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[르포] "50년 경험을 데이터로"…똑똑해진 포항제철소

고로에 AI 적용…쇳물 온도 알아서 조절
세계 최초 인공지능 제철소 구축

황준익 기자 (plusik@ebn.co.kr)

등록 : 2018-04-02 12:16

▲ 열연공정.ⓒ포스코
[포항=황준익 기자]"사람의 경험을 데이터화 했다"

포스코 50년 역사의 상징인 포항제철소. 제2고로에는 역사와 함께 직원들의 경험이 모두 녹아있다.

◆세계 최초 인공지능 제철소 구축

2016년 세계 최초로 고로에 인공지능을 결합한 2고로의 종합운전실 모니터에서는 고로에서 나오는 쇳물 온도와 1000개가 넘는 센서, 10개의 스마트 센서를 통한 고로 내부 상황을 실시간으로 확인할 수 있다.

고로에서 나오는 쇳물은 항상 1500도를 유지해야 한다. 1400도 밑으로 떨어지면 좋은 품질의 철강제품을 생산할 수 없기 때문이다.

과거에는 직원들이 직접 쇳물 온도를 2시간 마다 확인했다. 고로 안 확인은 열풍을 들여보내는 통로인 30개의 풍구에 달린 CCTV를 통해 모니터로 이상 유무를 판단했다.

고로에 인공지능을 적용한 이후 운전실에서 고화질의 카메라로 고로 상황을 확인할 수 있고 센서가 쇳물 온도를 자동으로 조절한다.

손기완 고로개수품질개선팀장 "사람의 감과 경험을 데이터화한 것"이라며 "지난해부터 딥러닝을 적용, 1시간 후 노열을 예측해 철광석 등 연료비율을 자동으로 제어한다"고 설명했다.

일일이 쇳물 온도를 확인할 필요가 없어졌고 연료 투입량도 자동으로 조절되는 것이다. 스마트팩토리로의 변신은 원가절감과 생산성 향상으로 이어졌다.

2고로의 하루 출선량은 기존 5340t에서 5580t으로 늘었다. 쇳물 1t을 만드는데 들어가는 연료량을 나타내는 환원제비도 503.0kg에서 499.0kg으로 줄었다.

손 팀장은 "제철소 원가 중 60~70%가 제조공정이 차지한다"며 "인공지능을 통해 재무구조가 개선됐다"고 말했다. 포항제철소는 제3고로에도 인공지능 적용을 추진 중에 있다.

스마트팩토리에서 가장 중요한 것은 정확한 데이터를 확보하는 데 있다. 포항제철소가 2고로의 센서들을 6개월 마다 정기 보수하는 이유다.

특히 제철소 공정은 연속공정이기 때문에 어떤 부분에서 문제가 생겼는지를 확인하는 데 많은 시간이 소요된다.

정덕균 포스코 정보기획실장은 "정확한 데이터를 확보하기 위한 검증작업이 가장 힘들다"면서도 "스마트팩토리 추진 후 데이터양과 분석시간을 줄여 647억원의 비용을 절감했다"고 말했다.

박진수 스마트솔루션추진팀장은 "각각의 공정에서 생기는 문제점의 원인을 데이터화해 불필요한 공정을 없애 원가절감을 실현하고 있다"고 설명했다.

스마트 고로를 통해 생산된 쇳물은 불순물을 제거하는 제강공정과 쇳물을 식혀 슬래브, 블룸, 빌릿 등의 쇳덩어리를 만드는 연주공정을 거친다.

마지막으로 슬래브, 블룸, 빌릿 등을 회전하는 여러 개의 롤 사이를 통과시켜 연속적인 힘을 가하는 압연공정이 이뤄진다.

우리나라 최초의 열연공장인 제1열연공장은 연간 350만t의 생산능력을 보유하고 있다. 연주공정을 끝낸 1200도의 쇳덩어리들이 컨베이어 벨트를 타고 압연공정을 지나갈 때 나오는 열기는 10m 밖에서도 얼굴이 화끈거릴 정도로 뜨겁다.

2개의 조압연 설비와 7개의 마무리압연 설비를 통해 열연, 냉연, 강판, 후판, 스테인리스, 철근 등 고객사 주문에 맞춰 생산해 낸다. 포스코는 포항제철소에서 생산한 철강재의 50% 이상을 해외로 수출한다.

압연까지의 공정을 모두 마치면 제품을 식힌 후 둥글게 감는 권취작업을 진행한다. 감긴 제품을 열연코일이라 한다. 코일의 무게는 개당 15~36t으로, 하루 평균 700개가 생산된다.

포스코 관계자는 "포항제철소 제3고로에도 인공지능 적용을 추진 중에 있다"며 "스마티제이션(smartization)을 추진해 경쟁력을 높이고 이를 솔루션화해 사회 환원 및 상생을 추진하겠다"고 말했다.

◆포스코 4차 산업혁명 키워드 '스마트팩토리'

포스코의 스마트팩토리는 50년에 가까운 오랜 현장 경험과 축적된 노하우에 사물인터넷(IoT), 빅 데이터, 인공지능 기술을 접목해 가장 경제적으로 생산 공급하기 위한 것이다.

무장애 조업체계를 실현하고 품질 결함 요인을 사전에 파악해 불량을 최소화하는 한편 작업장의 위험요소를 실시간으로 파악해 안전한 생산환경을 구현할 수 있다.

포스코는 세계 최초로 철강연속공정의 특성을 반영한 스마트팩토리 플랫폼인 포스프레임(PosFrame)을 자력 개발했다.

포스코는 포스코건설, 포스코에너지, 포스코ICT 등 그룹의 주력 계열사를 모두 참여시켜 스마트 인더스트리(Smart Industry)를 위한 그룹 전체의 비즈니스 구조를 재편해 나간다는 방침이다.