철강업계, 4차산업혁명 시대 AI와 함께 '스마트'하게

포스코·현대제철·동국제강 AI와 빅데이터 활용 '스마트 팩토리'로 변신 중

최적화된 조업조건으로 원가도 절감

4차 산업혁명 시대에 맞춰 철강업계도 AI를 만나 ‘스마트팩토리’로 거듭나고 있다.

3일 철강업계에 따르면 최근 국내 철강 공장들이 최근 지능형 생산체계를 구축해 '스마트 팩토리'로 거듭나고자 노력하고 있다. 이를 통해 생산성과 안정성을 향상시키고 원가를 절감하겠다는 방침이다.

가장 선두에 있는 것은 포스코다. 포스코는 지난달 다보스 포럼(WEF, World Economic Forum, 다보스포럼)에서 국내기업 최초로 ‘등대공장’으로 선정됐다. 등대공장은 어두운 밤하늘에 등대가 불을 비춰 길을 안내하듯, 사물인터넷(IOT)·인공지능(AI)·빅데이터 등 4차산업혁명의 핵심기술을 적극 도입해 세계 제조업의 미래를 혁신적으로 이끌고 있는 공장을 말한다. 다보스포럼에서 지난해부터 전세계 공장들을 심사하며 매년 2차례씩 발표하고 있다.

특히 눈길을 끄는 것은 ‘스마트 고로’다. 지난 2016년 알파고와 이세돌 9단의 경기로 ‘딥러닝’에 대한 관심이 높아지면서부터 포스코는 포항제철소의 2고로 스마트를 본격 추진했다. 이를 통해 과거에는 사람이 2시간 한번씩 찍은 사진으로 온도를 체크했지만, 지금은 IOT센서와 딥러닝 알고리즘을 활용해서 1시간 후의 노열까지도 예측하고 자동으로 제어할 수 있다.

지난해에는 조업환경에 특화된 ‘스마트 CCTV’ 인프라를 구축했다. 제철소 현장의 특정 문자·형상·움직임 등을 자동 감지하고 이에 대한 정보를 안전·품질·조업 분석에 활용 가능하도록 관리자에게 알려주는 지능형 CCTV다.

포스코 관계자는 “스마트 CCTV를 제철소 전 공장으로 확대 적용해 설비 효율화 및 품질을 높이고 안전한 제철소를 만드는데 앞장서겠다”며 “딥러닝 알고리즘을 추가로 탑재하고 영상 인식률을 98%까지 높이는 등 스마트 CCTV 인프라를 더욱 고도해 나갈 계획이다”고 말했다.
 

[포스코가 스마트 팩토리 기술로 수집,분석한 정보를 활용해 현장 점검하는 직원 모습 구현한 사진. 사진 = 포스코 제공]

현대제철도 오는 2025년까지 스마트 팩토리를 통해 지능형 생산체계를 구축하기 위해 사업을 추진하고 있다. 재료의 물리·화학적 변화가 복잡하고 다양한 소재 산업의 특성에 맞춰 빅데이터 플랫폼을 구축하고 이를 바탕으로 공정별 조업환경 및 제어특성에 최적화된 ‘지능형 생산체계’를 실현한다는 전략이다.

현대제철은 지난 2010년 고로공장 가동 이후 단기간 내에 기존 고로사들과의 기술적 격차를 좁히고자 소결광 및 코크스 제조를 포함한 원료 분야와 고로 조업 분야에서 독자적인 시스템을 구축하기 위해 노력해왔다.

지난 2016년부터는 제선공정 중 각 단위공정에 대한 코크스용 석탄관리, 소결광 제조열량 최적화, 고로 내부 열량판단 등 기존에 개발한 단위모듈을 토대로 ‘제선 통합 가이던스 시스템’ 개발을 진행 중이다. ‘제선 통합 가이던스 시스템’은 한마디로 원료 및 조업 관련 빅데이터를 활용해 최적화된 조업조건을 도출해내는 공정 예지 시스템이다.

현대제철 관계자는 “지능형 생산체계 기반 확보를 위해 전체 생산공정을 제선, 제강, 연주, 압연 등 4개 부문으로 나누고 각 부문마다 계측장비 고도화와 빅데이터 플랫폼을 통한 맞춤형 인공지능 기술을 구현하는 방안을 추진하고 있다”고 말했다.
 

[현대제철 지능별 생산체계 추진 전략표 사진=현대제철 제공]

동국제강도 후판 제품 생산 라인에 시스템 데이터를 분석하는 인공지능을 도입하기 위해 노력하고 있다.

동국제강이 개발 중인 인공지능은 생산과정의 조건에 따라 변화되는 원재료(슬래브) 및 제품의 성질을 사전에 예측하여 영업사원의 수주결정을 실시간으로 도와준다. 최종 제품의 스펙에 따라 최적의 생산조건과 원재료를 산출하는 등 다방면에서 스마트한 생산을 지원할 예정이다.

또 제품 생산 과정에서 여러 요인에 의해 발생하는 사이즈 편차에 대한 원인을 분석하고, 이를 바탕으로 결과 사이즈를 실시간으로 예측하여 AI가 설비를 제어하는 시스템을 2019년 내에 도입할 예정이다.

동국제강 관계자는 “지능형 생산체계를 도입해 후판 생산 과정을 최적화해 원가를 절감하겠다”고 했다.
 

[동국제강 당진공장에서후판 생산 데이터 분석 시스템을 이용하는 모습. 사진 = 동국제강 ]