포스코, '인텔리전트 팩토리'로 초격차 기술경쟁력 선도한다

기사입력 : 2025년05월27일 16:58

최종수정 : 2025년05월27일 16:58

광양 2제강공장, 전로 원터치 취련 자동화 조업기술
냉각수 설비 이상예지 모델 개발로 설비장애 사전 예방
라이다 센서·AI기반 CCTV 등 스마트 기술로 작업장 안전 기여

[서울=뉴스핌] 김승현 기자 = 최근 국내 철강업계는 저가 수입재의 범람, 미국 보호무역 장벽에서 기인한 글로벌 관세전쟁의 본격화, 환경규제 부담이라는 삼중고에 처해있다.

장인화 포스코그룹 회장은 이를 돌파하고자 '철강경쟁력 재건'을 그룹의 7대 미래 혁신과제 중 하나로 삼고, 철강분야의 디지털전환(Digital Transformation, DX)를 추진하고 있다.

인텔리전트 팩토리란 기존 스마트 팩토리에서 단순히 프로세스가 자동화되는 차원을 넘어, 모든 공정에서 발생하는 빅데이터를 자동으로 수집·유통·서비스하고 그에 기반한 의사결정까지 자동으로 판단하고 관리하는 것을 말한다.

포스코는 인텔리전트 팩토리 전환으로 주문·생산·판매·마케팅 등 제조 전 프로세스를 관통해 한 단계 높은 원가, 품질, 안전이 구현되는 지능형 자율제조를 구현하고자 한다.

포스코는 사람, AI, 그리고 로봇 간 협업을 통한 지능형 자율 제조 프로세스인 인텔리전트 팩토리를 구현해, 포스코그룹의 핵심 부문인 철강 사업의 본원경쟁력을 강화해 나아갈 계획이다.

포스코 광양제철소 제강공정에 적용된 기술들은 인텔리전트 팩토리로 나아가는 포스코의 모습을 보여준다.

광양제철소 2제강 전로 원터치 조업 성공 기념촬영 [사진=포스코]

◆ 광양 2제강공장, 전로 원터치 취련 자동화 조업기술

제강공정은 제선에서 운반된 용선에서 불순물을 제거해 깨끗한 용강을 만드는 과정이다. 이러한 전로 조업은 공정 단계마다 취련사의 세심한 조작이 필요하기에 작업 피로도가 높고 작업자별 품질 편차가 발생했다.

무엇보다 취련이 완료된 용강의 온도는 1600℃ 이상이고, 그 무게 또한 300톤에 달해 취련사들은 늘 긴장감을 느끼며 업무에 임해야 했다. 취련은 용선의 불순물을 제거하고 필요한 성분을 제어하는 작업이다. 이러한 문제를 해결하고자 광양 제강부와 기술연구원은 2018년도부터 전로 원터치 취련 자동화 조업기술 개발에 착수했다.

포스코 광양제철소 제강공장은 오랜 경험과 노하우로 숙련된 취련사를 다수 확보하고 있으며 오랜 기간 현장과 MES(Manufacturing Execution System, 생산관리시스템)를 연동해 방대한 조업 데이터를 축적해 왔기에 자동화 기술 개발에 확신이 있었다.

7년간의 기술 개발 끝에 기존 설비조작횟수 25번에서 모든 취련 작업을 100% 자동 원터치로 수행하는 혁신적인 시스템이 탄생했다.

이를 통해 취련사의 안전을 보장하고, 일관된 조업 품질을 유지할 수 있다. 더 나아가 이 기술은 현장에서 조업을 해야하는 물리적 한계를 넘어 공간 제약 없이 원격으로 자동 취련을 제어할 수 있는 고도화된 기능을 제공한다.

전로 원터치 취련 자동화 조업 기술의 핵심은 'IoT 기반으로 계측된 영상을 AI로 학습해 설비가 자동 운전되는 기술'과 '포스코형 AI 열배합 모델이 적용된 취련 조업'이다.

