글로벌 철강기업 포스코가 생산공정에 인공지능(AI)을 도입하는 등 스마트팩토리를 구축하며 4차 산업혁명을 선도하고 있다. 포스코는 세계 최초로 철강 연속공정의 특성을 반영한 스마트팩토리 플랫폼인 포스프레임(PosFrame)을 자력 개발한 데 이어 철강업체로는 세계 최초로 생산공정 과정에 인공지능을 도입해 인공지능 제철소로 탈바꿈하고 있다.

포스코의 스마트팩토리는 지난 50년간 축적된 현장 경험과 노하우에 사물인터넷(IoT), 빅데이터(Big Data), AI 기술을 접목해 최적의 생산현장을 구현함으로써 최고 품질의 제품을 가장 경제적으로 생산 공급하기 위한 것이다. 이를 통해 무(無)장애 조업체계를 실현하고, 품질 결함 요인을 사전에 파악해 불량을 최소화하는 한편, 작업장의 위험요소를 실시간으로 파악해 안전한 생산환경을 구현하고 있다.

인공지능 활용해 최적의 생산공정 구축

2016년 이세돌 9단이 알파고와의 바둑 시합에서 진 이후 딥러닝에 대한 관심이 높아지면서 포스코는 같은 해 하반기부터 딥러닝을 활용해 포항제철소의 2고로 스마트화부터 본격 추진했다. 현재 포항 2고로 스마트화를 시작으로 포항 3고로까지 인공지능 기술을 적용했으며, 올해 시설 업그레이드를 마치고 가동 예정인 광양 3고로도 인공지능 용광로로 탈바꿈할 예정이다.

포스코는 딥러닝을 통한 인공지능을 구현해 용광로의 노황을 자동 제어한다. 석탄과 철광석의 상태를 고화질 카메라로 실시간 데이터화한 뒤 딥러닝 인공지능을 활용해 최적의 노황을 만드는 것이다. 예를 들어 용광로의 용선 온도는 1500도로 이보다 온도가 떨어지면 유동성이 안 좋아져서 조업이 잘 안 되고 온도 편차 없이 관리해야 연료비를 절감할 수 있다. 과거에는 사람이 2시간에 한 번씩 찍은 사진으로 온도를 체크했지만, 지금은 딥러닝이라는 알고리즘을 활용해서 1시간 후의 노열까지도 예측하고 자동으로 제어할 수 있다.

포스코 스마트팩토리의 중심에는 포스코 고유의 철강 스마트팩토리 플랫폼인 ‘포스프레임’이 있다. 포스프레임은 세계 최초의 연속 제조 공정용 스마트팩토리 플랫폼으로, 포스코는 포스프레임을 이용해 연속되는 전 공장의 철강 공정 데이터를 수집하고 정형화한다. 이후 포스프레임이 사물인터넷, 빅데이터, 인공지능 등 신기술을 이용해 데이터를 스스로 학습하여 최적의 공정 조건을 산출해 공장을 제어하게 된다.

포스프레임은 제철소의 생산 계획을 수립하는 단계인 수주공정부터 제선, 제강, 연주, 압연, 도금에 이르는 연속 공정뿐만 아니라 효율적이고 안전한 작업 환경을 위한 스마트 CCTV까지 광범위하게 적용되어 있다.

세계 제조업의 미래를 이끌 ‘등대기업’에 선정

포스코는 이러한 스마트공장 구축 성과에 힘입어 중국 다롄에서 열린 2019년 세계경제포럼(WEF, World Economic Forum, 다보스포럼)에서 세계 제조업의 미래를 선도할 ‘등대공장’으로 선정됐다. 국내 기업이 등대공장으로 선정된 것은 이번이 처음이다. 등대공장은 어두운 밤하늘에 ‘등대’가 불을 비춰 길을 안내하듯이 IOT, AI, 빅데이터 등 4차 산업혁명의 핵심기술을 적극 도입해 세계 제조업의 미래를 혁신적으로 이끌고 있는 공장을 의미한다.

세계경제포럼은 “포스코는 철강산업에서 생산성과 품질 향상을 위해 인공지능 기술을 적용하고 있다. 또한 대학, 중소기업, 스타트업들과의 협력 생태계를 구축해 상호 협력을 통해 철강산업 고유의 스마트공장 플랫폼을 구축하고 있다”고 포스코의 등대공장 선정 이유를 밝혔다.

최정우 포스코 회장은 취임 이후 “세계 최고 수준의 프리미엄 제품과 서비스를 지속적으로 제공하기 위해 실효성 있는 스마트 기술을 생태계 전반에 적용, 안전하고 경제적인 생산체제 구축에 집중함으로써 세계 최고의 경쟁력을 확고히 하겠다”며 포스코 스마트팩토리 체계 구축에 적극 앞장서왔다.

협력사 스마트화 지원 등 산업생태계 업그레이드 앞장

포스코는 이번 등대공장 선정에 앞서 스마트팩토리 기술 중 △스마트 고로 기술 △CGL(Continuous Galvanizing Line, 용융아연도금공장) 도금량 자동제어기술 △압연 하중 자동배분 기술 등 AI 기술 적용 사례와 현황을 세계경제포럼에 제출하고, 글로벌 컨설팅사 맥킨지&컴퍼니는 현장 방문을 해 관련 기술을 검증했다. 특히 산업통상자원부는 포스코의 CGL 도금량 자동제어기술과 스마트고로기술을 ‘대한민국 국가핵심기술’로 지정하며, 스마트팩토리 기술을 대한민국 제조업의 핵심역량으로 자리매김함과 동시에 포스코 스마트팩토리가 세계의 등대공장으로 선정되는 데 크게 기여했다는 평가다.

포스코는 향후 스마트기술을 현장에 폭넓게 적용해나감은 물론 벤처와 중소기업, 협력사 등의 경쟁력 제고를 위해 스마트공장 구축 지원사업을 더욱 확대 강화함으로써 상생하는 기업시민 역할을 충실히 이행하고, 대한민국 경제 생태계를 한 단계 업그레이드할 수 있는 체제를 구축하는 데 앞장설 계획이다.

정태웅 한경 경제교육연구소 연구위원 redael@hankyung.com