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[SPOT LIGHT] 포스코, 세계 제조업의 미래 ‘등대공장’으로 선정되다

기사승인 2019.07.22  11:52:02

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- 글로벌 철강사로서의 롤모델 역할 적극 수행

[CEONEWS=이재훈 기자] 취임 1주년을 맞고 있는 최정우 회장의 포스코호가 세계 제조업의 미래를 선도할 ‘등대공장’으로 선정되는 쾌거를 달성했다. 국내 기업이 등대공장으로 선정된 것은 이번이 처음이라 더욱 의미가 크다. 최 회장의 포스코호는 그의 계획인 백년대계를 향해 순항을 할 것으로 보여진다.

포스코가 세계 제조업의 미래를 선도할‘등대공장’으로 선정됐다. 국내 기업이 등대공장으로 선정된 것은 이번이 처음이다.

세계경제포럼(WEF, World  Economic Forum, 다보스포럼)은 7월 1일부터 3일까지 중국 다롄에서 열린 2019 세계경제포럼에서 포스코를 세계의‘등대공장(Lighthouse factory)’으로 선정, 발표했다.

등대공장은 어두운 밤하늘에‘등대’가 불을 비춰 길을 안내하듯, 사물인터넷(IOT), 인공지능(AI), 빅데이터 등 4차산업혁명의 핵심기술을 적극 도입해 세계 제조업의 미래를 혁신적으로 이끌고 있는 공장을 말하며, 지난해부터 세계경제포럼은 전세계 공장들을 심사해 매년 2차례씩 발표하고 있다.

이전까지 세계의 등대공장으로 등재된 공장은 총 16개소로, 국가별로는 유럽 9개, 중국 5개, 미국 1개, 사우디아라비아 1개며, 지멘스, BMW, 존슨앤존슨, 폭스콘 등 세계 유수의 기업들이 선정된 바 있다. 오늘 발표로 포스코 포함 전세계 10개소가 등대공장으로 새롭게 등재되었다.

세계경제포럼은 “포스코는 철강산업에서 생산성과 품질 향상을 위해 인공지능 기술을 적용하고 있다. 또한 대학, 중소기업, 스타트업들과의 협력 생태계를 구축해 상호협력을 통해 철강산업 고유의 스마트 공장 플랫폼을 구축하고 있다”고 포스코의 등대공장 선정 이유를 밝혔다.

포스코 최정우 회장은 지난해 취임 이후,“세계 최고 수준의 프리미엄 제품과 서비스를 지속적으로 제공하기 위해 실효성 있는 스마트 기술을 생태계 전반에 적용, 안전하고 경제적인 생산체제 구축에 집중함으로써 세계 최고의 경쟁력을 확고히 하겠다”며 포스코 스마트팩토리 체계 구축에 적극 앞장서왔다.

이에 포스코는 지난 50년간 축적된 현장 경험과 노하우에 사물인터넷(IOT), 인공지능(AI), 빅데이터 등을 전 생산공정에 접목해 최적의 생산현장을 구현함으로써 최고 품질의 제품을 효율적으로 생산하고 있으며, 철강기술을 선도하는 글로벌 철강사로서의 롤모델 역할을 적극 수행해왔다.

포스코는 이번 등대공장 선정에 앞서 스마트팩토리 기술 중 △스마트 고로 기술, △CGL(Continuous Galvanizing Line, 용융아연도금공장) 도금량 자동제어기술, △ 압연 하중 자동배분 기술 등 AI기술 적용 사례와 현황을 세계경제포럼에 제출하고, 글로벌 컨설팅사 맥킨지&컴퍼니는 현장 방문을 해 관련 기술을 검증했다.

특히 산업통상자원부는 포스코의 CGL 도금량 자동제어기술과 스마트고로기술을 대한민국 ‘국가핵심기술’로 지정하며, 스마트팩토리 기술을 대한민국 제조업의 핵심역량으로 자리매김함과 동시에 포스코 스마트팩토리가 세계의 등대공장으로 선정되는 데 크게 기여했다는 평가다.

이번 세계경제포럼 등대공장 선정으로, 포스코는 최고 품질의 World Top  Premium 제품 생산 기술력을 세계적으로 인정 받음과 동시에 기술 선진국으로서의 대한민국 위상을 높이는 데 기여할 수 있게 됐다.

포스코는 향후 스마트기술을 현장에 더욱 폭넓게 적용해 나감은 물론, 벤처, 중소기업, 협력사 등의 경쟁력 제고를 위해 스마트공장 구축 지원사업을 더욱 확대 강화함으로써 상생하는 기업시민 역할을 충실히 이행하고, 대한민국 경제 생태계를 한 단계 업그레이드할 수 있는 체제를 구축하는 데 앞장설 계획이다.

