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AI로 원격제어해 `글로벌 원 퀄리티`
기사입력 2019-12-08 20:25
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최오성 포스코 대리(왼쪽)가 전남 광양제철소 냉연공장에서 자신이 인공지능(AI)을 접목해 개발한 `레이저 용접기 고장 예방 시스템` 운용에 대해 설명하고 있다.

[사진 제공 = 포스코]

지난 6일 전남 광양제철소 제4용융아연도금라인(CGL) 공장. 한파가 몰아치는 공장 밖과는 달리 자동차용 아연도금 강판 생산을 위해 쉴 새 없이 기계가 돌면서 공장 안은 열기로 가득했다.

특히 열처리한 냉연강판이 아연이 녹아 있는 욕조에 담겼다 수직으로 들어 올려지자마자 순식간에 에어나이프가 강판 표면의 아연을 깎아내는 작업이 엄청난 굉음을 내며 이뤄졌다.

약 30분이 걸리는 아연도금 강판 생산 공정 중 아연도금의 양(두께)을 조절하는 이 작업은 채 1초도 걸리지 않았지만 이 공정은 품질과 아연 사용량에 밀접한 관련이 있어 전체 공정 중 가장 핵심으로 꼽힌다.

예전에는 강판 사용 목적과 업체 요구에 따라 따라 강판의 목표 도금량이 다양한 데다 수동으로 도금량을 제어하면서 작업자의 숙련도에 따라 편차가 있었다.

에어나이프 공정을 거치고 아연이 응고된 후에나 도금량을 측정할 수 있어서 실시간으로 제어하는 것이 어려웠다.

하지만 인공지능(AI)을 적용한 도금량 자동제어기술을 적용하면서 사람이 제어할 때 1㎡에 7g에 이르던 도금량 편차가 0.5g으로 획기적으로 줄어들고 품질 향상과 과(過)도금량 감소로 인한 생산 원가 절감 효과를 낼 수 있었다.

기술 개발에 참여한 장태인 포스코 책임연구원은 "초정밀 도금 제어기술은 딥러닝을 이용해 제품의 강종, 두께, 폭, 조업 조건과 목표 도금량을 스스로 학습해 정확히 제어한다"며 "기존에는 89% 수준의 도금량 제어 적중률이 이제는 99% 이상을 웃돌고 있다"고 설명했다.


2017년 광양제철소 1개 라인에서 도금량 자동제어기술 적용을 시작해 현재 광양제철소 7개 라인과 포항제철소 1개 라인, 포스코강판 1개 라인 등 9개 생산라인에 확대돼 있다.

지난 10월 말까지 중국, 멕시코, 태국, 인도 등 국외 5곳 현지법인에 기술판매를 완료해 생산라인에서 본격 활용되고 있다.

광양제철소 기술연구원 안에는 도금량 제어 통합모델 시스템(AI-Zn master)이 구축된 공간이 마련돼 도금량 제어 기술이 적용된 14개 공장을 실시간으로 모니터링하고 원격으로 공정을 컨트롤하면서 유지·보수 작업도 진행하고 있다.

장 책임연구원은 "포스코의 아연도금 강판을 생산하는 14개 공장에서 같은 품질로 생산이 가능해져 '글로벌 원 퀄리티'를 유지할 수 있게 됐다"고 강조했다.


포스코는 용융아연도금 과정의 생산 효율을 더욱 끌어올리기 위해 4CGL 공장에서 아연이 녹아 있는 욕조 농도를 AI를 활용해 자동제어할 수 있도록 하는 등 7가지 분야의 추가적인 AI 기술을 10월 말부터 적용하고 있다.

성균관대와 산학연 협력을 통해 내년 상반기까지는 시스템을 안착시킨 후 다른 생산라인 공정으로 확대할 계획이다.


이 같은 AI 적용이 가능한 기반에는 포스코가 스마트팩토리를 구현하기 위해 구축한 생산라인 빅데이터 플랫폼인 '포스프레임(PosFrame)'이 있었다.

포스프레임은 여러 공장에서 발생되는 서로 다른 특성을 가진 데이터를 유기적으로 수집·저장하고 관리할 수 있는 시스템이다.

현장 엔지니어들이 자신의 노하우와 데이터를 결합시켜 공정 곳곳에 적용할 수 있는 자동화 모델을 개발할 수 있는 기반을 제공한 것이다.


광양제철소 압연설비부에서 9년째 근무하고 있는 최오성 대리는 냉연공장에서 자신이 담당하는 레이저 용접기의 축적된 데이터를 바탕으로 AI를 적용한 레이저 용접기 실시간 고장 예방 모니터링 시스템을 지난 10월 개발했다.


[광양 = 서동철 기자]
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