수백㎞ 이송설비도 스마트 점검… 분진·고열 현장 바꾼 AI

[르포 AI도입한 광양제철소]
IoT센서 통해 전 공정 정보 자동 수집
의사결정까지 내리는 체계 구현 기대
원료이송 점검로봇 '스마트와이어볼'
열화상·음향·영상 통해 오류 잡아내

포스코 광양 스마트데이터센터 종합상황실에서 직원들이 상황판을 모니터링하고 있다(왼쪽). 황석균 포스코 공정DX연구소 연구원이 포스코 광양제철소 원료공장에서 연구개발에 참여한 스마트와이어볼을 가리키고 있다. /제공=포스코

포스코는 우리나라를 대표하는 철강사로 반세기 넘게 대형 설비를 기반해 성장한 장치산업 기업이다. 과거 작업자들은 수십 미터 높이 설비에 올라 현장을 점검했고, 분진과 고열 속에서 장비를 직접 관리해 왔다. 제철소는 오랜 시간 사람의 경험과 숙련에 기대 운영돼 온 셈이다.

최근 분위기는 달라지고 있다. '인공지능(AI)' 도입이 빨라지고 있어서다. 포스코는 아직 AI라는 용어가 낯설던 2018년 포항제철소에 스마트 데이터 센터를 도입했고, 2019년 이를 광양제철소까지 확대했다. 이후 약 3년간의 연구개발을 거쳐 수백 킬로미터에 달하는 설비를 점검하는 로봇을 현장에 적용했다. 최근에는 포스코DX가 휴머노이드 로봇 투자에 나서며 그룹 차원의 AI 사업 범위도 넓어지고 있다.

지난 12일 찾은 광양제철소 스마트 데이터 센터 서버실에 들어서자 '제선·제강·압연' 등 철강 공정 명칭이 표시된 서버 구역이 시선을 끌었다. 복도처럼 길게 이어진 서버 장비에는 제철소 전 공정의 데이터가 구분돼 저장되고 있었다.

이곳으로 모인 데이터는 단순 저장에 그치지 않는다. 'IoT(사물인터넷)' 센서와 네트워크를 통해 실시간으로 수집된 데이터는 빅데이터로 축적되고, AI 분석을 통해 설비 이상 여부를 예측하는 데 활용된다. 모든 데이터를 자동으로 수집·유통하고 이를 기반으로 의사결정까지 자동으로 판단하는 이른바 '인텔리전트 팩토리' 구현의 기반이다.

건물 내부에는 UPS(무정전 전원장치)와 비상발전기가 구축돼 있다. 재난 상황에서도 안전하게 전원을 공급할 수 있도록 전력 체계를 다중화했다. 나대엽 포스코 DX전략실 과장은 "2022년 태풍 힌남노 당시에도 포항제철소 내 유일하게 데이터 센터는 전력이 끊기지 않았다"며 "포항과 광양 간 데이터가 실시간으로 연동되는 체계를 갖춰 비상 상황에서도 전 공정 데이터를 유지할 수 있다"고 말했다.

최근 산업계에서 데이터센터 화재 사례가 이어지면서, 포스코는 화재 위험을 낮추기 위해 모니터링 장치와 예지 시스템 확대 등 다각적인 안전 관리를 병행하고 있다.

원료공장으로 이동하자 컨베이어벨트를 따라 이동하는 원형 모양의 로봇이 눈에 들어왔다. 석탄·철광석 등 원료 이송 설비 상태를 점검하는 로봇 '스마트와이어볼'이다.

광양제철소의 이송 설비 길이는 약 230㎞, 포항제철소까지 포함하면 600㎞에 이른다. 현재 포항제철소에는 이동형 1대와 고정형 11대 등 총 12대, 광양제철소에는 16대의 스마트와이어볼이 운영 중이다. 올해 광양제철소는 본격적인 현장 투자를 통해 스마트와이어볼을 확대 도입하는 방안을 검토하고 있다.

과거에는 작업자가 길고 높은 설비 구간으로 직접 이동해 이송설비 전원을 차단한 뒤 내부를 열어 상태를 확인해야 했다. 사람이 하기엔 위험 부담이 컸던 점검 작업을 이제는 스마트와이어볼이 외부에서 열과 소음을 측정해 데이터로 전송한다. 로봇은 열화상 카메라를 통해 80도 이상 온도를 감지하고, 영상과 음향 데이터를 함께 수집한다.

스마트와이어볼 개발은 시중에 적합한 장비가 없다는 판단하에 2022년 포스코와 국내 중소 로봇업체의 공동 개발로 시작됐다. 핵심은 경제성 확보다. 제품 연구개발에 참여한 황석균 포스코 공정DX연구소 연구원은 "현장에 대규모로 적용하려면 가격 경쟁력이 있어야 한다"며 "제일 저렴하면서도 활용도가 있도록 개발하는 데 주력했다"고 말했다.

포스코는 산업통상부 협업 과제로 제품에 2D 라이더와 가스 감지기 추가 탑재도 추진 중이다. 한국남부발전 등 타 산업 현장에서도 시연이 이뤄지고 있다.

황석균 연구원은 "각 현장에서 다양한 활용도로 테스트가 진행 중"이라며 "기존 원료이송 설비를 담당하던 직원들은 원격으로 보다 안전하고 정확한 설비 점검이 가능해져, 제철소 원료이송 설비관리 체계 또한 더욱 정교화될 수 있을 것으로 기대하고 있다"고 말했다.