포항제철소 ‘스마트고로’ 미래 제철산업 이끈다
  • 이진수기자
포항제철소 ‘스마트고로’ 미래 제철산업 이끈다
  • 이진수기자
  • 승인 2022.05.02
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빅데이터·AI 활용 쇳물 생산 2고로, 기존 조업 기술 성공적 대체
철강 생산량 연 8만 5000t늘고 품질 불량률은 63% 대폭 감소
안전도 향상·업무 효율 제고… 한국 첫 ‘등대공장’ 선정 되기도
3·4고로 확대 적용·기업 노하우 전수 노력에 미래 롤모델 ‘우뚝’
포스코 포항제철소 제선부 직원이 2고로에서 출선작업을 하고 있다. 2고로는 빅데이터와 인공지능(AI)을 활용한 스마트 고로이다.

포스코가 추진한 포항제철소의 ‘스마트 고로’가 미래 제철소의 롤 모델로 떠오르고 있다.

고로는 석탄과 철광석을 이용해 쇳물을 만드는 설비로, 높이가 110m 이상으로 높을 고(高), 화로 로(爐)를 써서 고로(高爐)라 하며, 일명 용광로라 하기도 한다.

포항제철소 2고로는 2017년 이후 5년에 걸쳐 스마트팩토리 기술을 적용한 스마트 고로 형태로 운용되고 있는 가운데 기존 조업 기술을 성공적으로 대체하고 있다.

철광석을 녹여 쇳물을 만드는 고로의 내부 온도는 최대 2300도까지 치솟기 때문에, 고로 내부를 육안으로 확인하는 것이 불가능하다. 따라서 기존에는 표면의 온도, 압력, 가스 성분으로 용광로 내부의 상황을 추정했으며 고로 운전 또한 수동제어로 실시되었기 때문에 제철 공정은 숙련된 직원의 경험에 의존하는 프로세스로 여겨져 왔다.

반면 스마트 고로는 실시간 측정된 데이터로 수많은 케이스를 학습하고, 용광로 상태를 스스로 체크해 조업 결과를 미리 예측한다.

이를 바탕으로 조업 조건을 선제적으로 자동 제어해 품질 편차가 적은 쇳물을 생산하는 것이 목표이다. 경험과 직관에 의해 제어되던 쇳물 생산을 데이터에 맡기게 된 것이다.

포스코는 스마트팩토리 기술개발을 위해 2018년 산학연의 스마트 고로 협력체계를 구성했다. 포스코, 벤처기업, 지역 대학·연구소가 세계 최초의 인공지능(AI)을 활용한 고로 자동제어를 위해 머리를 맞댄 것이다.

여기에 포스코 고유의 스마트팩토리 인프라인 ‘포스프레임’이 적용됐으며 시범운영을 거쳐 2019년부터는 본격적으로 전 제철소 스마트화에 나섰으며, 2020년에는 조업을 넘어 설비·물류·안전·사무 등으로 스마트팩토리 적용 범위를 확대했다.

스마트 고로의 정보는 포스프레임에 모인다. 제철소는 생산 계획부터 최종 제품을 고객사에 인도하기까지 모든 공정이 연속적으로 이루어진다.

여의도 3배 면적의 제철소에 산재된 수백 개의 공장에서 생성되는 정보를 한 곳에 모으고, 정형화·데이터화하기 위해서는 제철소 특성에 맞춘 데이터 플랫폼인 포스프레임이 필수적이다.

포스프레임을 이용해 약 3개월 후의 쇳물 생산량을 예측하고, 이를 이후 제품 생산까지 연결해 고객사에 차질 없이 전달하는 것이 최종 목표이다.

포항제철소 2고로의 스마트 고로 도입은 철강 생산량 증대와 품질 향상에 획기적으로 기여했다. 생산량이 연 8만 5000t 증가했으며, 품질 불량률이 기존 대비 63% 감소했다.

8만 5000t은 중형 승용차를 연간 8만 5000대 더 생산할 수 있는 양이다.

직원들의 근무 여건 또한 개선됐다. 수동제어가 자동제어로 전환돼 작업자의 안전도가 향상됐으며 단순, 반복 업무에서 벗어나 직원의 창의성을 발휘해 성과를 낼 수 있는 기회를 얻게 됐다.

포항제철소 2고로는 2019년 대한민국 최초로 세계경제포럼(WEF)에 의해 ‘등대공장’에 선정되기도 했다. 등대공장은 4차 산업혁명 핵심기술을 활용해 세계 제조업의 미래를 이끌고 있는 공장을 의미한다.

포항제철소는 2고로에 적용한 스마트팩토리 기술을 3, 4고로로 확대 적용해 운영하고 있다.

회사 관계자는 “스마트 고로는 빅데이터와 AI를 활용해 쇳물을 생산하는 것으로 철강 생산량 증대와 품질 향상, 직원 근무 여건 개선에 큰 기여를 하고 있다”고 말했다.

포스코는 포항제철소 2고로에서 얻은 스마트 공장 구축 노하우를 국내 기업에 전수하고 있다. 포스코와 중소벤처기업부가 각각 200억 원, 100억 원을 출연해 스마트팩토리 기술 지원사업을 실시하고 있다.


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