Synergi Gas 모델링 완벽 가이드: Warehouse부터 Regulator까지

안녕하세요! 철피디의 라곰하우스, 철피디입니다.

지난 포스팅에서는 DNV사의 배관망 수리해석 프로그램인 'Synergi Gas (시너지가스)'의 기초 방정식과 초기 모델 세팅 방법에 대해 알아보았습니다.

오늘은 본격적인 실전 모델링 단계로 들어갑니다. 매번 파이프의 물성치를 일일이 입력할 필요 없이 템플릿화하는 Warehouse 구축부터, 밸브(Valve)와 정압기(Regulator)의 제어 로직, 그리고 방대한 네트워크 데이터를 빠르고 효율적으로 관리하기 위한 Multiple Edit와 Partial Set 활용법까지, GIS 실무자의 작업 시간을 획기적으로 단축시켜 줄 핵심 기능들을 심도 있게 다뤄보겠습니다.

1. 모델링의 뼈대 구축: Warehouse (웨어하우스)

시너지가스에서 파이프나 밸브를 그릴 때마다 관경(Diameter), 조도(Roughness), 효율(Efficiency)을 매번 입력한다면 엄청난 시간 낭비일 것입니다. 이를 해결하기 위해 사용하는 기능이 바로 Warehouse입니다.

💡 Warehouse의 개념과 활용

Warehouse는 모델링에 사용할 퍼실리티(Facility)의 '사전 정의된 규격 세트(Set)'를 저장해 두는 일종의 부품 창고입니다.

• Pipe 셋팅 예시: 250mm 강관(Steel), 150mm 강관 등 회사에서 규격화하여 사용하는 배관의 기본 물성치를 미리 지정해 둡니다. (일반적으로 Roughness는 카본 스틸 기준값을 사용하며, 노후 배관의 경우 Efficiency 값을 낮춰 마찰 손실을 보정합니다.)
• 독립된 파일 관리: Warehouse는 해석 모델(.mdb)과 별개의 .whs 파일로 저장됩니다. 즉, 한 번 잘 만들어둔 Warehouse 파일은 회사 내 모든 모델링 작업에서 공용으로 불러와(Open) 사용할 수 있습니다.

모델링을 할 때는 Warehouse 탭에서 미리 만들어둔 배관 규격을 마우스로 화면에 '드래그 앤 드롭'한 뒤, 클릭하여 노드(Node)를 연결해 주기만 하면 됩니다. 이후 각 배관의 실제 '길이(Length)' 값만 개별적으로 입력해 주면 1차적인 배관망 구성이 끝납니다.

시너지가스 핵심 기능 시뮬레이터

버튼을 클릭하고 슬라이더를 조작해 보세요.

1. 밸브(Valve) vs 정압기(Regulator) 모델링

시설 유형 선택: 밸브 (Valve) 정압기 (Regulator)

Valve Constant (개도율): 500 / 1000

Set Pressure (목표 압력): 300 kPa

 

 

 

10

유량: 50%

[밸브 모드] 사용자가 입력한 상수(Constant)에 따라 물리적인 밸브 개도율이 수동으로 고정됩니다.

2. 방대한 데이터 제어 (그룹화 및 검색)

 

 

 

위 버튼을 클릭하여 수만 개의 배관망 데이터를 관리하는 시너지가스의 핵심 툴 4가지를 시뮬레이션 해보세요.

 

synergy_gas.html

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2. Valve와 Regulator 모델링의 핵심: C-Value (유량계수)

파이프가 단순히 유체를 통과시키는 통로라면, 밸브와 정압기는 유체의 흐름과 압력을 '제어(Control)'하는 능동적인 퍼실리티입니다.

① 밸브 (Valve) 모델링

밸브 모델링의 핵심은 Valve Constant입니다.

• Maximum Valve Constant (Cg Max): 밸브가 100% 완전히 개방(Full Open)되었을 때의 유량/압력 손실 비를 나타내는 고유 상수입니다. 제조사의 카탈로그(스펙 시트)를 참고하여 입력합니다.
• Valve Constant: 현재 밸브의 개도율을 결정합니다. 만약 Max 값이 1,000인데 이 값을 1,000으로 입력하면 100% 개방, 0으로 입력하면 완전 차단(Closed), 500으로 입력하면 약 50% 부분 개방 상태를 모사하게 됩니다.

② 정압기 (Regulator) 모델링

정압기 역시 밸브와 동일하게 Maximum Constant(Cg Max) 값을 가지지만, 입력자가 개도율을 직접 수동으로 정하지 않고 '설정 압력(Set Pressure)'을 목표치로 삼아 프로그램이 자동으로 개도율을 조절(계산)한다는 점이 다릅니다.

• 방향성(Direction) 주의: 배관과 달리 정압기는 압력을 낮추는 방향이 정해져 있으므로 모델링 시 화살표 방향을 반드시 확인해야 합니다. (실수했다면 우클릭 -> Reverse Selected로 방향 전환 가능)
• Control Node: 정압기가 목표 압력(Set Pressure)을 감지하고 유지해야 할 기준 노드(일반적으로 정압기 바로 후단 노드)를 지정해야 합니다.
• Constraint Interchange: 만약 목표 압력을 맞추기 위해 정압기가 100% 개방(Cg Max 도달)되었음에도 불구하고 후단 압력이 목표치에 도달하지 못하면, 시너지가스는 Cg Max 값을 제약 조건(Constraint)으로 고정하고 역으로 도달 가능한 최고 압력을 결과값으로 산출합니다. (이를 통해 현재 정압기 용량 부족을 판단할 수 있습니다.)

