활용하지 않기 때문입니다. 이미 현재에도 사용할 수 있음에도 말입니다.

카셈은 유전 개발 프로젝트를 기획하고, 프로젝트를 설계하고, 석유를 어떻게 생산해낼 것인지 계획하는 FDP(field development planning) 단계에서 디지털 모델링 기술을 사용하는 것이 이러한 생산성 격차를 줄일 수 있다고 말합니다.

"이 단계에서 매우 중요한 결정은 너무 크지도 작지도 않게 프로젝트의 크기를 결정하는 것”이라며, “결함 분석을 통해 프로젝트가 지나치게 커지면 자본 조달 및 지출에 어려움이 있을 수 있다. 마찬가지로 프로젝트를 너무 축소하면, 처음부터 프로젝트에 포함하여 실행하는 것 보다 추후 프로젝트를 확장하는 것이 비용이 더 많이 들기 때문에 이 또한 고통스러운 정도의 추가 지출이 발생할 수 있게 된다. 이것이 바로 디지털 모델을 활용하는 것이 중요한 이유다. 활용 가능한 모든 정보를 이용하여 올바른 결정을 내릴 수 있게 되어 불필요한 실수를 피할 수 있다”고 말합니다.

디지털 트윈 시뮬레이션 기술을 포함한 ‘디지털 모델링’ 솔루션이 달성하기 어렵지만 매우 중요한 경제적 혜택을 가져오는 최적의 운영을 통한 유전 수명의 연장을 가능하게 한다고 전문가들은 평가합니다.

에머슨 자동화 솔루션(Emerson Automation Solutions)의 석유 및 가스 산업을 위한 소프트웨어 부문 수석 부사장인 인디 차크라바티(Indy Chakrabarti)는 “오늘날의 유전은 정보 과부하 상태”라며, “이것은 너무 많은 데이터를 고려해야 하기 때문에 운영자가 전체를 보고 최적의 의사 결정을 할 수 없다는 것을 의미한다. 그들은 각각의 부분들만 보고 의사 결정을 하고 있기 때문에 이로 인해 문제가 발생할 수 있다. 훨씬 더 이상적으로, 모든 유전들을 통일된 방식으로 제어해야만 유전의 전체 수명주기 동안 제대로 된 결과치를 얻을 수 있을 것”이라고 말합니다.

디지털 도약

차크라바티는 디지털 모델링이 없이 유전을 관리한다는 것은 GPS 없이 도로 표지만 보고 운전하는 것과 같다고 설명했습니다.

"3 마일만 가도 된다면 하나의 표지판만 있어도 괜찮겠지만, 3천 마일을 가야 하는 경우, 교통 상황이나 우회도로를 안다면 더 많은 시간을 절약할 수 있게 된다”고 말했습니다. 차크라바티는 잘 조율된 디지털 플랫폼이 현장 최적화 그 이상의 혜택을 가져온다고 강조하며, “헬스체크 및 안전과 환경적 성능 평가 등 이 모든 결과값들이 디지털 정보를 더욱 많이 획득할 수 있게 되어 개선될 수 있는 항목들이다. 이러한 유형의 시스템이 갖춰지면 회사가 측정하고자 하는 KPI(핵심 성과 지표)에 따라 정보를 측정하고, 기록하여 온디멘드로 업데이트 받을 수 있다. 이것이 바로 부가 가치”라고 말합니다.

인디 차크라바티

For information on expanding the manageability of oil and gas fields, please visit:
http://go.3ds.com/bUTW 

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