ARC, 캐나다 NRRM 상하수시설 업그레이드

[산업일보]
SCADA/HMI 소프트웨어 전문기업인 ARC 인포머티크(ARC Informatique)가 최근 캐나다 브리티시 콜롬비아주 NRRM의 상하수 처리시설의 SCADA를 업그레드 했다고 밝혔다.

Northern Rockies 지역은 매우 풍부하고 다양한 천연자원과 유산, 문화를 지닌 곳으로 지난 40년간 많은 자원개발 활동이 진행돼 왔으며, 최근에는 NRRM(Northern Rockies Regional Municipality) 및 포트 넬슨(Fort Nelson)을 비롯해 원주민연합지자체, 지방정부, 석유․가스산업들이 협업하고 있는 혼강 셰일가스 개발과 같은 제안들이 관심을 모으고 있다.

수처리 시스템의 구성

이같은 파트너십의 구성으로 펌프 하우스 네트워크 및 다른 설비들로 구성된 NRRM 상하수 처리설비는 약 5,000여 명의 주민들에게 제공할 처리수를 생산하고 있으며 석유․가스 산출 및 산림․채광 활동도 지원하고 있다. 또한 이곳에는 석유․가스 산출지의 공사장에 물을 수송하는 트럭과 도시용수를 공급받지 못하는 사람들을 위한 대형 급수소가 있다.



NRRM의 전기 및 자동화 전문가인 마이클 퍼르구슨(Michael Ferguson)은 “포트 넬슨은 완전히 자동화된 대형 급수소를 보유하고 있으며 주택용 및 산업용으로 매일 평균 400㎥의 처리수를 제공하고 있다. 이 급수소는 지자체의 SCADA 시스템에 완전히 통합돼 있어 총 유동량 모니터링과 열 추적 및 보일러 시스템 경보는 물론 분배되는 물의 염소 잔류 레벨을 확인할 수 있도록 해준다”고 설명했다.

최근 지자체는 기존 지멘스의 FactoryLink를 자체 SCADA 시스템과 사용할 수 있도록 ARC 인포머티크의 PcVue로 전환했다.

마이클 퍼르구슨는 “포트 넬슨의 SCADA 시스템은 여러 펌프 및 리프트 스테이션에 22개의 모토로라 ACE RTU가 포함돼 있으며, 900MHz IP 무선 네트워크로 통신하고 있다”고 전했다.

또한 “우리는 기본 혹은 리던던트로 설정되는 2개의 모토로라 IP 게이트웨이(Ace3600 플랫폼의)를 보유하고 있다. 이 IP 게이트웨이는 필드 RTU 네트워크와 관리 서버 간의 인터포징(Interposing) 링크를 담당한다. 서버는 지자체의 수처리 설비(Municipalities Water Treatment Plant)에 위치해 있다”고 말했다.

이들은 VAR(Value-Added Reseller)인 CTH 시스템(CTH Systems)의 도움을 통해 첨단 멀티 프로토콜 측정 및 통신 소프트웨어인 IM-SCADA와 원활하게 통합되는 하드웨어로부터 독립적인 PcVue SCADA 패키지를 선택했다. 마이클 퍼르구슨은 “CTH 시스템은 PcVue로 빠르게 전환할 수 있도록 해주는 핵심 컴포넌트인 IM-SCADA 드라이버 소프트웨어를 제공했다”고 설명했다.

CTH 시스템은 보다 안전하고 견고한 SCADA 아키텍처를 Northern Rockies 애플리케이션에 포팅하기 위해 스마트 제너레이터(Smart Generator)라고 불리는 PcVue의 SCADA 애플리케이션 빌더 툴을 이용했다. PcVue 및 CTH의 IM-SCADA 소프트웨어는 서버는 물론 이력 데이터베이스 상에 위치한다.