 

 

밸브(Valve)와 정압기(Regulator) 모델링 핵심 가이드

파이프가 단순히 유체를 통과시키는 통로라면, 밸브와 정압기는 유체의 흐름과 압력을 '제어(Control)'하는 능동적인 퍼실리티(Facility)입니다. 두 설비의 모델링 핵심 차이를 알아봅니다.

① 밸브 (Valve) 모델링

밸브 모델링의 핵심은 Valve Constant입니다.

• Maximum Valve Constant (Cg Max):
  밸브가 100% 완전히 개방(Full Open)되었을 때의 유량/압력 손실 비를 나타내는 고유 상수입니다. 제조사의 카탈로그(스펙 시트)를 참고하여 입력합니다.
• Valve Constant (현재 밸브 상수):
  현재 밸브의 개도율을 수동으로 결정합니다.
  💡 예: Max 값이 1,000일 때, 1,000을 입력하면 100% 개방, 0을 입력하면 완전 차단(Closed), 500을 입력하면 약 50% 부분 개방 상태를 모사합니다.

② 정압기 (Regulator) 모델링

정압기 역시 밸브와 동일하게 Maximum Constant(Cg Max) 값을 가지지만, 입력자가 개도율을 수동으로 정하지 않고 '설정 압력(Set Pressure)'을 목표치로 삼아 프로그램이 자동으로 개도율을 조절(계산)한다는 점이 다릅니다.

• 방향성(Direction) 주의:
  배관과 달리 정압기는 압력을 낮추는 방향이 정해져 있으므로 모델링 시 화살표 방향을 반드시 확인해야 합니다.
  (실수했다면 우클릭 → 'Reverse Selected'로 방향 전환 가능)
• Control Node (제어 노드):
  정압기가 목표 압력(Set Pressure)을 감지하고 유지해야 할 기준 노드(일반적으로 정압기 바로 후단 노드)를 지정해야 합니다.
• Constraint Interchange (제약 상호 교환) 🌟핵심:
  만약 목표 압력을 맞추기 위해 정압기가 100% 개방(Cg Max 도달)되었음에도 불구하고 후단 압력이 목표치에 도달하지 못하면, 시너지가스(Synergi Gas)는 Cg Max 값을 제약 조건(Constraint)으로 고정하고 역으로 도달 가능한 최고 압력을 결과값으로 산출합니다. 이를 통해 현재 정압기의 용량 부족을 판단할 수 있습니다.

3. 방대한 데이터 제어: Find, Partial Set, Polygon, Query

수천, 수만 개의 배관과 노드가 얽혀 있는 실제 도시가스 망에서 특정 아이템을 찾고 관리하기 위해 시너지가스는 강력한 그룹화 기능을 제공합니다.

• Find (Ctrl + F): 특정 조건(예: 압력이 300kPa 이하인 노드, 이름이 '1'로 끝나는 배관)을 수식 연산자(>, <, =)나 와일드카드(*)를 사용하여 검색합니다.
• Partial Set: Find로 찾은 특정 아이템들이나 마우스로 선택한 아이템들을 하나의 '세트'로 묶어 저장합니다. (예: '저압 발생 구간 세트', 'A택지구 노드 세트'). 이 세트는 Model Data 탭에서 영구적으로 관리됩니다.
• Polygon: 지도 화면상에 다각형(Polygon)을 그려, 그 구역 안에 완전히 포함된 퍼실리티들을 그룹화합니다. 특정 행정 구역이나 택지 개발 지구 단위로 유량이나 압력을 일괄 제어할 때 유용합니다. (단, 폴리곤 경계선에 걸친 배관은 포함되지 않음에 유의해야 합니다.)
• Query: 선택한 아이템들을 임시 탭으로 분리하여, 전체 리스트의 방해 없이 집중적으로 데이터를 확인하고 수정할 때 사용합니다.

4. 생산성 극대화: Multiple Edit (일괄 편집)

앞서 만든 그룹(Partial Set, Polygon)의 진가는 Multiple Edit (Ctrl + H) 기능에서 발휘됩니다.

예를 들어, "A 신도시(Polygon)의 동절기 최대 수요량이 전반적으로 10% 증가할 것으로 예상된다"는 시나리오를 가정해 봅시다. 노드를 일일이 찾아 유량을 수정할 필요 없이, Multiple Edit 창을 열고 스콥(Scope)을 해당 Polygon으로 지정한 뒤, 속성(Attribute)을 Flow로, 연산(Operation)을 'Multiply By 1.1'로 설정하고 적용(Commit)하면 단 몇 초 만에 수백 개의 노드 유량값이 일괄 수정됩니다.

마치며

오늘 다룬 Warehouse를 통한 표준화된 모델링, 제어 장비(Valve/Regulator)의 메커니즘 이해, 그리고 Partial Set과 Multiple Edit를 활용한 대규모 데이터 핸들링은 시너지가스를 '단순한 그림 그리기 도구'에서 '강력한 분석 및 시뮬레이션 플랫폼'으로 끌어올리는 핵심 기술입니다.

GIS 좌표 기반의 실무 데이터와 이 기능들이 결합된다면, 향후 신규 수요처 편입이나 배관망 보강 시나리오를 검토할 때 엄청난 업무 효율을 경험하실 수 있을 것입니다. 다음 편에서는 더 깊이 있는 해석 옵션과 리포트 출력 방법에 대해 다루어 보겠습니다.

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