아를라, 필수 물공급 시스템에서 481,800kWh의 에너지 절감 달성

전 세계 유제품 시장을 선도하는 기업 중 하나인 아를라 푸즈(Arla Foods)는 2050년 탄소 배출 넷 제로(탄소 중립) 달성이라는 목표를 향한 여정을 진행하고 있습니다. 하지만 우선 첫 번째 단계는 2030년까지 전 세계에 곳곳에 위치한 60곳의 낙농장에서 탄소 배출량을 63% 저감한다는 효율성 목표를 달성하는 것입니다.

상황

윌트셔에 있는 아를라의 웨스트베리 사업장에서는 다양한 버터 제품을 생산하고 있습니다. 지속가능한 농업과 사업 운영을 통해 양질의 유제품 영양을 제공하는 데 중점을 두고 있는 아를라 푸즈는 세계 최대 유기농 유제품 제조업체이기도 합니다.

이 사업장은 지난 2002년에 영국의 균형 공장으로 지어졌습니다. 당시 이 공장은 한 농가 협동조합 단체가 운영하고 있었는데 2016년, 아를라 푸즈가 이를 인수했습니다. 균형 공장은 남는 우유와 크림을 유통 기한이 긴 제품으로 바꾸는 공장으로, 농가에 지급되는 우유 가격을 유지하는 데 있어 전략적으로 중요한 역할을 합니다.

아를라의 웨스트베리 사업장에는 냉각수 및 얼음물 용도, 공정수 급수와 증기 보일러 급수 용도로 여러 대의 펌프가 설치되어 있습니다. 2020년 말 경, 웨스트베리는 냉각수 및 얼음물 사용을 최적화하기 위해 그런포스에 문의해 왔습니다.

“그런포스와는 일부 드라이브와 일부 공조기의 워터 루프와 관련한 일로 접촉하게 되었습니다. 그 이후 우리가 에너지를 절감할 수 있는 곳을 찾기 시작했습니다. 그리고 처음에는 냉각수 펌프를 중점적으로 살펴보았습니다." 새로운 펌프를 위한 프로젝트에 참여했던 정비 전문가로 이후 계속 펌프 관리를 맡고 있는 앤디 뉴먼(Andy Newman) 씨의 설명입니다.

냉각수와 얼음물에 사용되는 2개의 펌프 뱅크는 사후 저온살균 및 제품 취급 등 냉장 공장 내에서 이루어지는 많은 공정에서 필수적인 역할을 합니다. 원래 있던 펌프는 공장이 지어진 이래 20년간 계속 사용해 온 것이었고, 직입기동방식이었으며, 기계적으로 밀봉되지 않은 상태였습니다. 그로 인해 웨스트베리 공장의 직원들 입장에서는 정비의 빈도수와 유지보수의 용이성 측면에서 모두 문제가 있었습니다.

“장비를 업그레이드하거나 새로 설치하는 유지보수 프로젝트를 진행할 때 우리가 항상 확인하는 것 중 하나는 에너지 소비 측면에서 모범 방식은 무엇인가 하는 것입니다. 그래서 에너지 절감이 가능한가를 확인하곤 하는데, 그래서 그런포스와 힘을 합치게 된 것이죠." 주요 업무가 CAPEX 프로세스를 관리하고 그러한 프로젝트가 완료될 때까지 진행과 관리를 맡아서 수행하고 있는 아를라 푸즈의 프로젝트 매니저 조지 니콜스(George Nicholls) 씨의 말입니다.

그런포스 솔루션

그런포스는 처음 이곳을 방문했을 때 현장을 둘러본 후 아를라 측과 어떤 부분에서 개선이 가능한지에 대해 논의했습니다. 냉각수 펌프는 가장 먼저 모니터링 대상으로 선정되었습니다. 그런포스는 시스템의 실제 에너지 소비량을 확인하기 위해 시스템에 센서를 설치해 기존 셋업에서 실제 데이터를 수집하는 방법으로 에너지 평가(Energy Check Advanced)를 실시했습니다.

“그런포스 측에서 필요한 장비를 모두 가져왔습니다. 모뎀과 SIM 카드가 있는 전원 공급 장치에 연결한 것은 모두 클램프 계량기였습니다. 저희 측에서는 아무것도 할 필요가 없었습니다."하고 아를라 푸즈의 정비 전문가 앤디 뉴먼 씨는 말합니다.

그런포스의 측정 결과, 기존 펌프의 설계 매개 변수가 설계 곡선에서 지나치게 벗어나 있고 비효율적이라는 것이 금방 확인되었습니다. 그 결과를 바탕으로 기존 시스템을 최적화하고 축소해 제어 능력과 운영 모드를 향상시킴으로써 어떻게 에너지 소비를 절감하고 공정을 개선할 수 있는지 보여주는 상세 보고서를 작성했습니다.

