[인더스트리뉴스 조창현 기자] 글로벌 디지털 전환 흐름으로 각 분야에서 AI나 디지털 트윈 같은 기술을 활용하는 사례가 증가하고 있는 가운데, 국가기간산업이자 전후방 산업과 연관성이 높은 철강 분야에서도 DX를 추진하고 있다. 글로벌 철강 산업을 이끌고 있는 포스코도 마찬가지다. 포스코는 AI로 대표되는 혁신 기술을 제철 공정에 적용하고자 기술개발을 지속하고 있다.
최근에는 기존 제조업 분야에 주로 사용되던 로봇까지 제철소에 투입했다. 더 나은 공정을 구현하기 위해 포스코가 고민을 거듭한 결과다. 세계시장에서 상당한 지분을 차지하고 있는 포스코의 변화의 중심에는 포스코 기술연구원 공정연구소(소장 김기수)가 있다.
포스코 김기수 공정연구소장은 “글로벌 가치사슬 및 트렌드가 변화함에 따라 철강 산업도 제조업과 마찬가지로 디지털 전환을 추진하고 있으며, 공정연구소에서는 AI 등으로 대표되는 신기술을 지속 연구해 미래에 대응하는 더 나은 공정을 구현하고자 노력하고 있다”며, “최종 목표는 안전하고 효율적인 작업 환경을 위해 인간과 AI, 로봇 등이 협업하는 앙상블 기술을 기반으로 구축된 ‘인간존중형 스마트팩토리’를 만드는 것”이라고 강조했다.
디지털 기술 기반 철강업 DX 추진
현재 포스코 공정연구소는 디지털 기술을 활용해 전 공정에 대한 기술 최적화, 로봇 활용 및 에너지 효율 향상 분야에 연구 역량을 집중하고 있다. 원가는 낮추면서 품질과 생산성은 높이는 혁신 공정 기술을 개발하고 저탄소·친환경 엔지니어링 등을 실현하겠다는 복안이다. 철강 산업 자체가 경기변동에 민감한 만큼, 글로벌 트렌드 변화에 발 빠르게 대응하는 모습이다.
이에 원료부터 주문, 품질 및 출하 과정 등 전 공정에 대해 △산업용 AI △디지털 트윈 △IoT △빅데이터 △로봇 같은 5대 스마트 기술을 활용, 철강업 스마트팩토리 성공사례 확산을 위한 다양한 연구개발을 진행하고 있다.
공정 내 250여개 AI 모델 활용
포스코 공정연구소는 AI를 활용해 공정과 품질 예측에 대한 정확도를 높이면서도 수동으로 조작하던 장비들을 자동화시키는 것에 중점을 두고 있다. 특히 AI에 관련 연구를 지속한 결과 세계 최조 ‘AI 용광로’ 구축에 성공하기도 했다.
또, ‘AI-ZnMASTER’라는 시스템도 구축했다. 시스템은 대표적인 도금 방식 중 하나인 CGL(Continuous Galvanizing Line, 응융아연도금라인) 도금량을 제어할 수 있는 통합 모델로 국내 11개 및 국외 5개 도금 공장을 연결한다. 총 16곳에 달하는 공장 데이터는 한 곳에 축적 및 분석해 AI로 제어하는 것이 가능하다.
딥러닝도 활용하고 있다. 제조업 검사 시스템과 맥락이 비슷하다. 포스코 공정연구소는 고속으로 생산되는 강판에 대한 표면 결함을 정확하게 판정할 수 있도록 실시간 딥러닝 분류기술을 탑재한 표면 결함 자동검사 시스템 ‘스마트SDD(Smart SDD)’ 기술을 개발했다.
김 소장은 “포스코는 현재 철강 공정 내에 AI 모델 250여개를 적용해 가동하고 있다”며, “성공적인 연구개발을 지속할 수 있었던 비결은 포스코와 더불어 공정연구소가 속해 있는 기술연구원, 학교 기관 내 AI 전문가 등 산학연이 긴밀하게 협력해 공동 연구를 진행했기 때문”이라고 설명했다.
안전성 향상 위한 로봇 도입 적극
포스코는 까다로운 제철 공정에 로봇도 적극 도입하는 중이다. 공정연구소에서 개발한 ‘스마트와이어볼(Smart Wire ball)’은 연결된 와이어를 타고 이동하면서 장거리 벨트컨베이어에 대한 AI 음향 분석을 진행하는 로봇이다. 분석을 통해 베어링에 대한 손상 여부 등을 점검할 수 있다. 로봇과 AI 기술을 융합한 결과로 무인으로 운영되기에 기존 수작업으로 진행하던 공정에 대한 효율성을 높여줄 모양새다.
올해 5월부터는 제철소 작업 환경에 적합한 맞춤형 로봇 및 자동화 기술개발에도 힘쓰고 있다. 위험한 공정에 협동로봇을 투입해 작업자 안전을 향상시키고, 생산성 및 품질을 고도화하겠다는 것이다.
김 소장은 “포스코 공정연구소에 있어 로봇은 매우 중요하며, 자동화의 끝점이라고 생각한다”며, “현장에 로봇을 도입하는 이유는 결국 작업자 안전을 지키기 위한 것이며, 각 공정에 맞는 방식으로 로봇을 도입하기 위해 노력하고 있다”고 밝혔다.
사람과 기술간 조화가 중요
다양한 디지털 기술을 활용해 혁신을 만들어내고 있는 포스코 공정연구소는 기술보다도 ‘사람’에 주목한다. 사람보다 빠르게 많은 일을 처리할 수 있는 AI 기술을 적극 도입하고 있지만, 결국 공정의 중심에는 기술을 활용 및 종합적인 판단을 하는 사람이 있다는 것이다. 이에 김 소장은 사람과 기술을 상호 대립적으로 생각하는 것이 아니라 사람이 가진 경험과 노하우, AI가 보유한 빠른 판단력을 접목하는 것이 중요하다고 전했다.
신기술에 대한 접근법도 다르다. 다양한 기술을 빠르게 개발해내는 것보다 조화롭게 잘 활용할 수 있는 방안에 대한 고민이 깊다. 이에 김 소장은 “혁신적인 기술은 이미 많기에 기술 자체에 관한 내용보다 중요한 것은 ‘어떻게 활용할 것인가’에 대한 고민을 하는 것”이라며, “기술을 잘 활용할 수 있는 방법을 생각해 연결 및 융합하고 새로운 가치를 창출해내는 것이 중요하다”고 조언했다.
이어 그는 “기술 활용에 있어 앞으로 가장 중요한 키워드는 ‘협업’이 될 것”이라며, “이에 AI에 대한 이해도가 깊고 잘 활용할 줄 아는 도메인 전문가 양성이 매우 중요하며 포스코는 사람과 기술이 잘 협업할 수 있는 환경을 조성하기 위해 노력을 지속할 것”이라고 덧붙였다.
