이 글의 목적은 P&ID에서 계측 신호와 트랜스미터 표기법을 표준에 맞춰 체계적으로 해석하고, 압력·온도·유량·레벨 계측 루프를 실무자가 즉시 읽고 설계·검토·시운전에 적용할 수 있도록 정리하는 것이다.
1. P&ID와 계장 표기의 큰 틀
P&ID에서 계장은 기능문자, 루프번호, 접미문자의 조합으로 표기하며, 계측 신호는 선종과 기호로 구분한다. 계기 심벌은 위치와 설치형태에 따라 원, 사각, 점선 등으로 구분하며, 제어기·표시기·기록기·트랜스미터 간의 신호 흐름을 선으로 연결한다. 핵심은 “무엇을 측정하는가(기능문자), 어느 루프인가(루프번호), 어떤 장치인가(접미문자)”를 한눈에 파악하는 것이다.
2. 태그 구조: 기능문자-루프번호-접미문자
기본 형식은 XX-YYY(Z) 형태를 따른다. 예: PT-101, TIC-201, FQI-301과 같이 사용한다. 첫 글자는 주기능(압력 P, 온도 T, 유량 F, 레벨 L)을 나타내며, 뒤따르는 문자들은 표시·기록·제어·연산 등 보조기능을 나타낸다. 루프번호는 프로젝트 내 유일해야 하며, 동일 루프의 구성요소는 같은 번호를 공유한다.
3. 기능문자(Primary/Modifier) 요약
| 분류 | 문자 | 의미 | 예시 태그 |
|---|---|---|---|
| 주기능 | P | 압력 | PT-101, PIC-102 |
| 주기능 | T | 온도 | TT-201, TIC-202 |
| 주기능 | F | 유량 | FT-301, FIC-302 |
| 주기능 | L | 레벨 | LT-401, LIC-402 |
| 보조기능 | I | Indication(표시) | PI-101, TI-201 |
| 보조기능 | R | Recording(기록) | PR-101, TR-201 |
| 보조기능 | C | Control(제어기) | PIC-102, LIC-402 |
| 보조기능 | A | Alarm(경보) | PAL-103, TAH-203 |
| 보조기능 | Q | Integrate/Totalize(적산) | FQI-303 |
| 보조기능 | S | Switch(스위치) | PSH-104, LSL-404 |
| 보조기능 | V | Valve(밸브·최종제어) | PV-105, LV-405 |
| 한정자 | H / L | High / Low | PAH, TAL, LAH, LAL |
예를 들어 TAH-203은 루프 203에서 온도 High 경보를 의미하며, FQI-301은 유량 적산 표시기이다.
4. 장치 접미문자와 대표 기기
| 접미문자 | 장치 | 주요 용도 | 비고 |
|---|---|---|---|
| T | Transmitter | 변환·송신 | PT, TT, FT, LT |
| I | Indicator | 현장/패널 표시 | PI, TI, FI, LI |
| R | Recorder | 추세기록 | PR, TR, FR, LR |
| C | Controller | 제어기 | PIC, TIC, FIC, LIC |
| V | Control Valve | 최종제어 | PV, TV, FV, LV |
| S | Switch | 한계감시 | PSH/PSL, TSH/TSL 등 |
5. 신호 종류와 선종(Line Type) 해석
P&ID에서는 신호 전달 수단에 따라 선의 유형과 주석을 달리 사용한다. 동일 도면 내 일관성이 중요하다.
| 신호 | 대표 범위 | 선종 표기 | 용도 | 비고 |
|---|---|---|---|---|
| 전류 아날로그 | 4–20 mA | 실선/점선 병행 | 대부분 트랜스미터 | 루프전원, 고장검출 용이 |
| 공기압 | 3–15 psi | 이중 실선 | 공압 포지셔너 | 공급압 주석 필요 |
| 전압 아날로그 | 1–5 V 등 | 실선 | 특정 장비 | 노이즈 취약 |
| 디지털 | Dry contact, Pulse | 점선 | 스위치, 펄스 | DI/DO 구분 |
| 필드버스 | HART, FF, Modbus | 파형 기호 병기 | 멀티드롭 통신 | 세그먼트 주석 |
| 무선 | 전용 프로토콜 | 파장 기호 | 원거리 계장 | 전파/전원 관리 |
| 유체 임펄스 | 캡릴러/임펄스 | 일점쇄선 | DP, 레벨 | 보온·보냉 표기 |
6. 위치·설치 형태 심벌
| 심벌 | 의미 | 설치 형태 | 도면 해석 포인트 |
|---|---|---|---|
| 단일 원 | 현장 현치 | Field-mounted | 장소코드 필요 |
| 이중 원 | 실내 패널 | Local panel | 패널번호 주석 |
| 원+점선 | DCS/HMI | 제어실 | 시스템 태그 병기 |
| 사각형 | 연산/로직 | PLC/연산기 | 신호 입출력 확인 |
7. 공통 접두/접미 표기
- LRV/URV: 측정 하한/상한 범위를 의미한다.
