포스코, 세계 철강업체로는 처음으로 인공지능 기술 도입…스마트 인더스트리 본격화

▲(사진=에너지경제신문DB)

[에너지경제신문 최홍 기자] 권오준 회장 취임 이후 스마트팩토리 모델공장 구축을 꾸준히 추진해온 포스코가 철강업체로는 처음으로 생산공정에 인공지능(AI)기술을 도입했다.제품 품질향상과 더불어 생산원가 절감, 생산성 향상 등이 기대된다.

포스코는 지난 1월부터 제철소, 기술연구원, 성균관대 시스템경영공학과 산학연 공동으로 ‘인공지능 기반 도금량 제어자동화 솔루션’을 개발하고 본격 가동에 들어갔다고 8일 밝혔다.

이번에 개발된 인공지능 기반 도금량 제어자동화 솔루션은 자동차강판 생산의 핵심기술인 용융아연도금(CGL)을 인공지능을 통해 정밀하게 제어함으로써 도금량 편차를 획기적으로 줄일 수 있는 기술이다. 특히 인공지능 기법의 도금량 예측모델과 최적화 기법의 제어모델이 결합돼 실시간으로 도금량을 예측하고 목표 도금량을 맞출 수 있다.

실제 도금량 제어는 고객사인 완성차업체의 요구에 따라 수시로 조업 조건이 변화되는 가운데 균일한 도금층 두께를 맞춰야 하는 고난이도 기술이다. 그간 수동으로 도금량을 제어했던 탓에 작업자의 숙련도에 따라 품질편차가 발생할 수밖에 없었다.

이처럼 고가의 아연이 불가피하게 많이 소모되었던 도금공정을 인공지능에 의해 자동으로 제어함으로써 자동차용 도금강판의 품질향상과 더불어 과도금량 감소로 인한 생산 원가를 절감할 수 있게 됐다.

포스코 관계자는 "그동안 포스코가 자체 기술연구원뿐만 아니라 포스텍, 포항산업과학연구원(RIST) 등 국내 대학 및 연구기관들과 수 천 개에 달하는 위탁과제를 운영하며 공고히 한 산학연 체계가 이뤄낸 쾌거"라며 "이 기술로 자동운전으로 인한 작업자 부하도 경감시켜 작업 능률 및 생산성까지 끌어올릴 수 있을 것으로 기대된다"고 말했다.

이번 인공지능 기반 도금량 제어자동화 솔루션 개발은 4차 산업혁명의 흐름을 선도하기 위한 포스코의 아이디어다.

권오준 회장 취임 이후 스마트팩토리 모델공장 구축 등을 통해 AI 도입을 꾸준히 준비해왔다.

또한, 이번 솔루션 개발은 권오준 회장이 강조한 포스코식 산학연의 대표적인 협력사례로 평가받고 있다.

포스코 기술연구원은 지난해 6월 도금량 제어자동화에 대한 니즈를 발굴한 후 조업, 정비, EIC 등 여러부서로부터 의견을 수합하여 관련 데이터를 수집했다. 이후 통계, 데이터마이닝, 머신러닝, 최적화 방법론 전문가인 이종석 성균관대 시스템경영공학과 교수에게 인공지능 도금량 예측모델 알고리즘 개발을 위탁했다. 이 교수는 포스코 연구원과의 협업을 통해 도금공정에 대한 이해를 바탕으로 도금량 예측 프로그램을 개발했다.

이후 포스코 기술연구원은 개발된 인공지능 프로그램에 조업 노하우를 반영해 현장설비 및 조업조건 변경 시에도 잘 운용되도록 하는 제어기술을 융합한 현장 맞춤 프로그램을 추가해 ‘인공지능 기반 도금량 제어자동화 솔루션’을 완성했다.

도금량 제어자동화에 적용된 인공지능의 핵심기술은 빅데이터 딥러닝 기법을 활용했다. 이 방식은 인공지능 프로그램이 도금공정에서 발생되는 수백 종류의 데이터를 실시간으로 학습함으로써 제어의 정확도를 최신의 상태로 유지한다. 설비 교체나 조업 조건 변경 시에도 실시간으로 딥러닝해 도금량을 예측하고 제어할 수 있다.

도금량 제어자동화 솔루션은 지난해 11월부터 12월까지 약 2개월 간 광양제철소 2도금공장 3CGL에 시범적용하기도 했다. 이 결과, 수동 조업시에는 m²당 도금량 편차가 최대7g 이었으나 인공지능 기반 조업시에는 m²당 0.5g까지 크게 개선하게 됐다. 기술검증 마친 후 올해 1월 5일부터 광양 3CGL에서 본격 가동 중이다. 향후 포스코는 이번에 검증된 도금량 제어자동화 솔루션을 다른CGL 뿐 아니라 해외 소재 법인 CGL에도 확대 적용할 방침이다.

한편, 권오준 회장은 지난달 26일부터 이달초까지 스마트팩토리 선진기업인 독일 지멘스 사와 미국 GE사를 방문했다. 특히 각 회사의 스마트팩토리와 디지털화를 책임지고 있는 실무진을 만나 면담 하고, 포스코 스마트팩토리 및 스마트 인더스트리에 대해 협의했다.