제철소가 똑똑해진다…포스코·현대제철 스마트 공장 어디까지 왔나

포스코 광양제철소 3고로가 스마트, 친환경 고로로 재탄생했다.(포스코 제공)© 뉴스1

현대제철 스마트엔터프라이즈.(현대제철 제공)© 뉴스1

(서울=뉴스1) 김동규 기자 = 제철소가 똑똑해지고 있다. 4차 산업혁명의 핵심기술인 인공지능(AI), 빅데이터, 사물인터넷(IoT)등이 철강 제조 현장에도 속속 적용되고 있기 때문이다.

국내 대표 철강사인 포스코와 현대제철도 공장 스마트화를 통해 원가절감, 생산성 향상 등의 혜택을 누리고 있다.

30일 업계에 따르면 포스코는 자사의 스마트팩토리 플랫폼인 '포스프레임(PosFrame)' 확대에 적극 나서고 있다. 포스코는 현재 제철소 내 20개 공장에서 포스프레임을 적용 중이고, 올해 말까지는 27개 공장으로 확대할 계획이다. 포스프레임은 주문, 원료투입 단계부터 제품 출하까지 포스코 내 여러 공장에서 발생하는 서로 다른 특성의 데이터들을 유기적으로 수집해 저장·관리하는 시스템을 말한다.

사람이 직접 관찰하고 관리했던 원료 재고 분석을 드론이 하고, 스마트 센서를 통해 철광석 소결광을 데이터화해 인공지능이 스스로 실시간 제어하는 등의 작업이 포스프레임 안에서 펼쳐진다.

포스코는 드론을 활용한 원료 재고 분석을 통해 포항제철소, 광양제철소의 총 2.73㎢ 원료야드에서 1시간20분이 걸리던 재고 측정 시간을 20분으로 줄였다. 재고 분석에 소요됐던 4시간도 1시간으로 단축했다. 스마트 센서를 활용한 소결광 제어시스템을 통해 조업 편차를 60% 개선했고, 연료비는 3% 절감했다.

포스코는 지난 7월 개수를 마친 광양3로로를 포함해 포항과 광양에 각각 2기, 총4기의 스마트 고로를 구축했다. 스마트 고로는 인공지능(AI)을 활용해 수많은 변수와 케이스를 스스로 학습해 원료 성분과 용광로 상태를 스스로 체크해 조업 조건을 제어하는 고로다. 포스코의 스마트 고로는 일일 용선 생산량을 240톤(t)가량 증대시켰다. 1년으로 따지면 8만5000톤의 쇳물을 추가 생산할 수 있게 된 것이다.

이 밖에도 포스코는 열연, 냉연, 도금 등 최종 제품을 생산하는 공정에도 스마트 기술을 적용해 품질 편차를 줄이고, 손실을 줄이고 있다. 제품 출하에서도 인공지능과 로봇기술을 적용해 물류비를 절감 중이다.

현대제철은 '스마트 엔터프라이즈'로 현장을 똑똑하게 만들고 있다. 스마트 엔터프라이즈는 제조·생산 부문의 고도화에 초점을 맞춘 스마트 팩토리를 넘어 시스템, 인프라를 포함한 프로세스 전 부분에 걸쳐 스마트 매니지먼트까지 구축한다는 현대제철의 개념이다.

이를 위해 현대제철은 올해 초 프로세스와 시스템, 인프라 부문의 스마트 매니지먼트를 실행하는 '프로세스 혁신TFT'를 사장 직속으로 전진 배치했다. 현대제철은 2025년까지 스마트 팩토리 고도화와 스마트 매니지먼트 융합을 통해 스마트 엔터프라이즈 시스템을 완성할 계획이다.

현대제철은 지난 2017년부터 인공지능과 빅데이터를 활용해 제철소의 생산 공정과 기술력을 높이는 데 힘써왔다. 작년 8월에는 충남 당진제철소에 스마트 팩토리 전담조직도 신설하고, 인공지능 관련 인재 양성을 위한 전문 교육프로그램도 개발해 진행 중이다.

최근에는 기상청과 함께 날씨 빅데이터를 활용해 철강 제품 품질 향상에 활용할 수 있는 아이디어를 발굴했다.

XGBoost(비정형 데이터까지 활용한 인공지능 의사결정 기법의 일종)의 머신러닝 기법을 활용해 결로 위험 지수를 산출하는 모델, 공장 내외부 상황을 효율적으로 활용할 수 있는 모니터링 시스템 등 아이디어가 발굴됐다. 현대제철은 발굴된 아이디어를 바탕으로 다양한 결로 예측 모델을 개발할 계획이다.

안동일 현대제철 사장은 "스마트 엔터프라이즈의 핵심은 고객 가치 극대화"라며 "전사적인 데이터 융합을 통해 고객 중심으로 모든 프로세스를 운영하고, 이를 통해 최적의 의사결정 시스템을 구축한다면 현대제철의 지속성장을 위한 시스템을 완성할 수 있을 것"이라고 말했다.