< AI 스마트 혁신 >쇳물 온도유지·설비고장 예측… 세계 첫 ‘인공지능 제철소’로

- ⑦ 포스코 스마트팩토리 플랫폼 ‘포스프레임’

철강 모든 생산과정 분석 DB화
용광로 등 가동률·안정성 높여
AI, 車강판 용융아연도금 제어
제품 불량률 획기적으로 줄여

최정우 포스코 회장은 제9대 회장으로 취임하면서 ‘스마트(SMART)’ 기술을 통한 철강 경쟁력 강화를 강조했다.

최 회장은 “세계 최고 수준의 프리미엄 제품과 서비스를 지속적으로 제공하기 위해 실효성 있는 스마트 기술을 정립해 생태계 전반에 적용, 안전하고 경제적인 생산체제 구축에 집중해 세계 최고의 경쟁력을 확고히 하겠다”고 말했다. 포스코는 4차 산업혁명의 키워드인 ‘스마트화’에 한발 앞서 나가기 위해 시스템 혁신을 준비하고 있다.

포스코는 세계 최초로 철강 연속공정의 특성을 반영한 스마트팩토리(Smart Factory) 플랫폼인 ‘포스프레임(PosFrame)’을 자력 개발하고, 철강업체로는 세계 최초로 생산공정 과정에 인공지능(AI)을 도입함으로써 ‘AI 제철소’로 탈바꿈을 꾀하고 있다.

포스코의 스마트팩토리는 지난 50년간 축적된 현장 경험과 노하우에 사물인터넷(IoT), 빅데이터, AI 기술을 접목해 최적의 생산현장을 구현함으로써 최고 품질의 제품을 효율적으로 생산하기 위한 것이다. 이를 통해 무(無)장애 조업체계를 실현하고 품질 결함 요인을 사전에 파악해 불량을 최소화하는 한편, 작업장의 위험요소를 실시간으로 파악해 안전한 생산환경을 구현할 수 있다고 포스코는 설명했다.

구체적으로 ‘딥러닝(deep learning)’을 통해 그동안 수동제어했던 용광로의 노황(용광로 내 조업상황)을 자동제어한다는 방침이다. 이를 위해 비정형데이터를 정형화하는 1단계와 딥러닝 AI를 활용해 용광로 노황을 자동제어하는 2단계로 나눠 진행하고 있다. 과거에는 용광로에 사용하는 석탄과 철광석 등을 수동으로 샘플링했었으나 현재는 고화질 카메라를 설치해 석탄과 철광석의 상태를 실시간으로 데이터화해서 사용하고 있다. 용광로 내부의 쇳물 온도도 과거에는 작업자가 찍었는데 지금은 IoT 센서를 활용해 실시간으로 데이터화해서 사용하고 있다.

또 지난해 초부터 제철소, 기술연구원, 성균관대 시스템경영공학과(이종석 교수) 산학연 공동으로 ‘AI 기반 도금량 제어자동화 솔루션’을 개발해 광양제철소에서 본격 가동 중이다. 이 솔루션은 자동차강판 생산의 핵심기술인 용융아연도금(CGL)을 AI를 통해 정밀하게 제어함으로써 도금량 편차를 획기적으로 줄일 수 있는 기술이다.

올해 2월에는 포스코와 제너럴일렉트릭(GE)이 양사의 대표적인 스마트팩토리 플랫폼을 접목해 제철설비에 최적화된 하이브리드형 스마트팩토리 플랫폼을 공동개발하고 사업화를 적극 추진키로 했다. 포스코의 PosFrame과 GE의 대표적인 스마트팩토리 솔루션인 ‘APM(설비자산 성과관리솔루션)’을 결합, 제철설비에 최적화된 하이브리드형 스마트팩토리 플랫폼인‘PosFrame+’를 개발·사업화하게 된다. ‘PosFrame’은 철강제품 생산과정에서 수집한 모든 정보를 모으고 분석해 시각화할 수 있으며, GE의 APM은 제조설비의 수집된 데이터를 바탕으로 설비의 고장을 예측해 조기경보하고 설비유지 비용과 고장 리스크를 고려한 최적의 설비상태를 유지하도록 함으로써, 가동률과 안정성을 높인다.

포스코와 GE는 그 첫 단계로 포항제철소 5호기 발전설비 등에 APM을 적용해 기존 PosFrame과 호환성을 테스트하고, 연말까지 모듈 개발 및 적용성을 검증할 계획이다.

방승배 기자 bsb@munhwa.com

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