포스코 직원들이 자동조업이 가능한 통합운전실이 구축된 포항제철소 열연부 스마트팩토리에서 원격작업을 하고 있다. 포스코 제공
포스코 직원들이 자동조업이 가능한 통합운전실이 구축된 포항제철소 열연부 스마트팩토리에서 원격작업을 하고 있다. 포스코 제공
포스코는 ‘포스트 코로나’ 시대에 대비하기 위해 빅데이터, 인공지능(AI) 기술 등을 토대로 한 디지털 기술 혁신에 박차를 가하고 있다.

포스코는 세계 최초로 철강연속공정의 특성을 반영한 스마트팩토리 플랫폼인 포스프레임(PosFrame)을 자체 개발했다. 철강업체로는 세계 최초로 생산공정 과정에 인공지능을 도입해 AI 제철소로 탈바꿈하고 있다는 설명이다. 포스프레임은 주문투입 단계부터 제품 출하까지 여러 공정에서 발생하는 서로 다른 특성의 데이터들을 수집, 저장하고 관리하는 플랫폼이다,

포스코의 스마트팩토리는 지난 50년간 축적된 현장 경험과 노하우에 사물인터넷(IoT), 빅데이터, AI 기술을 접목해 최적의 생산현장을 구현하고 있다. 이를 통해 최고 품질의 제품을 가장 경제적으로 생산 공급하겠다는 계획이다.

이와 함께 무(無)장애 조업체계를 실현하고, 품질 결함요인을 사전에 파악해 불량을 최소화하고 있다. 지난해 7월에는 세계경제포럼(WEF)에서 세계 제조업의 미래를 선도할 ‘등대공장’으로 선정되는 등 철강산업 고유의 스마트 공장 플랫폼을 구축한 점을 높이 평가받고 있다.

포스코는 기존에는 사람이 직접 관찰하고 관리했던 원료 재고 분석에 드론을 도입했다. 포항과 광양제철소에는 총 2.73㎢의 원료야드가 있다. 여의도 면적의 3분의 1에 달하는 드넓은 원료야드를 이전엔 사람이 직접 관찰하고 관리해 재고 측정엔 1시간20분, 재고 분석엔 4시간이 소요됐다. 포스코는 드론을 도입해 재고 측정시간을 20분으로 줄였다. 자체 개발한 데이터처리 알고리즘을 활용해 재고 분석시간도 1시간으로 단축했다. 드론은 사람이 접근하기 어려운 협소한 곳까지 정밀하게 점검하고 추적해 재고 현황을 보다 정확하게 파악할 수 있을 뿐 아니라 안전사고도 예방할 수 있다.

철의 원료인 철광석은 용광로에 들어가기 전 균일한 크기와 성분으로 만드는 소결 공정을 거친다. 철광석은 육안으로는 확인하기 어려울 만큼 알맹이가 작다. 지금까지는 작업자의 숙련도와 노하우에 따라 소결광의 품질이 달라질 수밖에 없었다. 포항제철소 제선부 3소결공장은 스마트 센서를 활용해 작업자가 육안으로 확인해야 했던 부분을 데이터화했다. 딥러닝을 통해 인공지능이 스스로 실시간 제어할 수 있도록 자동 제어시스템을 적용했다.

포스코는 포항 2고로를 비롯해 최근 2차 개수를 마치고 조업을 재개한 광양 3고로 등 포항과 광양에 2기씩 총 4기의 스마트 고로를 구축 또는 가동하고 있다. 포스코의 AI 용광로는 수많은 변수와 케이스를 스스로 학습하고, 연·원료의 성분과 용광로 상태를 스스로 점검한다. 이를 통해 조업 결과를 예측한 뒤 조업 조건을 선제적으로 자동 제어한다. 그 결과 포스코의 스마트 용광로는 하루 용선 생산량을 240t가량 늘렸다. 이는 1년간 8만5000t의 쇳물을 추가 생산할 수 있고, 중형 승용차를 연간 8만5000대 더 생산할 수 있는 양이다.

열연, 냉연, 도금 등 최종 제품을 생산하는 공정에도 스마트기술을 적용해 품질 편차를 줄이고 제품 손실을 줄이고 있다. 열연 공장의 경우 지난 7월 가열, 압연, 권취 등 전 공정에 스마트 기술을 적용해 한 곳에서 제어할 수 있는 통합운전실을 구축했다. 가열 공정은 인공지능을 적용해 품질 편차를 획기적으로 줄였다. 압연 공정은 조업 상황에 따라 최적의 압연량을 자동 설정해 주는 스마트 기술로 제품 손실을 크게 줄였다.

강경민 기자 kkm1026@hankyung.com