- Span: URV−LRV를 의미한다.
- Fail Action: 밸브의 비상 시 동작을 FO(열림), FC(닫힘), FL(현재유지)로 표기한다.
- Safety: SIS 루프는 독립 표기하며 SIL, SIF 번호를 병기한다.
8. 압력 트랜스미터(PT) 표기 및 해석
압력 트랜스미터는 프로세스 압력을 전기 신호로 변환하여 전송한다. 게이지, 절대, 차압 유형이 있다. 차압은 유량·레벨 계산에 활용한다.
| 항목 | 권장 표기/값 | 설명 |
|---|---|---|
| 태그 | PT-101 | 루프 101 압력 트랜스미터 |
| 신호 | 4–20 mA, HART | DCS로 전송 |
| 범위 | 0–10 barg 등 | 운전압력+여유 고려 |
| 정확도 | ±0.1% Span 등 | 요구성능과 매칭 |
| 설치 | 임펄스 라인 최소화 | 수두·플러깅 저감 |
| 재질 | SS316L 등 | 유체 부식성 반영 |
| 부속 | 루트밸브, 매니폴드 | 격리·영점 조정 |
예시 루프: PT-101 → PI-101(표시) → PIC-101(제어) → PV-101(제어밸브) 순으로 신호가 흐른다. 비상정지 시 PV-101은 FO/FC 가운데 공정위험분석 결과에 따라 정의한다.
9. 온도 트랜스미터(TT) 표기 및 해석
온도 측정은 RTD, Thermocouple, Thermowell 조합이 일반적이다. 프로세스 속도에 맞춘 삽입길이와 응답시간 확보가 중요하다.
| 항목 | 권장 표기/값 | 설명 |
|---|---|---|
| 태그 | TT-201 | 루프 201 온도 트랜스미터 |
| 센서 | Pt100 RTD / K형 T/C | 정확도·온도범위 고려 |
| 보호관 | TW: Tapered/Straight | 속도·진동 설계 |
| 신호 | 4–20 mA | 헤드형 트랜스미터 |
| 설치 | 유속 1/3 지점 | 믹싱 대표성 확보 |
| 정확도 | RTD Class A 등 | 제어품질 확보 |
예시 루프: TT-201 → TIC-201 → TV-201(스팀 제어밸브). 고온 상승 보호는 TAH-201으로 별도 경보를 둔다.
10. 유량 트랜스미터(FT) 표기 및 해석
유량 측정은 차압식(오리피스·벤투리), 전자식, 코리올리, 베인·터빈, 초음파식 등이 있다. 공정 유체와 정밀도 요구에 맞춘 선택이 중요하다.
| 항목 | 권장 표기/값 | 설명 |
|---|---|---|
| 태그 | FT-301 | 루프 301 유량 트랜스미터 |
| 원리 | DP/EMF/Coriolis | 점도·전도도 고려 |
| 직관 | Up/Downstream 길이 | 교란 저감 |
| 신호 | 4–20 mA, Pulse | 적산·피드백 겸용 |
| 정확도 | ±0.1–0.5% 등 | 검교정 전략 연계 |
| 부속 | 스트레이너, 에어벤트 | 공기빼기·오염저감 |
예시 루프: FT-301 → FIC-301 → FV-301. 적산이 필요하면 FQI-301을 병기하여 톤·Nm³ 적산을 관리한다.
11. 레벨 트랜스미터(LT) 표기 및 해석
레벨 측정은 차압식, 부력식, 레이더(가이드/비가이드), 초음파, 정전용량식 등이 있다. 비등·폼·증기 응축 등 공정 특성에 따른 보정이 필요하다.
| 항목 | 권장 표기/값 | 설명 |
|---|---|---|
| 태그 | LT-401 | 루프 401 레벨 트랜스미터 |
| 원리 | DP/레이더/초음파 | 밀도·폼 영향 |
| 노즐 | 탑재치·사이드 | 데드존 최소화 |
| 보정 | Wet leg/DR 기능 | 증기 비응축수 |
| 신호 | 4–20 mA | 저수위 인터락 연계 |
| 경보 | LAH/LAL | 펌프보호·오버플로 |
예시 루프: LT-401 → LIC-401 → LV-401. 펌프 캐비테이션 보호는 LSL-401과 인터락으로 구현한다.