최초이자 유일한 자원 지자체, 포트 넬슨 설비

포트 넬슨 수처리 설비는 산업 및 지역주민 등을 지원하는 캐나다 브리티시 콜럼비아주의 최초이자 유일한 ‘자원 지자체(Resource Municipality)’로, 주의 10% 이상을 커버하며 혼강 셰일가스 개발의 가장 많은 부분을 차지한다.

현재 포트 넬슨의 SCADA 시스템은 약 8,000태그를 관리한다. 오․폐수를 처리하는 새로운 UV 살균 스테이션과 같은 주요 프로젝트가 현재 진행 중이므로 앞으로 이 시스템은 더욱 확장될 전망이다.

포트 넬슨의 수처리 공정은 알래스카 간선도로(Alaska Highway) 다리와 교차하는 무스콰강(Muskwa River) 하류에서 원수를 끌어오는 것으로 시작된다. 이때 지자체의 원수 급수지를 채우는 것과 관련된 몇몇 중요한 공정이 있다. 무스콰강에서 처음 원수를 펌핑하기 위해서는 엄청난 출구 압력을 극복해야 하고, 또 변동이 심한 유동률을 제어하는 PID 제어를 통한 여러 단계의 펌핑이 요구된다.

마이클 퍼르구슨은 “수처리 공정은 고정된 프로세스가 아니다. 혼탁도, 컬러, 유기물과 같은 공정 변수들이 날씨 등으로 인해 영향을 받는다. 예를 들어 우리는 원수를 펌핑하는 강에 영향을 미친 산사태로 인한 토석류를 경험한 적이 있다”고 설명했다.



예방 점검을 위한 리포트 및 동향 생성

CTH 시스템은 지자체가 ´FlowWorks´라고 불리는 리포트 및 트랜드 생성 서비스를 통해 .CSV 파일 형태로 데이터를 추출할 수 있도록 엔지니어링을 지원하고 있다. 시간-가중 평준화와 같은 다양한 알고리즘을 갖춘 FlowWorks 수신 데이터 조건은 지자체의 간접 인력이 트랜드를 검토하고 리포트를 생성할 수 있도록 해준다.

이와 함께 CTH 시스템은 IM-SCADA 드라이버의 고유 기능처럼 실시간 및 이력 트렌드를 제공하며, 이 기능은 최적의 운영방법을 결정하는데 필요한 데이터를 보여준다.



마이클 퍼르구슨은 상하수 SCADA의 잠재적 기능을 개발하기 위해 업무 지시 시스템과 같은 다른 관리 애플리케이션과 PcVue를 통합할 계획이다. 그는 “우리의 책임관리 및 예방점검 철학의 목표는 SCADA, PDA, 작업지시 애플리케이션 소프트웨어를 통합한 번들 시스템”이라고 밝혔다.

현재 SCADA 시스템은 실의 마모를 나타내는 펌프 구동시간 및 압력 변화에 기반해 작업 지시를 자동으로 생성할 수 있는 기능을 구현하고 있으며, 또 아이폰과 같은 모바일 디바이스에서 경보, 압력, 수위와 같은 시스템 데이터를 확인할 수 있다.

PcVue는 설정된 팝업창과 함께 사이트당 하나의 미믹이 만들어지도록 구성돼 있기 때문에 펌프 하우스나 특정 중요 밸브에서 부가적인 상세정보가 필요한 경우 작업자가 아이콘을 간단히 클릭함으로써 필요한 정보를 제공하는 팝업창을 띄울 수 있다.

한편, ARC 인포머티크 담당자는 “PcVue는 반응 수리작업 및 예상치 못한 장비 교체를 줄이기 위한 포트 넬슨의 노력에 기여하게 될 것이다. 이는 초기단계에서 노출된 문제에 대한 맞춤형 경보 및 기능 리포트를 통해 달성할 수 있다”며 “완전 자동화된 SCADA 시스템의 사용은 성장하고 있는 상하수 서비스의 고장을 방지하는데 있어 필수적”이라고 강조했다.