[공개SW 활용 성공사례 233] 대성에너지 - 공개SW기반 통합 배관망 분석시스템 구축

대성에너지㈜는 대성그룹의 주력기업으로 대구광역시와 경산시전역, 고령군, 칠곡군 일부지역 등 110만 가구에 도시가스를 공급하고 있으며, 대구시 죽곡지구에 열과 전기를 공급하는 열병합발전소를 운영하고 있다. 또한 친환경 제품과 농산물을 판매하는 온라인 쇼핑몰 ‘웰베이‘을 운영하고 있으며, 자체 개발한 태양광 풍력 복합발전시스템인 솔라윈(SolaWin) 시스템은 몽골, 카자흐스탄, 방글라데시, 에디오피아, 에콰도르 등에 진출하였으며, 국내 최초 타원형 태양열발전시스템 개발사업 등 신재생에너지 분야에도 도전하고 있어, 에너지 분야를 선도하는 글로벌 종합에너지 기업으로 발돋움하고 있다.

국내최초로 공개SW 기반 시스템 구축으로 10배 이상 빠른 분석능력 제공

대성에너지는 공개SW 기반의 통합 배관망 분석시스템을 구축하였다. 이번 분석시스템은 대구시 및 대구시 일원에 복잡하게 얽혀 있는 공급배관망을 분석하여, 신규 수요의 증가에 따른 압력 및 유속 등을 시뮬레이션 함으로써 배관의 관경(管徑)을 신속하게 결정하고, 정압기의 다양한 운전조건에 따라 사전에 결과를 예측하는 등 최상의 배관망 운영 방안 정보를 제공하여 보다 안정적이고 효율적으로 배관망을 관리하기 위해 구축한 시스템이다.

특히 기존에 구축되어있던 상용GIS 및 데이터베이스를 공개SW로 재구축하여 안정성 및 배관망의 해석능력을 높였으며, 사용자 제한 없이 가스공급 관련 담당자 누구나 사전에 시뮬레이션 할 수 있도록 설계해 업무의 효율성과 고객서비스를 한층 강화했다.

▲ 대성에너지 본사 전경

오픈 GIS 기반으로 종속성을 탈피하자

전국에는 한국가스공사로부터 천연가스를 공급받아 지역에 재공급하는 기업이 34군데가 있다. 이중에 대구 및 대구일원에 도시가스를 공급하는 기업이 대성에너지다. 지속적인 도시개발 및 발전으로 도시가 확장되어감에 따라 그만큼 도시가스의 배관망도 늘어나고, 복잡해진다. 기존배관망에 대한 정보제공 및 신규 설치에 대한 예측정보는 최적의 배관망 설계 및 비용절감에 있어 아주 중요하다. 이를 담당하는 시스템이 배관망 분석시스템(IPAS: Integration Pipe network Analysis System)이다. 배관망 분석시스템은 유체 해석을 기초로 배관망의 유량, 유속, 사용량 등등의 정보를 산출하고 해석하여, GIS 기반에서 최적의 배관망 설계를 시뮬레이션 할 수 있는 시스템이다.

유체해석 분야는 시장이 좁고 전문분야이다 보니 개발회사도 드물며, 힘들게 개발해 봐도 돈이 되지 않는 시장이였기에 대부분 외국산 솔루션을 도입할 수밖에 없었다. 따라서 초창기에 국내 도시가스기업은 글로벌 솔루션에 의지하였다. SynerGEE(시너지)가 대표적인 솔루션으로 esri(에스리)와 같은 고가의 상용GIS 솔루션 기반에 SynerGEE을 결합하여 운영하는 형태였다. 그 성능 또한 만족할 만한 수준은 아니였으며, 라이선스 비용도 만만치 않았다.

▲ 통합 배관망 분석시스템 화면

공급지원팀 김병렬 팀장은 ‘기존시스템은 2007년에 구축되어 시스템이 노후화 되고 데이터 증가에 따른 분석 한계가 노출되었을 뿐만 아니라, MIS(경영정보시스템)/SCADA(원격감시제어시스템) 시스템과도 연계가 불가했다. 또한 정압기 가동률 분석, 최적 관경 분석, 공급 한계치 분석 등 다양한 배관망 분석 업무를 처리하지도 못했으며, 라이선스 제약으로 사용자 확대가 쉽지 않았다.’ 며 공개SW 도입 배경에 대해 말문을 열었다.

공개SW는 소스가 공개되어 있으며, 안정적이고 유연하다.

고도화 사업은 지오로그(주)와 함께 지난해 8월부터 진행되어 올해 5월에 완료되었다. 지오로그는 2009년 설립이후 국내 도시가스기업에 배관망해석 엔진을 공급하고 있는 배관망해석 전문개발업체다. 사업은 배관망해석 시스템의 고도화, 배관망 해석 사용자 확대, 공개SW 시스템 도입의 3가지 실행 범위를 설정하고 추진되었다.