12. 루프별 통합 예시: 태그·선종·세트포인트
| 루프 | 측정장치 | 제어기 | 최종제어 | 신호 | SP/ALM 예시 | Fail Action |
|---|---|---|---|---|---|---|
| P-101 | PT-101 | PIC-101 | PV-101 | 4–20 mA / 공압 | SP 7.0 barg, PAH 8.5 | FC |
| T-201 | TT-201 | TIC-201 | TV-201 | 4–20 mA | SP 180 °C, TAH 200 | FL |
| F-301 | FT-301 | FIC-301 | FV-301 | 4–20 mA / Pulse | SP 120 m³/h, FAL 80 | FO |
| L-401 | LT-401 | LIC-401 | LV-401 | 4–20 mA | SP 60 %, LAH 90 / LAL 20 | FC |
13. 한계 스위치와 인터락 표기
PSH/PSL, TSH/TSL, LSH/LSL 등 스위치는 DO/DI 라인으로 DCS 또는 PLC에 연결한다. 인터락은 논리함수 블록으로 표현하며, ESD(비상정지)와 SIS는 공정제어와 분리해 고유 태그와 선종으로 표기한다.
14. 전기/방폭/보호 등급 주석
- 방폭: Ex d, Ex i, Ex e 등 구분하여 장비 이름판과 일치하도록 표기한다.
- 보호등급: IP66, IP67 등 조건을 적는다.
- 온도등급: T4, T5 등 필요한 경우 병기한다.
- 접지/차폐: 아날로그 배선은 세그리게이션을 주석으로 명시한다.
15. 현장 배관과 임펄스 라인 주의
- 압력·DP 라인: 고·저압 포트 표기, 드레인/벤트 밸브, 슬러지 포트 위치를 명확히 한다.
- 온도: 보호관 재질과 플랜지 등급을 주석으로 남긴다.
- 유량: 설치 직관거리와 보정계수 필요 시 노트에 기재한다.
- 레벨: 레이더는 폼·거품, 고온 증기 보정 항목을 노트로 명시한다.
16. 제어철학과 P&ID 일치성 체크리스트
| 항목 | 체크 포인트 | 빈도 |
|---|---|---|
| 태그 일관성 | PFD/IO리스트/DCS DB와 동일 여부 | 매 도면 릴리스 |
| 선종 | 아날로그/디지털/공압 선종 전면 일관성 | 매 도면 릴리스 |
| Fail Action | PHA/LOPA 결과와 밸브 동작 일치 | H&AZOP 후 |
| 경보 세팅 | 운전창과 연동, 허위경보 빈도 검토 | 시운전 전 |
| 방폭·재질 | 존/디비전 구역과 기기 등급 일치 | 설치 전 |
| 배관 인터페이스 | 탭 위치·노즐·밸브 접근성 | 현장 워크다운 |
17. 태그 넘버링 규칙 실무 팁
- 루프번호는 공정 유닛별로 범위를 고정해 유지관리성을 높인다.
- 한 루프 내 구성요소는 동일 번호를 공유하여 검색편의성을 높인다.
- 패널/콘솔 위치코드는 별도 필드로 관리해 설계변경에 유연하게 대응한다.
- 소문자 접미를 활용해 동일 기능의 다중 장치를 구분한다(예: PT-101A/B).
18. 문서 간 연계: PFD·Cause & Effect·IO 리스트
P&ID의 계측 표기는 PFD의 공정기능, Cause & Effect의 인터락 로직, IO 리스트의 채널 구성과 상호 검증되어야 한다. 특히 알람·인터락은 C&E와 태그·세팅이 일치해야 하며, IO 리스트의 채널 타입(AI/AO/DI/DO, HART/FF 등)과 선종 표기가 맞아야 한다.
19. 공사·시운전 단계별 체크 포인트
- 공사 전: 도면 릴리스 버전과 태그 잠금, 자재 BOM 및 스펙 승인 완료 여부를 확인한다.
- 공사 중: 계기 설치 위치 편차, 캡릴러 손상, 배선 차폐 및 접지의 무결성을 점검한다.
- 시운전: 루프 체크, 4–20 mA 범위 검증, 알람·인터락 FAT/SAT 결과를 반영한다.
- 인수인계: As-built 도면과 DCS DB, 알람 리스트, 인터락 매트릭스를 동기화한다.