Smart POSCO로의 체제 전환 밝혀

최근 IT와 융·복합 기술을 기반으로 하는 SMART 시대가 도래하며 포스코도 4차 산업혁명의 키워드인 ‘SMART'화에 한발 앞서 나가기 위해 기업·국가·산업을 뛰어넘는 시스템 혁신을 준비하고 있다. 포스코는 Smart POSCO로의 체제 전환 (Smart Transformation)을 통해 미래 50년을 준비한다는 방침을 이미 밝혔다.

포스코의 스마트팩토리는 지난 50년간 축적된 현장 경험과 노하우에 사물인터넷(IoT), 빅 데이터(Big Data), 인공지능(AI) 기술을 접목해 최적의 생산현장을 구현함으로써 최고 품질의 제품을 가장 경제적으로 생산 공급하기 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 있다.

 세계 최초로 스마트팩토리 플랫폼 포스프레임 자력 개발

포스코는 세계 최초로 철강연속공정의 특성을 반영한 스마트팩토리 플랫폼인 포스프레임(PosFrame)을 자력 개발하고, 철강업체로는 세계 최초로 생산공정 과정에 인공지능을 도입함으로써 인공지능 제철소로 탈바꿈을 추진하고 있다.

지난 2016년 이세돌 9단이 알파고와의 바둑 시합에서 진 이후, 딥러닝에 대한 관심이 높아지면서, 같은 해 하반기부터 딥러닝을 활용해 포항제철소의 2고로 스마트화부터 본격 추진했다.

포스코는 딥러닝을 통한 인공지능을 구현해 용광로의 노황을 자동제어하고자 했다. 그동안 수동제어하던 것을 딥러닝, 인공지능 구현을 통해서 용광로의 노황을 자동제어하는 것이다. 우선 비정형데이타를 정형화하는 1단계 디자타이제이션(digitization)과 2단계 딥러닝 인공지능을 활용하여 용광로 노황을 자동제어하는 스마타이제이션(smartization)으로 나눠 진행했다.

과거에는 용광로에 사용하는 석탄과 철광석 등을 수동으로 샘플링했었으나 현재는 고화질 카메라를 설치해 석탄과 철광석의 상태를 실시간으로 데이터화해서 사용하고 있다. 또한 용광로의 연소상태도 고화질카메라를 통해 연소상태를 판단 및 예측할 수 있게 되었다.  용광로 내부의 쇳물 온도도 과거에는 사람이 찍었는데 지금은 IOT센서를 활용해 실시간으로 데이터화해서 사용하고 있다.

예를 들어, 용선 온도는 1,500도로 이 보다 온도가 떨어지면 유동성이 안 좋아져서 조업이 잘 안되기 때문에 용선온도 관리는 매우 중요하고, 일정하게 편차없이 관리해야 연료비를 절감할 수 있다. 과거에는 사람이 2시간 한번씩 찍은 사진으로 온도를 체크했지만, 지금은 딥러닝이라는 알고리즘을 활용해서 1시간 후의 노열까지도 예측하고 자동으로 제어할 수 있게 되었다.

또한 지난해 초부터 제철소, 기술연구원, 성균관대 시스템경영공학과(이종석 교수) 산학연 공동으로 ‘인공지능 기반 도금량 제어자동화 솔루션 개발’해 광양 도금공장(CGL)에서 본격 가동 중이다.

인공지능 기반 도금량 제어자동화 솔루션은 자동차강판 생산의 핵심기술인 용융아연도금(CGL, Continuous Galvanizing Line)을 인공지능을 통해 정밀하게 제어함으로써 도금량 편차를 획기적으로 줄일 수 있는 기술로 이 기술은 인공지능 기법의 도금량 예측모델과 최적화 기법의 제어모델이 결합되어 실시간으로 도금량을 예측하고 목표 도금량을 정확히 맞추는 자동제어 기술이다.

포스코는 이번에 검증된 도금량 제어자동화 솔루션을 다른CGL 뿐 아니라 해외 소재 법인 CGL에도 확대 적용하여 세계 시장에서의 자동차용 도금강판 기술경쟁력을 선도하는 한편, 다른 철강제품의 생산공정에도 인공지능 기술을 적극 도입한다는 방침이다.

제철소 조업 환경에 특화된 스마트 CCTV 인프라 구축

또한 포스코는 제철소 조업 환경에 특화된 스마트 CCTV 인프라를 구축해 지난해 7월 포항과 광양 제철소 현장에 특화된 영상분석 기술을 접목한 스마트 CCTV 인프라를 오픈했다.

포스코가 개발한 스마트 CCTV는 녹화만 하는 일반 CCTV와 달리 제철소 현장의 특정 문자ㆍ형상ㆍ모션(움직임) 등을 자동 감지하고 이에 대한 정보를 안전ㆍ품질ㆍ조업 분석에 활용 가능하도록 관리자에게 알려주는 지능형 CCTV다. 

