포스코 광양제철소, 'AI' 날개 달고 제2의 도약 나선다

누적 출하 5억t 달성…1987년 첫 출하 이래 34년 만의 쾌거
'스마트 제철소' 구현 속도…작업 효율 제고·품질 향상 등 기대
AI 기반 출강자동화시스템 개발 및 열연AI스마트센터 구축 등

포스코 임직원과 광양시 관계자가 철강제품 출하 누적 5억t 달성 축하 기념 촬영을 하고 있다. 19일 열린 기념식에는 김지용 광양제철소장, 김경호 광양시 부시장, 이광용 광양제철소 협력사협회장, 장한채 광양항만항운노조위원장 등 광양제철소 및 광양시 관계자들과 광양제철소 협력사, 물류관계사 대표 등이 참석했다. (사진=포스코 광양제철소 제공).

지구 1100바퀴 감았다!

포스코 광양제철소가 지난 4월 철강제품 수출 출하 누적 2억t을 달성한 데 이어 내수와 수출을 합한 누적 출하 5억t을 달성했다. 지난 1987년 4월에 첫 쇳물을 생산한 이후 약 34년 만에 이룬 쾌거다. 누적 제품 출하량 5억t을 길이로 환산할 경우 약 4430만km로 지구 둘레를 1,100여 바퀴 감을 수 있는 수준이다.

광양제철소는 1987년 연산 270만t 규모의 1열연공장을 가동해 본격적인 제품 생산·판매에 들어갔다. 이후 5기 설비종합 준공을 거쳐 지속적으로 생산능력을 확대해왔다. 현재는 연산 2,100만t 체제를 구축해 단일제철소 기준 세계 1위의 생산력을 확보하고 있다. 1987년 근거리 소형 선박을 통해 일본·중국 등으로 수출을 시작한 이래 총 15개 선석·연간 2,300만t의 출하 능력을 갖춰, 내수 및 수출 출하 누적 5억t이라는 대기록을 세우게 된 것이다.

또 광양제철소는 세계 최고의 자동차 강판 전문제철소로 성장하겠다는 목표 아래 현재까지 연간 950만t의 자동차 강판 생산체제를 구축, 폭스바겐·포드·BMW·도요타 등 세계 유수의 자동차회사에 고품질·고강도 자동차 강판을 공급하고 있다. 아울러 지난 4월에는 수출 배선 계획 프로세스 전산화를 바탕으로 '생산·출하시스템'을 구축해 효율성을 높이는 데 주력해왔다.

김지용 광양제철소장이 코일에 5억톤 달성 축하문구를 작성하고 있다. — 김지용 광양제철소장이 코일에 5억 톤 달성 축하문구를 작성하고 있다. (사진=포스코 광양제철소 제공).

광양제철소본부 잔디광장에 기념 식수를 심고있다/사진=광양제철소 — 광양제철소본부 잔디광장에 기념 식수를 심고 있는 모습. (사진=포스코 광양제철소 제공).

◆ '안전과 품질, 두 마리 토끼 한번에'…스마트화 속도내는 광양제철소

광양제철소는 최근 인공지능(AI)을 비롯한 다양한 첨단 기술을 기반으로 스마트화에 속도를 높이며 새로운 도약을 꿈꾸고 있다. 포스코는 4차 산업이 접목된 세계적인 철강기업으로 발돋움하고자 임직원들을 대상으로 IT 기초지식 교육부터 AI·빅데이터 활용 전문가 과정에 이르기까지 다양한 디지털 역량 강화 교육을 지원하고 있다.

광양제철소는 지난 2017년부터 '스마트 기술 경진대회'를 열고 있다. 현장 노하우에 다양한 스마트 기술을 접목·개발한 성과를 공유함으로써, '스마트 제철소' 구현에 한발 더 다가서겠다는 취지다. 지난해 대회에 참가한 엔지니어들은 로봇 프로세스 자동화(RPA)에 AI를 결합해 분석과 판단까지 자동화한 지능형 프로세스 자동화(IPA) 기술로 현장의 불편함을 적극 개선한 사례들을 소개해 호평을 받았다.

지난해 12월 개최된 광양제철소의 스마트 기술 경진대회는 4차 산업혁명 시대에 발맞춰 현장의 노하우에 다양한 스마트 기술을 접목시켜 개발한 성과를 공유하는 행사다. 광양제철소는 지난 2017년부터 연 2회 대회를 개최해 스마트팩토리 구현에 한발 더 나아가고 있다. (사진=포스코 광양제철소 제공).

