01. Oil & Gas Plant
화공플랜트
일부 보완한 원문을 한글 서적으로도 출간하기 위해 영어 번역본 아래에 함께 올립니다. 보완 전 한글 원문은 여기에서 확인하실 수 있습니다.
Introduction to Oil & Gas Plants and EPC Projects
Extracting crude oil or natural gas from a well is only the beginning. Before these resources can be used as raw materials or finished products, they must pass through a series of complex processes. The entire chain—from production facilities at the well site, through refineries and petrochemical plants, to the delivery of usable products—is collectively referred to as an Oil & Gas Plant.
The Oil & Gas industry is generally divided into three sectors:
Upstream: Exploration and drilling activities that produce crude oil or natural gas.
Midstream: Processing and transporting the extracted oil or gas for distribution.
Downstream: Refining oil or gas into fuels for vehicles and aircraft, or converting them into chemical products through petrochemical processes.
Although all three sectors are part of the Oil & Gas Plant value chain, Upstream operations are usually carried out by specialized exploration and drilling companies. In practice, when people in the industry refer to an Oil & Gas Plant, they are usually speaking about the Midstream and Downstream sectors.
From a process perspective, Oil & Gas Plants can be further categorized:
Oil & Gas Plant : Initial treatment and transportation of crude oil or natural gas from the well.
Refinery Plant : Refining crude oil into usable fuels.
Petrochemical Plant : Using refined products such as naphtha or natural gas to produce raw materials for plastics, resins, and other chemical products. (Note: If natural gas is supplied directly to a power plant, petrochemical processing may not be required.)
Despite differences in equipment and processes, the overall approach to executing projects for Oil & Gas Plants, Refineries, and Petrochemical Plants is largely the same. For this reason, they are often grouped together under the term Oil & Gas Plant Projects, reflecting the wide scope of the industry.
Other types of industrial plants include Power Plants, which generate electricity, and Desalination Plants, which convert seawater into freshwater. These, however, will not be covered in this book.
EPC Projects
When building facilities such as oil production units, refineries, or petrochemical plants, the work is typically divided into three phases:
Engineering
Procurement
Construction
Together, these are abbreviated as EPC, and a project that includes all three under a single contract is called an EPC Project. (If commissioning is included, it may be referred to as an EPCC Project.)
Most clients prefer EPC contracts because having one company handle all phases simplifies project management and ensures clear accountability if problems arise after construction.
In the past, such contracts were often called Turnkey Projects, meaning the contractor delivered a fully operational plant ready for immediate use. Today, the term EPC Project is more widely used. While some distinctions are made based on commissioning scope or financing methods, these vary from project to project and are not always consistent.
In short, within the Oil & Gas industry, an EPC Project means a company is responsible for the Engineering, Procurement, and Construction of facilities such as oil production units, refineries, or petrochemical plants under a single contract.
The Scale and Risk of EPC Projects
EPC Projects are massive in scale. When executed successfully, they can generate significant profits. However, a single mistake can result in losses so severe that they threaten the very survival of the company. This is why strong capabilities in engineering, procurement, and construction are essential.
These capabilities include:
Skilled professionals
Advanced technical expertise
Financial strength
Robust management systems to coordinate large and complex operations
Globally, only a limited number of companies possess the full range of competencies required to independently execute EPC Projects.
For a more detailed discussion on EPC project execution and management, please refer to my earlier book: "Oil & Gas, EPC Project Engineering Management Guide Book."
유정(Well)에서 원유(Crude Oil)나 천연가스(Natural Gas)를 생산하더라도 원료나 제품 등 실제 사용하기까지는 많은 과정을 거쳐야 하는데, 유정의 생산 설비를 포함하여 정유공장과 석유화학공장을 거쳐 실제 사용하는 제품이 나오기까지의 전 과정을 ‘화공플랜트’라고 하며, 영어로는 ‘Oil & Gas Plant’라고 합니다.
화공플랜트는 또 다음과 같이 세 단계로 구분하기도 하는데, 먼저 탐사에서부터 시추를 거쳐 원유나 천연가스를 생산하는 단계를 Upstream이라 하며, 생산된 원유나 가스를 몇 가지 처리 공정을 거친 후 사용 목적에 따라 공급하는 단계를 Midstream, 그리고 처리된 원유나 가스를 정제하여 자동차나 항공기 등의 원료로 사용하거나 또는 석유화학 공정을 거쳐 사용자에게 이르는 과정을 Downstream이라고 합니다.
