환경 관리가 이제 주요 글로벌 기업의 우선순위가 되었습니다. 고객, 직원, 지역 사회, 공급업체, 투자자 및 미국 환경 보호국(EPA)과 유엔 글로벌 콤팩트와 같은 관리 기관의 영향으로 회사는 새로운 지속 가능성 이니셔티브를 개발하고 구현하게 되었습니다.

제조업체가 환경 보호에 중요한 역할을 한다는 인식이 널리 퍼져 있습니다. 지속 가능성 이니셔티브를 사업 전략에 강력하게 통합한 기업은 모범 사례를 보여줄 뿐만 아니라 실질적인 혜택도 누리고 있습니다.

기업 지속 가능성 엔지니어와 환경 건강 및 안전(EHS) 전문가들은 성공적인 프로그램 성과를 입증하기 위해 특정 핵심 성과 지표(KPI)에 대한 책임을 점점 더 많이 지고 있습니다. KPMG가 실시한 2020년 지속 가능성 보고 설문 조사*에 따르면, 현재 전 세계 기업의 80%, 대기업의 95%가 넘는 곳이 지속 가능성 이니셔티브 성과를 보고하고 있습니다.

산업 제조 부문에서 지속 가능성을 추적할 때 에너지 사용량과 온실 가스 소비를 줄이는 것이 종종 주요 지표가 됩니다. 현재 공장에서 에너지 사용 데이터를 수집하고 있지 않다면 첫 번째 단계는 모니터링할 영역을 정의하고 기준 지표 또는 핵심 성과 지표(KPI)를 설정하는 것입니다.

출발점

먼저 공장의 개별 프로세스와 장비(예: 분진 집진 시스템)를 살펴보세요. 분진 집진기 에너지 소비에 크게 기여하는 두 가지 요소는 집진기 팬과 배출물이 외부로 배출될 때 필요한 공기 조절입니다. 이 두 가지 요소를 자세히 살펴보고 공장의 에너지 효율성과 비용 효율성을 높이는 데 도움이 되는 잠재적 솔루션을 제안해 보겠습니다.

배출 공기의 실내 배출과 실외 배출

모든 공장과 적용 분야는 다르므로 공장 관리자는 실내 또는 실외 집진 시스템 배기 중 어느 것이 올바른 접근 방식인지 결정해야 합니다. 예를 들어, 발암물질이나 유해 가스/물질이 발생하는 공정은 노출 위험과 기계/제품 오염 가능성을 관리하기 위해 반드시 실외로 배출해야 합니다.

특정 공정에서 실외 배출이 필수 사항이 아니라면, 효율적이고 신뢰할 수 있는 분진 집진 시스템을 사용하는 시설은 배출 공기를 실내로 배출해 실내 공기를 재순환함으로써 이점을 얻을 수 있습니다.

분진 집진기가 냉각되거나 가열된 공기를 공장 내부로 다시 순환하도록 구성되어 있으면, 이 재순환된 공기는 원하는 온도에 머무르거나 그에 가까운 상태를 유지합니다. 따라서 냉각이나 가열이 필요한 새로운 공기를 유입하는 것보다 에너지 소비가 적게 듭니다.

추운 기후나 더운 기후에 위치한 가공 공장은 실외로 배출할 때 그 영향이 가장 큽니다. 외부로 공기를 배출하면 공기 공급이 자주 교체되고, 이를 다시 최적의 온도로 조절해야 하기 때문입니다. 이 과정에는 막대한 에너지가 소모되며, 공기를 내부에서 여과해 재순환하면 이러한 소모를 피할 수 있습니다.

주파수 변조 드라이브 사용

분진 집진기는 작동하는 동안 전기 에너지를 사용하며, 전기 부하의 가장 큰 부분은 필트레이션 시스템을 통해 공기를 이동시키는 팬 모터에서 발생합니다.

적절한 분진 집진을 유지하려면 팬의 풍량(airflow) 수준을 설정하고 관찰하는 것이 중요합니다. 새 필터를 설치할 때 풍량(airflow)이 너무 높으면 필터가 조기에 찢어지거나 마모될 수 있습니다. 필터가 오래되고 풍량(airflow)이 너무 낮으면 집진 지점에서 분진을 포착할 만큼 공기 속도가 충분하지 않을 수 있으며 분진이 덕트에 침적되거나 분진이 쌓이는 원인이 될 수 있습니다. 두 가지 시나리오 모두 공장에 분진이 쌓이게 하고 생산 공정의 총 비용을 증가시킬 수 있습니다.

많은 분야에서 풍량(airflow) 수준은 공정과 최종 제품의 품질에 매우 중요합니다. 예를 들어 스테인리스 스틸 용접 공정에서 풍량(airflow)이 너무 많으면 실드 가스가 용접에서 빠져나가므로, 품질이 낮은 심이 형성될 수 있습니다. 반대로 풍량(airflow)이 너무 적으면 작업자가 위험한 화합물에 노출될 수 있습니다.

분진 집진기의 풍량(airflow)을 제어하는 기계적인 방법은 집진기 팬의 배출구 댐퍼(Damper)를 수동으로 조정하는 것입니다. 시간이 지남에 따라 운영 조건이 변경될 수 있으므로 이러한 조정은 적절하게 자주 이루어져야 합니다. 이러한 수동 프로세스만으로는 측정 가능한 차이를 만들어낼 만큼 충분히 신뢰할 수 없으며, 댐퍼가 팬이 극복해야 할 추가적인 정압을 생성하기 때문에 에너지가 낭비될 수도 있습니다.