특히 최근 광양제철소 제강부는 AI 기술을 활용한 출강자동화시스템을 개발하기도 했다. 해당 출강자동화시스템은 외부 기술에 의존하지 않고 포스코의 고유 기술로 출강 자동화를 달성했다는 점에서 더욱 이목을 끌었다.

출강은 불순물 제거 작업을 거친 쇳물을 이송 용기에 담는 공정이다. 출강 시 쇳물의 산소와 성분 조정을 위한 합금철 투입 시점과 출강 종료 시점 등 작업자마다 편차가 있어 품질이 상이하다는 문제가 있었다. 이 같은 문제를 해결하기 위해 광양제철소와 포스코 기술연구원·전기기술섹션·포스코ICT·POSTECH 철강/에너지소재 대학원이 머리를 맞댄 것.

광양제철소는 협업을 통해 우선 작업을 단계별로 세분화하고 조건별 데이터를 수집‧표준화했다. 이후 표준 출강 패턴을 도출하고, 이를 토대로 출강 자동화를 구현해냈다. 이로써 작업 효율 향상과 품질 안정화를 달성한 것은 물론 작업자 안전을 크게 향상시켰다는 게 광양제철소 측의 설명이다.

포스코 광양제철소 제강부가 개발한 인공지능(AI)을 활용한 출강자동화시스템을 담당 직원이 모니터링 하고 있다. (사진=포스코 광양제철소 제공).

포스코 광양제철소가 고유 기술로 인공지능(AI)을 활용한 출강자동화시스템을 개발했다. 사진 왼쪽은 해당 출강자동화시스템을 도입하기 전 출강 과정을 직접 눈으로 확인하며 설비를 운전하는 모습이고, 오른쪽은 출강자동화시스템을 도입한 후의 모습이다. (사진=포스코 광양제철소 제공).

출강자동화가 적용된 2제강공장에서는 버튼 하나면 출강 설비를 자동으로 제어할 수 있다. 도출된 출강 패턴을 토대로 합금철 및 슬래그 유출 방지를 위한 다트 투입 시점을 판단하고, 출강 종료까지 자동으로 이루어져 작업자 간 편차를 줄일 수 있게 됐다. 아울러 AI 영상인식 기술을 통해 출강 과정을 직접 눈으로 확인하지 않아도 고온 작업으로 인한 위험을 감지할 수도 있다.

향후 광양제철소 제강부는 출강 자동화 알고리즘을 더욱 고도화한다는 구상이다. AI 영상인식 기술을 발전시켜 출강 공정 중 발생할 수 있는 모든 위험에 대비한 자동제어까지 구현할 예정이다. 또 해당 시스템을 제강공장 전 전로에 확대 적용해 작업자의 안전사고 위험을 대폭 줄이겠다는 목표다.

포스코 광양제철소 열연부 직원이 자체 개발한 인공지능(AI) 모델을 활용해 설비 운전을 모니터링하고 있다. (사진=포스코 광양제철소 제공).

또 지난해 11월에는 광양제철소 열연부가 AI·빅데이터로 마무리압연 과정에 설비 자동화를 구축해 생산성과 품질을 높이는 데 힘을 실었다. 마무리압연은 철판에 압력을 가해 정해진 두께와 폭으로 조절하고 필요한 용도에 맞게 표면을 가공하는 과정이다.

이때 적절한 압력 값을 설정해 판의 중심부와 양 가장자리 두께를 균등하게 누르는 것이 중요하다. 그런데 기존에는 엔지니어가 판의 성분과 필요 두께 등을 고려해 압력 값을 직접 설정해 설비를 운전하다 보니 운전자의 경험과 숙련도에 따라 설정 기준이 달라져 어려움이 있었다.

이에 광양제철소 열연부는 설비 운전에 필요한 요소들과 운전자의 작업 패턴을 분석해 빅데이터를 구축했다. 이를 토대로 철판에 필요한 최적의 압력 값을 계산하는 AI 모델을 만들어 설비 자동화를 개발한 것이다. 빅데이터와 AI 모델을 통해 운전자에 따른 품질 편차를 개선했을 뿐 아니라, 그동안 직접 값을 계산해야 했던 운전자의 업무 부하를 줄여 생산성까지 향상시켰다.

현재 광양제철소 열연부는 열연 전(全)공정의 지능형 자동화를 단계적으로 추진하고 있다. 지난달 광양제철소는 '열연AI스마트센터'를 준공했다. 열연AI스마트센터는 AI·IoT 등 스마트 기술 기반의 원격제어를 통해 열연공장 설비를 제어할 수 있는 원격운전실이다. 이제 실제 현장에 가지 않더라도 원격으로 실시간 설비의 운전이 가능해져 일하는 방식의 혁신을 가져올 수 있을 것이라는 게 광양제철소 측의 설명이다.