포스코형 스마트 CCTV를 적용하면 지금까지 작업자가 육안으로 판단하던 조업 모니터링 방식을 시스템을 통한 자동감지 방식으로 획기적으로 개선할 수 있다.

고열∙고위험 작업이 반복되는 제철소에는 조업 현장을 원격으로 모니터링할 수 있는 시스템이 필수다. 하지만 설치되어 있는 CCTV의 90%가 저화질의 아날로그 방식인데다 분진이나 진동이 잦은 조업 환경에서는 인식률이 더 떨어질 수밖에 없다. 또한 한 명의 작업자가 동시에 50여 개의 CCTV 화면을 동시에 확인해야 하기 때문에 정밀 모니터링에도 한계가 있었다.

이런 문제를 해결하기 위해 포스코는 포스프레임(PosFrame, 포스코 고유의 스마트팩토리 플랫폼) 기반의 스마트 CCTV 인프라를 구축하고, 포항 및 광양의 시범 공장을 대상으로 기존 아날로그 CCTV의 스마트화 및 신규 고화질 CCTV 설치 작업을 완료했다. 광양과 포항 시범공장에는 기존 아날로그 CCTV의 화질을 개선하고 디지털 변환이 가능하도록 해 영상 저장 및 인식을 통한 사후 분석이 가능하게 됐다. 광양 2제강공장에는 고화질의 스마트 CCTV를 신규로 설치하고 영상인식 기술 테스트와 현장 적용 검증을 마쳤다.

포스코형 스마트 CCTV의 핵심은 문자, 형상, 모션, 열/화상, 구역을 인식하는 상용영상 해석기술에 설비, 재료, 조업 등의 제철소 맞춤 정보를 학습시킨 데 있다. 이에 따라 설비 번호를 영상에서 자동으로 인식하고 추적해 설비 효율화를 높이거나 전수 품질 검사도 가능하다. 또한 열화상 등 다중 영상장치로 화재 위험을 사전에 감지해 예방할 수도 있다.

포스코는 스마트 CCTV를 제철소 전 공장으로 확대 적용해 설비 효율화 및 품질을 높이고 안전한 제철소를 만드는데 앞장서는 한편, 딥러닝 알고리즘을 추가로 탑재하고 영상 인식률을 98%까지 높이는 등 스마트 CCTV 인프라를 더욱 고도해 나갈 계획이다.

포항제철소에 ‘스마트 데이터센터’ 가동

이와 함께 포스코는 지난해 포항제철소에 ‘스마트 데이터센터’를 가동해 공장 스마트화에 한 발 더 다가섰다.

‘스마트 데이터센터’는 본사 전산실과 포항제철소 내 32개 공장에 설치된 사물인터넷(IoT) 센서를 통해 얻어진 빅데이터를 실시간으로 수집·저장하는 곳으로 포스코가 추진하는 스마트 팩토리 사업의 컨트롤타워 역할을 하는 핵심 인프라다.

‘스마트 데이터센터’에 모아진 공장의 각종 정보들은 소프트웨어인 포스프레임(PosFrame, 포스코 고유의 스마트팩토리 플랫폼)에 축적되고 이를 통해 분석하고 예측한 정보를 바탕으로 포스코는 현장에서 최적의 생산 환경을 구축하게 된다.

총 1년 3개월간의 공사기간을 거쳐 완공된 ‘스마트 데이터 센터’는 총 2550㎡(772평) 부지에 3층 규모로 지어졌으며 외관은 데이터센터 이미지에 맞게 ‘QR 코드’로 형성화했다.

1층에는 전기실, 비상발전기실, 공조 기계실 등 기반설비가 설치되었으며 2층과 3층은 서버, 스토리지, 네트워크장치 등 최신 IT 설비와 관제시설이 들어섰다.

건축물에는 포항제철소의 월드프리미엄(WP) 제품이 적극 사용됐다. ‘녹슬지 않는 철’로 유명한 포스맥을 비롯해 고강도 강관파일, 성능 향상형 합성골조 등이 적용됐다.

‘스마트 데이터센터’는 연중 24시간 운영되며 지진, 화재 등 각종 재난으로부터 IT장치를 보호하기 위해서 규모 8.0 이상 지진에도 끄떡없는 면진설비 (지반과 건물 사이에 고무 블록 및 베어링 등 면진장치를 설치해 지반으로부터 전달되는 지진력을 감소시키는 설비)를 갖췄다. 또한 첨단 소화설비도 설치해 화재 시 초기에 신속하게 진화할 수 있도록 했다.

건물 외벽에는 포항산업과학연구원(RIST)에서 연구개발한 컬러 건물일체형 태양광발전 (BIPV ; Building Integrated Photovoltic) 설비를 적용했고 냉방설비도 외부 기온에 따라 연동돼 에너지절감 효과를 높였다.

이재훈 기자 ljh@ceomagazine.co.kr

<저작권자 © CEO NEWS 무단전재 및 재배포금지>
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