이러한 과제 중 대부분은 가변 주파수 구동(VFD)을 활용하면 완화할 수 있습니다. VFD는 덕트의 속도 압력 또는 집진기 흡입구의 정압과 같은 분진 집진 시스템 변수를 모니터링합니다. 이 두 가지 모두 체적 유량과 같이 원하는 작동 변수와 직접적인 관련이 있을 수 있습니다. VFD는 원하는 매개변수를 모니터링하고 조건의 변화에 따라 자동으로 풍량(airflow)을 조정합니다. 이를 통해 필터가 미립자를 집진하기 시작하더라도 분진 집진 시스템은 더 바람직한 풍량(airflow)을 유지할 수 있습니다.

대부분 회사는 에너지 소비를 줄이기 위해 VFD를 설치하지만, 필터를 올바르게 유지 관리하는 것 역시 중요합니다. 필터가 많이 낡은 분진 집진기를 사용하는 경우 VFD는 적절한 풍량(airflow)을 유지하기 위해 전력을 늘려야 할 수 있으며, 이로 인해 더 많은 에너지를 소모하게 됩니다.

예를 들어, 필터를 가로지르는 차압이 4 인치W.G.(100 데카파스칼)만 증가해도 팬의 에너지 소비량이 20~55% 증가할 수 있으며, 이는 VFD를 설치하여 얻을 수 있는 모든 절감 효과를 없애고 분진 집진기의 에너지 사용량을 증가시킬 수 있습니다.

연결형 분진 집진기로 에너지 사용량 모니터링

분진 집진 시스템의 에너지 소비를 줄이기 위한 조치를 취할 때는 해당 변화의 영향을 모니터링하는 것도 중요합니다. 측정할 수 없다면 개선할 수 없습니다. 지속 가능성 보고를 성공적으로 수행하려면 투자가 긍정적인 결과를 가져온다는 것을 보여주는 데이터를 수집하는 것이 중요합니다.

100년이 넘는 필트레이션 경험과 최신 IoT 기술을 바탕으로 구축된 Donaldson의 iCue™ 연결형 필트레이션 서비스는 시설의 분진 집진 시스템을 원격으로 모니터링하고 최종 사용자에게 직접 운영 통찰력을 제공하도록 설계되었습니다.

Donaldson의 iCue 서비스에는 VFD 모니터링이 포함되어 있으며 팬이 소비하는 순간 전력과 일일 에너지를 추적합니다. 이러한 데이터는 지속 가능성 KPI를 이해하는 데 중요하며 사용자에게 기준을 제공하므로 에너지 사용을 최적화하여 효율성을 높이고 절감액을 정량화할 수 있습니다.

수집된 데이터와 인사이트는 유지 보수 관리자가 부품 및 노동 비용을 낮추기 위해 가능한 한 오랫동안 필터를 사용하고자 하기 때문에 중요합니다. 그러나 필터 교체 주기를 최적화하는 가장 적절한 시기를 아는 것은 시설 가동 시간을 일관되게 유지하고 지속 가능하고 에너지를 절약하는 관행에 중점을 둔 대규모 회사 이니셔티브를 지원하는 데 도움이 될 수 있습니다.

건물 내부에서 여과된 공기를 배출하는 시설 관리 팀도 연결된 모니터링과 자동 알림을 사용하는 것을 고려해야 합니다. 이를 통해 잠재적인 문제가 감지되면 이를 파악하고 신속하게 조치를 취할 수 있습니다. 게다가 건물 내부가 배기 가스가 가득 차면 분진 집진기에 문제가 생겨 생산 라인, 기계, 작업자에게 즉각적으로 영향을 미칠 수 있으므로 실시간 경고의 필요성이 커집니다.

아래는 Donaldson iCue 서비스에서 분진 집진기의 에너지 사용량을 측정하기 위해 추적하는 세 가지 주요 지표입니다.

• 차압 경보 기능은 필터를 교체해야 할 때나 필터가 막혔을 때를 알려주는 데 도움이 됩니다. 예를 들어, 원격 모니터링을 통해 HEPA 필터의 압력을 추적하여 공장으로 다시 유입되는 공기를 관리하는 데 도움이 됩니다.

• 미립자 추세 경보는 필터 파손을 의미할 수 있으므로, 필터를 신속하게 교체하고 공장 내 분진 축적을 최소화할 수 있습니다.

• 에어 플로우(air flow) 데이터는 공장 통풍구에서 상당한 포집 속도와 전달 속도가 발생하는 시점을 파악하는 데 도움이 됩니다.

회사의 에너지 절약 프로그램 지원

분진 집진기 에너지 사용량을 모니터링하고 측정하면 에너지 절약 프로그램에 상당한 긍정적인 영향을 미칠 수 있습니다. 지속 가능성 전략이 수립되고 배출 감소에 대한 접근 방식을 평가한 후 Donaldson의 iCue 서비스와 같은 모니터링 서비스를 활용하는 것을 고려하세요. 이를 통해 분진 집진기 필터의 수명을 연장하고, 시설의 에너지를 절약하고, 연간 예산을 개선하고, 궁극적으로 회사가 중요한 지속 가능성 목표를 달성하는 데 도움이 될 수 있습니다.

**KPMG 지속가능성 보고 설문 조사 2020