다양한 IoT 기반의 영상 계측 시스템은 작업 현장의 사각지대와 고위험 지점을 모니터링하고, 영상을 학습한 AI는 최적의 전로 운전 방법을 제시하며, AI 열배합 모델은 용선의 온도, 성분, 전로의 상태 등 조업 환경에 대한 빅데이터를 분석해 가장 적합한 취련 방법을 제시한다. 이러한 IoT 기반의 영상 계측 시스템과 AI 기술로 더욱 안전하고 효율적인 조업이 이뤄질 수 있다.

포스코는 전로 조업 전 공정을 100% 자동화한 이 기술 개발로 25번의 설비 조작 횟수를 1회로 단축시키고, 용강의 온도와 성분 적중률을 향상시켰으며, 제강 실수율 또한 개선해 일정한 제품 품질을 유지할 수 있게 됐다.

스마트 CCTV 작동 모습 [사진=포스코]

◆ 냉각수 설비 이상예지 모델 개발로 설비장애 사전 예방

설비 장애가 발생하기 전 이를 감지하는 스마트 예지 정비체계도 구축되고 있다.

포스코는 제강공장의 핵심 설비인 '서브랜스(Sub Lance)'의 과열 방지를 위한 냉각수 설비 이상예지 모델을 개발했다.

이 모델은 서브랜스의 냉각수 공급 호스에서 발생할 수 있는 문제를 조기에 감지해 설비장애를 사전에 예방하는 데 중점을 두고 있다.

서브랜스는 쇳물의 ▲온도 ▲탄소 ▲산소 함량을 정밀하게 측정하는 길쭉한 봉 형태의 설비로 설비 운영자가 측정된 성분 함량에 따라 쇳물 성분을 정밀 조정할 수 있도록 돕는다.

이러한 서브랜스 설비에 원활하게 냉각수가 공급되지 않으면, 쇳물의 성분 측정에 문제가 생길 뿐만 아니라 설비의 과열로 이어져 예기치 못한 품질 저하가 발생할 수 있어, 냉각수 유출을 사전 감지해 이를 예방하는 것이 중요하다.

'냉각수 설비 이상예지' 모델은 첨단 데이터 분석 및 예측 알고리즘이 적용되었으며, 실시간으로 냉각수의 흐름과 온도를 모니터링해 비정상적인 패턴이 감지될 경우 즉각적인 경고 메시지를 발송한다.

설비 이상을 실시간으로 추적하는 것에서 나아가, 설비 장애로 이어질 수 있는 잠재 요소를 분석하고 사전에 이상을 예측한다는 것이 이 모델의 가장 큰 특징이다. 이를 통해 포스코는 약 14시간 후에 발생할 수 있는 설비 장애의 징후까지 감지하여 사전 정비를 실시함으로써 보다 안정적인 생산환경을 구축하게 되었다.

포스코 본사. [사진=포스코]

◆ 라이다 센서·AI기반 CCTV 등 스마트 기술로 작업장 안전 기여

스마트 기술은 설비의 효율성, 생산성에 기여하는 것뿐만 아니라, 작업장의 안전한 환경을 조성하는데도 기여하고 있다.

포스코는 광양제철소 제강부 슬라브정정공장 통행로 내에 라이다(Lidar) 센서 기반 차단기와 AI기반 CCTV를 설치해 작업자의 안전을 강화하는 Smart Fool Proof 시스템 적용을 확산하고 있다.

Smart Fool Proof 시스템은 작업자 실수로 발생 가능한 설비 장애 및 안전사고를 예방하기 위해 광양제철소가 자체적으로 개발한 첨단 안전시스템으로서 인공지능과 사물인터넷 등 다양한 기술을 활용해 사고를 방지하는 안전장치를 의미한다.

슬라브 정정공장 통행로에 적용된 Smart Fool Proof 시스템은 라이다 센서를 활용해 사람 감지 시 자동으로 차단기를 내려 작업자를 보호한다.

차량 혹은 크레인 이동이 감지되지 않을땐 차단기를 열어 통행을 허용한다. 정밀한 감지를 가능케 하는 라이다 센서를 적용하여 작업자와 크레인, 차량 등을 정확하게 인식할 수 있게 한 것이 핵심이다.