20. 자주 쓰는 태그 예시 모음
| 태그 | 해석 | 비고 |
|---|---|---|
| PT-101 | 압력 트랜스미터 | 게이지/절대 명기 |
| PI-101 | 압력 표시기 | 패널/현장 위치 |
| PIC-101 | 압력 제어기 | PID 파라미터 별도 |
| PSH/PSL-101 | 압력 상/하한 스위치 | 인터락 연계 |
| TT-201 | 온도 트랜스미터 | RTD/T/C 명기 |
| TIC-201 | 온도 제어기 | 온도 SP 관리 |
| FT-301 | 유량 트랜스미터 | 원리·직관 표기 |
| FQI-301 | 유량 적산표시 | 단위 확인 |
| LT-401 | 레벨 트랜스미터 | Wet leg 여부 |
| LIC-401 | 레벨 제어기 | 경보 연동 |
21. 오류를 부르는 대표 혼동 정리
- PT/PI/PIC 혼용: 측정·표시·제어의 역할을 분리해 해석해야 한다.
- Fail Action 누락: 밸브의 안전동작이 미정이면 HAZOP/LOPA 결과와 불일치한다.
- 선종 불일관: 통신/아날로그/공압 혼재 시 트러블슈팅이 어렵다.
- 방폭·등급 미표기: 점검·감사에서 지적 빈도가 높다.
22. 현장 점검용 미니 체크리스트
| 항목 | 체크방법 | 합격 기준 |
|---|---|---|
| 태그판 | 도면과 대조 | 문자·번호 일치 |
| 배선 | 절연/접지 시험 | 규격 충족 |
| 신호범위 | LRV/URV 시뮬레이션 | 4–20 mA 선형 |
| 경보 | SP·ALM 점검 | 허위경보 없음 |
| 밸브 | FO/FC 시험 | 설계값 일치 |
23. 도면 주석 작성 요령
- 계기 리스트와 P&ID의 태그·서비스명을 동기화한다.
- 임펄스 라인 보온·보냉, 캡릴러 길이, 세그먼트 길이와 같은 설치 핵심값을 노트로 남긴다.
- 전원, 신호, 통신 프로토콜은 라벨로 반복 주석해 읽기 속도를 높인다.
- 안전 관련 루프는 별도 테두리와 번호 체계로 구분한다.
24. 계장 데이터 시트와의 연결
P&ID에서 태그가 정의되면, 각 계기의 데이터 시트에 범위, 정확도, 공차, 프로세스 접속, 재질, 환경조건, 인증을 기입하고, IO 리스트와 전기 단자대 표로 연결한다. 이 자료들이 일관될 때 시운전과 유지보수가 단순해진다.
25. 실무 예제: 네 가지 루프의 상세 읽기 연습
압력 루프: PT-101(현장 원형 심벌) → 4–20 mA → PIC-101(제어실 이중원) → 공압 → PV-101(포지셔너)로 연결된다. 선종은 전기 아날로그와 공압을 구분하여 그린다. PIC-101의 출력 실패 시 PV-101은 FC로 닫히도록 설정한다.
온도 루프: TT-201(보호관 명기) → TIC-201 → TV-201. 고온 경보는 TAH-201으로 분리하여 허위경보를 줄인다.
유량 루프: FT-301(원리 주석) → FIC-301 → FV-301. 적산은 FQI-301로 출력해 배치보고서와 연결한다.
레벨 루프: LT-401(Wet leg 주석) → LIC-401 → LV-401. 저레벨 인터락은 LSL-401로 펌프 트립을 구현한다.
26. 품질 확보를 위한 문서화 팁
- 도면 모서리에 선종 전설(legend)과 기능문자 표를 넣어 신규 인력의 해석 속도를 높인다.
- 루프 요약표를 패키지별로 제공해 점검 범위를 명확히 한다.
- 변경 관리 시 태그 변경 이력표를 유지해 과거 트러블슈팅 자료로 활용한다.
FAQ
같은 루프에서 표시기와 제어기를 어떻게 구분하나?
표시기는 I, 제어기는 C를 포함한 기능문자로 구분한다. 예를 들어 PI-101은 표시, PIC-101은 제어를 의미한다.
밸브의 Fail Open/Fail Close는 어디에 정의하나?
P&ID의 밸브 태그 근처에 주석으로 명기하거나 계기 전설표에 표기한다. 공정위험분석 결과와 일치해야 한다.
4–20 mA와 HART가 같이 표기된 이유는 무엇인가?
아날로그 제어에는 4–20 mA를, 진단·파라미터 설정에는 HART 디지털 신호를 병행해 사용하기 때문이다.
레이더 레벨과 초음파 레벨은 도면에서 어떻게 구분하나?
태그 노트에 원리를 명시하고, 필요 시 안테나 형식 또는 가이드 유무를 추가로 적는다.
IO 리스트와 P&ID 불일치가 발견되면 무엇을 우선 수정하나?
변경관리 절차에 따라 원인 문서를 규명한 뒤 기준문서로 정한 P&ID 또는 IO 리스트를 업데이트하고 상호 반영한다.