Chapter 32.1은 폭발성 가스의 점화 특성과 위험장소 분류 기준을 설명한다. LEL·UEL·MIE·MESG·MICR의 물리적 원리를 바탕으로 내압방폭, 퍼지·가압방폭, 밀봉방폭 및 본질안전방폭의 작동 원리와 안전설계 방법을 정리한다.
[월:] 2026년 10월
Chapter 31에서는 기본 PID 피드백 제어의 한계를 보완하기 위한 다양한 공정 제어 전략을 설명한다. 기본 피드백 제어는 설정값(SP)과 측정값(PV)의 편차를 이용하여 조작변수(MV)를 조절하지만, 외란에 대한 대응 지연과 복잡한 운전 조건에 한계가 있다. 이를 개선하기 위해 감시 제어(Supervisory Control)는 상위 시스템에서 설정값을 변경하고, 캐스케이드 제어(Cascade Control)는 1차 제어기의 출력을 2차 제어기의 설정값으로 사용하여 내부 외란에 신속하게 대응한다. 비율 제어(Ratio Control)와 관계 제어(Relation Control)는 공정 변수 사이의 일정한 비율이나 차이를 유지한다.
피드포워드 제어(Feedforward Control)는 측정된 외란이 제어변수에 영향을 미치기 전에 보상하며, 동적 피드포워드 제어(Dynamic Feedforward Control)는 공정의 시간 지연과 응답 특성을 고려하여 보상 성능을 개선한다. 제한 제어(Limit Control)는 설정값의 허용 범위를 제한하고, 선택 제어(Selector Control)는 여러 측정 신호 중 필요한 값을 선택한다. 오버라이드 제어(Override Control)는 설비 보호 조건이 발생하면 정상 제어보다 보호 제어를 우선하도록 한다. 이러한 제어 전략은 단독 또는 복합적으로 적용되며, 외란 억제, 응답 성능 개선, 운전 조건 유지 및 설비 보호를 통해 공정의 안정성과 제어 성능을 향상시키는 데 목적이 있다.
본 학습자료는 *Lessons in Industrial Instrumentation* Chapter 22.7~22.11을 바탕으로 질량유량 측정 원리와 유량계의 선정 및 설치 특성을 정리하였다.
코리올리 유량계는 진동관 내 유체의 관성 효과와 위상차를 이용하여 질량유량을 측정하며, 열식 질량유량계는 유체의 대류 열전달 특성을 이용한다. 중량식 공급기는 벨트의 단위 길이당 질량과 이동속도로 고체의 질량유량을 산출하고, 저장량 변화식은 질량 또는 체적의 시간 변화율로 순유량을 계산한다.
또한 삽입형 유량계의 설치 깊이와 유속 분포에 따른 측정 오차를 살펴보고, 유량계 선정 시 측정 원리, 유체 특성, 정확도, 영구 압력손실 및 운전비용을 종합적으로 고려해야 함을 정리하였다.
본 학습자료는 *Lessons in Industrial Instrumentation* Chapter 22.1~22.6을 바탕으로 연속 유체 유량 측정의 물리적 원리와 수식 유도 과정을 정리하였다.
체적유량과 질량유량, 연속방정식 및 베르누이 방정식을 기초로 차압식, 층류식, 가변 면적식, 터빈식, 와류식, 전자식, 초음파식, 용적식 유량계의 측정 원리를 설명하였다. 각 유량계에서 유량 변화가 발생시키는 물리적 현상과 검출 변수의 관계를 분석하고, 유량 계산식과 변환계수 K의 의미를 도출하였다.
또한 위어와 플룸을 이용한 개수로 유량 측정, 실제 체적유량과 표준 체적유량의 환산 관계를 정리하고, 유량계별 장단점과 설치 조건을 비교하였다. 이를 통해 공식의 단순 암기보다 **물리 법칙 → 측정 변수 → 수식 유도 → 유량 계산 → 현장 적용**의 논리적 이해를 목표로 하였다.
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