참고로 이 모든 과정이 화공플랜트이긴 하지만 Upstream은 주로 소수의 탐사 혹은 시추 전문 회사에서 시행하기에, 우리 플랜트 업계에서 말하는 화공플랜트는 보통 Midstream과 Downstream을 의미합니다.
화공플랜트를 프로세스 측면에서 다시 구분하면, 유정에서 생산된 원유나 가스를 1차 처리하여 운송하는 과정까지를 Oil & Gas Plant라고 하고, 이후 정유공장에서의 원유 정제과정을 정유 플랜트(Refinery Plant) 그리고 원유의 정제과정을 거쳐서 나온 Naphtha나 천연가스를 이용하여 각종 합성수지, 합성 등의 원료나 제품을 만드는 과정을 석유화학 플랜트(Petrochemical Plant)로 나뉘는 것이 일반적입니다. (유정에서 나온 천연가스를 발전소의 원료로 공급하는 경우에는 석유화학 공정이 필요 없겠지요)
다시 프로젝트 측면에서 보면, Oil & Gas Plant, Refinery 혹은 Petrochemical Plant 모두 세부 공정(Process)에 따라 설비가 다르긴 하지만 프로젝트를 수행하는 절차나 방식은 거의 비슷합니다. 그래서 이 모든 공정과 설비를 화공플랜트 프로젝트라고 통칭합니다. 화공플랜트의 범위가 상당히 넓은 것을 알 수 있습니다.
참고로 전기를 만드는 발전소는 발전플랜트(Power Plant)라고 하며, 바닷물로 담수를 만드는 담수플랜트(Desalination Plant)도 있으나 여기에서는 설명을 생략합니다.
EPC PROJECT
원유나 천연가스의 생산 설비, 정유공장 그리고 석유화학공장 등 플랜트를 건설할 때는 크게 설계(Engineering), 구매(또는 조달, Procurement) 그리고 시공(Construction) 등 세 단계로 구분하는데, 각 단계별로 머리글을 따서 EPC라고 합니다. 그리고 설계부터 구매와 시공까지 일괄 수행하는 것을 EPC Project라고 합니다. (참고로 시운전, 즉 Commissioinig을 포함하는 경우 EPCC라고 부르기도 합니다.)
대부분의 발주처는 이렇게 일괄 발주하는 방식을 선호하는데, 설계, 구매, 시공을 한 회사에서 모두 수행하면 관리가 편할 뿐 아니라 시공 후 하자 등 문제가 발생하더라도 책임 소재가 분명하기 때문입니다.
예전에는 ‘하나의 계약자가 설계와 시공을 책임지고 플랜트를 준공한 후 열쇠(Key)만 넘겨주면 바로 사용할 수 있도록 인도하는 방식’이라는 의미로 ‘Turn Key Project’라는 용어를 사용하였으나 최근 들어서는 EPC Project라는 말을 사용합니다. 가끔 시운전여부나 자금 조달 방법에 따라 구분한다고 설명하는 경우도 있으나 프로젝트마다 다양한 방법이 있다 보니 이 또한 정확하다고 할 수는 없습니다.
결론적으로, 화공플랜트 산업에서 EPC Project라고 하면, 원유나 천연가스의 생산 설비나 정유공장 혹은 석유화학공장 등의 플랜트를 설계부터 구매와 시공까지 일괄 수주하여 책임지고 건설하는 것을 의미한다고 이해하시면 되겠습니다.
EPC Project는 규모가 매우 크기 때문에 프로젝트를 성공적으로 마칠 경우 큰 이익을 볼 수 있지만 반대로 자칫 실수할 경우 회사의 존폐가 걸릴 정도의 손해를 볼 수도 있습니다. 따라서 설계와 구매는 물론 시공까지 각각의 수행 능력이 매우 중요합니다.
여기서 수행 능력이라 함은, 전문 인력과 기술력 그리고 자금력은 물론 방대한 업무를 체계적으로 관리(Management)할 수 있는 능력까지 포함합니다. 그래서 세계적으로도 EPC Project를 독자적으로 수행할 수 있는 회사는 그리 많지 않습니다.
EPC Project의 수행능력, 특히 매니지먼트 능력에 대해서는 앞서 출간한 저서 'Oil & Gas, EPC Project Engineering Management Guide Book'에서 상세히 소개하였기에 여기서 다시 언급하지는 않겠습니다.
지금까지 화공플랜트와 EPC Project의 개념에 대해 간략히 알아보았습니다. 다음 장에서는 조금 깊이 들어가 화공플랜트의 시스템(System)과 공정(Process)에 대해 알아보겠습니다.
대한민국 플랜트 산업의 부흥을 꿈꾸는 자, oksk