또한 공장 내부의 통행로와 크레인이동구역이 혼재된 공간에 AI 기반 CCTV를 적용해 작업자를 감지하면 크레인 이동이 자동으로 정지되는 시스템을 구축했다. 작업자와 크레인 및 설비 등을 CCTV가 정확하게 감지할 수 있도록 수 천장의 이미지를 AI에 학습시키고 축적된 데이터를 통해 더 정확하게 작업자와 설비를 구분하고 인식할 수 있게 한 것이 특징이다.

kimsh@newspim.com

사진

광복군, 일본군 무장해제 "항복사실 모르느냐? 변상문의 '화랑담배'는 6·25전쟁 이야기이다. 6·25전쟁 때 희생된 모든 분에게 감사드리고, 그 위대한 희생을 기리기 위해 제목을 '화랑담배'로 정했다. 우리는 그들에게 전의(戰意)가 없는 것을 보이기 위해 기관단총을 모두 어깨에 걸쳤다. 그러고도 만일을 위해서 각각 산개하면서 뛰어내리기 시작했다. 드디어 내 차례가 왔다. 몸을 날렸다. 아. 그때 그 바람 냄새, 그 공기의 열기, 아른대는 포플러의 아지랑이, 그리고는 아무것도 순간적이었지만 보이지 아니했다. 그러나 어쩐 일인가? 우리 주변엔 돌격 태세에 착검한 일본군이 포위하고 있었다. 워커 구두 밑의 여의도 모래가 발을 구르게 했다. 코끼리 콧대 같은 고무관을 제독총에 연결한 험상궂은 방독면을 뒤집어쓴 일본군이 차차 비행기를 중심으로 원거리 포위망을 좁혀오고 있었다. 너무나도 위험한 상황이었다. 이것이 그리던 조국 땅을 밟고 처음 맞은 분위기였다. 동지들은 눈빛을 무섭게 빛내면서 사주경계를 했다. 그러나 아직 기관단총을 거머쥐지는 아니했다. 여의도의 공기가 움직이지 않는 고체처럼 조여들어 왔다. 뿐만 아니었다. 타고 온 C46형 수송기로부터 한 50여m 떨어진 곳의 격납고 앞에는 실히 1개 중대나 되는 군인들이 일본도를 뽑아 든 한 장교에게 인솔되어 정렬해 있었다. 그 앞에는 고급장교인 듯한 자들이 한 줄 또 섰고, 장군 몇 명도 있는 듯했다. 그러나 무엇보다도 8월 18일 한낮의 그 뜨거운 여의도 열기가 우리를 더욱 긴장시켰다. 격납고 뒤에까지 무장한 군인이 대기하고 있었다. 중형전차의 기관포도 이쪽을 향하고 있었다. 환호하는 광복군. [사진= 국사편찬위원회] 비행장 아스팔트 위엔 한여름의 복사열이 그 위기의 긴장처럼 이글대고 있었다. 어느새 우리는 땀에 젖어 있었다. 기막힌 침묵이 십여 분이나 지났다. 그러나 그들은 어떤 행동도 취해 오지 않았다. 마침내 우리가 발걸음을 옮겼다. 우리는 일본군 고급 장교들이 늘어선 쪽으로 한걸음 씩 움직였다. 각자 산개, 조심하라! 누군가가 이렇게 나직하게 말했다. 서해 연안으로 비행기가 고도를 낮출 때 누군가가 유서를 쓰던 일이 이 순간 내 머릿속에서 상기되었다. 일본군 병사들은 우리가 다가서자 의외로 포위망을 풀 듯이 비켜섰다. 우리는 아직 기관단총을 어깨에 멘 그대로였다. 일본군이 길을 열어주자, 그들도 일본군 육군 중장을 선두로 한 장교단이 우리 쪽으로 오기 시작했다. 그가 바로 조선주차군사령관 죠오쯔끼(上月良夫)였다. 쬬오쯔기는 그의 참모장 이하라 소장과 나남 사단장과 참모들을 뒤로 거느렸다. 우리도 좌우로 벌려 섰다. 쬬오쯔기가 「나니시니 이라시따노?(무슨 일로 왔소?)」말문을 열었다. 퍽 야무지게 보였다. 우리는 말 대신 영등포 상공에서 뿌리다 남긴 선전 전단을 내밀어 주었다. 우리의 임무가 일본어와 우리말로 적힌 전단이었다. 거긴 또 우리가 이렇게 들어오게 된 사연도 적혀있었다. 우리는 한 장씩 그 전단을 다른 일본군 장교들에게 나누어 주었다. 쬬오쯔끼는 이를 받아 읽고, "일본은 정전만 한 상태이니 일단 돌아갔다가 휴전 조약이 체결된 다음에 재입국하라"라고 말했다. 그러면서 은근히 위협했다. 자기네 병사들이 꽤 흥분되어 있으니, 만약 돌아가지 않으면 그 신변 보호에 안전책임을 지기가 어렵다는 분위기라고 했다. 이에 이범석 장군이 "네 놈들의 천황이 이미 연합국에 무조건 항복한 사실을 모르느냐? 이제부터는 동경의 지시가 필요 없다는 것을 알아야 한다"라고 맞섰다. 그러나 쉽사리 양보하지 않았다. 옥신각신 말이 몇 번 건너 왔다 갔다. 갑자기 쬬오쯔끼는 한 일본군 대령에게 일을 처리하라고 지시했다. 그러면서 그는 동경서 손님이 오기로 되어 있어 마중을 나와 있던 참이란 말을 하고는 물러가 버렸다" 이범석 장군은 일본군 측에 "조선 총독을 만나 담판 짓겠다'라고 요구했으나 거절당했다. 일본군 무장해제 임무를 띠고 국내로 들어 온 '광복군 국내정진군'은 아무런 소득도 올리지 못한 채 다음 날 8월 19일 14:30분 여의도 기지를 이륙하여 중국으로 돌아갔다. 광복군은 미군정이 시작되고 나서 한참이나 지난 다음에 개인 자격으로 귀국할 수밖에 없었다. 조짐이 좋지 않았다. / 변상문 국방국악문화진흥회 이사장 2025-09-29 08:00