특히, 공개SW 시스템 도입은 기존에 상용GIS를 공개SW인 PostGIS, SQlite, QGIS 등으로, 기존 Oracle 데이터베이스를 PostgreSQL로 전환하였다. 그리고 자체 배관망해석 엔진 GasFlow을 결합하여 시스템을 완성하였다. 또한 현재 개발되어 있는 외산 제품은 현업 담당자가 활용하기에 전문성이 강하여 이해하기 힘들기 때문에 최대한 단순화시키고 기존 데이터를 호환시켜 운영 되도록 역점을 두었다.

지오로그 김재언 대표는 ‘1년 반정도 오픈 GIS 및 PYTHON(파이션) 언어를 접해본 결과 데이터 처리 속도도 매우 만족스럽고, 기능 또한 많은 사용자들에 의한 자료가 인터넷에 올라와 있었다’ 며 공개SW 기술이 안정적임을 강조했다.

사업은 Kick Off를 시작으로 시스템을 분석·설계하고 시스템 개발 및 3차에 걸친 개발 리뷰, 단위 및 통합테스트 그리고 안정화 및 교육을 끝으로 완료되었다.

▲ 통합 배관망 분석시스템 구성도

시스템 고도화를 통해 해석 시스템의 성능향상을 가져왔다. 특히, 해석처리 속도 및 결과 표출 속도에 있어서 약30분에서 3분으로 단축되어 약10배의 향상을 가져왔으며, 해석가능 노드수 증가도 30만 노드에서 70만 노드로 확대되었다. 또한 유량생성 속도도 약20분에서 2분 내로 개선되었다.

공급지원팀 심재호 과장은 ‘공개SW 기반의 배관망 분석시스템 구축은 처음이라 기존 해석시스템의 성능 향상 및 배관의 공급경로 분석, 루프 정압기 공급영역분석, 대용량 수요처 공급가능분석, 적정관경설계 등 기존에 없는 신규기능도 함께 설계하며 완성해 나갔다’ 며 개발과정을 설명하였다.

▲ 통합 배관망 분석시스템 SW 구성도

안정성 입증 시 전사적 도입.. 고려할 터

공개SW 기반 통합 배관망 분석시스템 도입으로 다양한 요구에 대응 가능한 유연한 시스템을 구현할 수 있었으며, 또한 영업본부는 공급가능 여부판단, 공무팀은 적정관경 설계 및 배관 시공방법 결정, 안전관리본부는 공급압력의 안전성을 사전에 확보할 수 있는 등 업무효율화에 기여할 수 있게 되었다.

비용적인 측면에서도 기존 상용GIS 기반 시스템으로 구축하여 다양한 부서에서 활용한다고 가정(대략 120 Copy 필요)하면, 공개SW 기반의 구축보다 라이선스 비용으로 대략 6억원 이상의 예산이 더 소요되는 것으로 파악되어, 공개SW 도입이 비용절감에 효과가 큰 것으로 나타났다.

김병렬 팀장은 ‘향후 배관망 분석시스템 운영을 통한 안정성 확보 후 SCADA(원격감시제어시스템) 시스템과 연계하여 SCADA 압력을 기준으로 정압기 압력을 설정함으로써 현장압력을 반영하고, 신공사관리시스템과 연계하여 설계단계에서부터 공사단가를 적용하고 설계하여 예산을 절감할 수 있도록 할 것이다’ 며 점진적인 전사적 시스템 통합 재개발에 나설 것임을 밝혔다.

[인터뷰]

이제는 공개SW에 대한 잘못된 인식을 극복할 때

김재언 대표, 심재호 과장, 김병렬 팀장

 

▲ (좌) 김재언 대표, (중)심재호 과장, (우)김병렬 팀장

(김병렬 팀장)공개SW를 도입을 평가한다면?

공개SW 기반의 유연한 시스템 도입으로 업무의 효율성이 크게 향상 되리라 기대한다. 기존 제안적인 사용에서 공무팀은 중장기계획 및 관경설계에, 공급관리팀은 정압기압력 및 유량관리에, 영업본부는 대용량수요처 발굴 및 골목길공사 공급검토 등 각 부서의 업무특성에 맞게 활용할 수 있게 되어 고객서비스 향상 및 기업 경쟁력 향상에 도움이 될 것이다. 또한 라이선스 비용까지 절감할 수 있어 만족스럽다.

 

(심재호 과장)공개SW를 활성화에 대한 제언?

아직도 민간에서는 공개SW에 대한 인식이 많이 부족한 것 같다. 공개SW는 단지 연구목적이나 예산이 부족한 곳에서 사용한다는 인식이 있다. 사실 상용프로그램에 비해 GUI의 화려함이 떨어지기는 하지만 성능 및 기능면에서는 상용프로그램과 거의 대등한 수준에 도달해 있다. 단지 가격이 싼 대체품으로 인식한다면 생각을 바꿀 필요가 있다.

 

(김재언 대표)공개SW로 제품 개발 시 이점은?

상용화된 외산 제품으로 개발된 솔루션으로는 향후 국내의 에너지 관리기술을 해외에 수출할 경우 라이선스에 걸림돌이 될 수 있다. 하지만 공개SW를 이용하여 개발한다면 많은 제약에 대해 자유로워 질 수 있을 것이다.

- 공개SW 역량프라자