“저희는 그런포스에서 기술적인 이점, 그리고 에너지 측면과 재정적 측면, 지속가능성 측면의 이점을 파악해 매우 명확하게 설명하고 있는 보고서를 받았습니다. 우리 입장에서 봤을 때 프로젝트에서 얻을 수 있는 이점이 많았습니다."라고 아를라 푸즈 프로젝트 매니저 조지 니콜스 씨는 말합니다.

“실제 측정치를 바탕으로 보고서를 작성했다는 것은 그런포스의 조사 방식을 잘 보여준 것인 만큼 우리에게 매우 긍정적인 요소입니다. 조사가 올바른 방식으로 이루어졌고 이는 정말 긍정적인 측면이라고 할 수 있습니다!”

아를라 푸즈는 고민할 필요 없이 바로 행동에 옮기기로 결정했습니다. 기존 운전 비용에 투자 비용과 향후 운전 비용을 비교한 데이터를 확인한 웨스트베리 팀은 투자 회수 기간이 아를라 푸즈가 정한 한도를 벗어나지 않는다는 것을 금방 확인할 수 있었습니다.

“보고서를 받아서 내용을 읽고 이점을 이해하고 나니 여러 다른 측면에서 회수 기간을 감안했을 때 상당히 쉽게 결정할 수 있었습니다. 우리 입장에서는 정말 쉬운 결정이었습니다!"하고 아를라 푸즈 프로젝트 매니저 조지 니콜스 씨는 말합니다.

그런포스 팀은 지능형 펌프와 제어 장치의 선택에 관해 조언하고, 설치, 배관 및 시운전, 절감 내역 검증을 포함해 냉각수 및 얼음물용 엔드 투 엔드 시스템을 턴키 방식으로 납품했습니다. 그 결과 냉각수 시스템에서는 기존의 낡은 55kW 펌프 3대가 주파수 변환기를 포함하는 새로운 NB 80-200 37kW 펌프 3대로 교체되었습니다. 또한 얼음물 시스템에서는 기존의 낡은 22kW 펌프 3대가 주파수 변환기가 내장된 새로운 TPE 200-70 7.5kW 펌프 3대로 교체되었습니다.

낙농산업은 생산일정이 매우 중요하기 때문에생산 일정을 고려해 설치를 진행하기 전에 상당한 준비가 필요했습니다. 펌프 3대 중 1대는 대기 상태였지만 각 뱅크의 펌프 3대가 모두 온라인 상태여야 한다는 요구 사항이 충족되어야 했습니다. 웨스트베리 사업장에서는 가동이 중단되는 경우가 많지 않으며, 낙농 분야의 경우 가동 중단 시간은 하루 종일이 아닌 12시간입니다. 안정성 이유 때문에 펌프 3대 중 1대가 없으면 안 되기 때문에 시차를 두고 설치하는 것은 불가능했습니다.

협력 관계

그런포스와 아를라 간의 협업은 수년에 걸쳐 구축된 신뢰를 기반으로 합니다. 현장 지속가능성 프로그램이 이제 세계 곳곳의 여러 사업장, 예를 들어 아를라 웨스트베리 같은 곳으로 확대되고 있는데, 단순히 펌프 교체에 그치는 것이 아니라, 각 사업장별로 타당성을 고려해 적합한 프로그램을 개발하고 있기 때문에 각 사업장별로 다릅니다.

아를라 웨스트베리에서 얻은 경험은 잠재적 에너지 감축을 계량화하기 위한 에너지 평가를 포함해, 작년 한 해에 걸쳐 진행된 에너지 최적화 및 운영 개선 때문에 이러한 협력 관계를 더욱 단단히 다지는 결과를 가져왔습니다.

“아를라와 그런포스는 진정한 협력 관계를 유지하고 있으며, 에너지 평가는 현장에서 아를라 전문가들과 그런포스 소속 기술자 및 전문가들 간의 협업 형식으로 이루어지고 있습니다. 나머지 시설들도 에너지 평가를 진행할 순서가 되면 곧 처음으로 그런포스를 만나게 될 겁니다. 그런포스는 평가 과정의 재현 가능성과 데이터의 비교 가능성을 보장할 수 있도록 도구와 시스템을 지원해 주고 있습니다.”라고 아를라 푸즈의 미아 브레달 이사는 말하며 이렇게 결론 짓습니다.

“이러한 방법을 통해 그런포스가 단순히 펌프를 판매하는 데 그치지 않고 우리의 에너지 절감 목표 달성을 도와줄 수 있는 만큼이러한 접근법에서 전세계 아를라에 꼭 필요한 동반자라고 할 수 있습니다.”