사진

중국 전기차 주행거리 두배 증가 배터리 개발 [베이징=뉴스핌] 조용성 특파원 = 중국이 에너지 밀도를 두 배 증가시킬 수 있는 전고체 배터리를 개발해 낸 것으로 나타났다. 중국 칭화(淸華)대학 화학공학과의 연구팀은 '음이온이 풍부한 용매화 구조 설계'를 개발해 냈으며, 이를 기반으로 불소 함유 폴리에테르 전해질을 성공적으로 만들어냈다고 중국 관찰자망이 30일 전했다. 해당 연구 성과는 논문 형식으로 국제 학술지인 네이처에 등재되었다. 연구진이 만들어낸 폴리에테르 전해질은 고체이며, 연구팀은 해당 전해질을 사용하여 전고체 배터리를 제작했다. 제작된 전고체 배터리는 604Wh/kg의 에너지 밀도를 기록했다. 이는 현재 리튬 이온 배터리의 에너지 밀도가 150~320Wh/kg인 점을 감안하면 에너지 밀도가 두 배 이상 높아진 것이다. 동일한 무게의 배터리이지만 해당 전해질을 사용한 전고체 배터리는 두 배 이상의 전력을 충전할 수 있는 셈이다. 이론적으로 전기차의 1회 충전 주행 거리가 두 배 증가할 수 있게 된다. 현재 500km가량을 주행할 수 있는 전기차가 1000km를 주행할 수 있게 된다. 해당 전고체 배터리는 안전성 테스트도 통과하였다. 못을 박아도 화재와 폭발이 일어나지 않았다. 또한 120도의 높은 온도의 박스 안에 6시간 동안 방치되었지만, 연소나 폭발이 일어나지 않았다. 또한 500회 이상 충방전을 거치면서도 에너지 저장 용량은 안정적으로 유지되었다. 연구진이 만들어낸 전고체 배터리가 상용화된다면 많은 분야에서 활용이 가능해진다. 전기차의 주행 거리는 두 배 증가하며, 드론의 비행 거리도 두 배 증가하게 된다. ESS(에너지저장장치) 역시 부피당 저장 용량을 크게 끌어올리게 되며 ESS 소형화가 가능해진다. 칭화대 연구진이 개발한 전고체 전해질의 도식도 [사진=네이처 캡처] ys1744@newspim.com 2025-09-30 10:35