포스코 포항제철소 '스마트 고로'가 새로운 희망으로 떠오르고 있다.

고로는 석탄과 철광석을 이용해 쇳물을 만드는 설비를 말한다.

포항제철소 2고로는 2017년 이후 5년에 걸쳐 스마트팩토리 기술을 적용한 스마트 고로 형태로 운용되고 있다.

스마트 고로는 제철소 고유의 스마트팩토리 기술로 기존 조업 기술을 성공적으로 대체하고 있다.

철광석을 녹여 쇳물을 만드는 고로 내부 온도는 최대 2300도까지 치솟기 때문에 육안으로 확인하는 것이 불가능하다.

이 떄문에 기존에는 표면 온도, 압력, 가스 성분으로 용광로 내부 상황을 추정했다.

고로 운전 또한 수동 제어되기 때문에 제철 공정은 숙련된 직원 경험에 의존했다.

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

이를 바탕으로 조업 조건을 선제적으로 자동 제어해 품질 편차가 적은 쇳물을 생산하는 것이 목표다.

경험과 직관에 의해 제어되던 쇳물 생산을 데이터에 맡기게 된 것.

스마트팩토리 기술 개발을 위해 2018년 산·학·연 스마트 고로 협력 체계가 구성됐다.

세계 최고 수준의 조업 기술을 보유한 포스코, IoT 센서·영상 처리기술과 빅데이터 솔루션을 제공하는 국내 벤처기업, AI 알고리즘을 개발하는 지역 대학·연구소가 세계 최초 인공지능 활용 고로 자동 제어를 위해 머리를 맞댔다.

산·학·연 협업 체계를 구축을 시작으로 포스코 고유의 스마트팩토리 인프라인 '포스프레임(PosFrame)'이 적용됐다.

시범 운영을 거쳐 2019년부터 본격적으로 전 제철소 스마트화에 나섰고, 2020년에는 조업을 넘어 설비·물류·안전·사무 등으로 스마트팩토리 적용 범위를 확대했다.

스마트 고로 정보는 포스프레임에 모인다.

제철소는 생산 계획부터 최종 제품을 고객사에 인도하기까지 모든 공정이 연속적으로 이뤄진다.

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

포스프레임을 이용해 3개월 후 쇳물 생산량을 예측하고, 이를 이후 제품 생산까지 연결해 고객사에 차질없이 전달하는 것이 최종 목표다.

포항제철소의 스마트 고로 도입은 철강 생산량 증대와 품질 향상에 획기적으로 기여했다.

생산량이 연 8만5000t 증가했고, 품질 불량률은 기존 대비 63% 감소했다.

8만5000t은 중형 승용차를 연간 8만5000대 더 생산할 수 있는 양이다.

직원들의 근무 여건 또한 개선됐다.

수동 제어가 자동 제어로 전환되니 작업자 안전도가 향상됐고, 단순, 반복 업무에서 벗어난 직원들은 창의성을 발휘해 성과를 낼 수 있는 기회를 얻게 됐다.

포항제철소 2고로는 이러한 성과에 힘입어 2019년 국내 최초로 세계경제포럼(WEF)이 선정한 '등대공장'이 됐다.

등대공장은 4차 산업 혁명 핵심 기술을 활용해 세계 제조업 미래를 이끌고 있는 공장을 말한다.

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

포항=성민규 기자 smg511@hanmail.net