포항제철소, 쇳물 예비처리 공정 자동화 시스템 '완성'

버튼 하나로 불순물 제거 한 번에
작업자 노하우 학습한 AI가 불순물 제거

포스코 포항제철소는 제3제강공장이 쇳물 예비처리 공정 자동화에 성공했다고 12일 밝혔다.

포스코에 따르면 이번 용광로의 쇳물에서 불순물을 제거하는 작업을 AI와 영상인식기술을 이용해 전면 자동화했다고 강조했다.

이로써 포항제철소는 스마트팩토리 완성에 한 발짝 더 다가섰다는 평가를 받고 있다.

포항제철소 내 예비처리 설비(스키머)가 슬래그를 자동으로 제거하고 있다. 포스코 포항제철소 제공

용광로에서 만든 쇳물의 성분을 조정하는 제강공정은 철강 제품의 품질을 결정하는 주요 공정 중 하나다. 예비처리 공정은 제강 공정의 시작으로, 용광로에서 만든 쇳물의 불순물인 슬래그를 1차적으로 제거하고 황 성분을 조정한다.

예비처리 공정의 핵심은 쇳물 위를 거품처럼 떠다니는 슬래그를 제거하는 데 있다. 슬래그를 제대로 제거하지 않으면 불순물이 쇳물에 가라앉아 품질에 영향을 미치기 때문이다.

슬래그를 제거하기 위해선 거대한 삽처럼 생긴 '스키머'라는 설비를 사용한다. 현장 직원들이 모니터 화면을 통해 쇳물을 확인하고, 설비를 직접 운전해 슬래그를 긁어내는 것이다.

해당 작업은 오로지 작업자의 눈과 손, 감각에 의존하기 때문에 작업자 간 편차가 발생할 수밖에 없는데 이번에 개발한 예비처리 자동화 시스템은 이런 문제를 해소한 것이다.

예비처리 자동화 시스템은 슬래그를 긁어내는 작업자의 감각을 인공지능이 학습해 자동으로 설비를 운전하는 시스템이다.

포항제철소 제강부가 EIC기술부, 포스코DX와 함께 공동 개발했다. 영상인식 시스템을 이용해 인공지능이 직접 쇳물 상태를 분석하고, 슬래그 양과 위치를 파악한다.

현장 작업자들의 작업 방식을 학습해 목표량까지 최적의 경로를 짜서 슬래그를 제거해 낸다. 모니터 앞에 앉아 스틱을 잡고 설비를 조종해야 했던 과거와 달리, 이제는 버튼 하나만 누르면 석회 투입부터 슬래그 제거까지 예비처리 공정을 한 번에 끝낼 수 있다.

포항제철소는 자동화 과정에서 얻은 데이터를 이용해 제강공정 관리를 고도화할 수 있을 것이라 기대하고 있다.

기존에는 고온의 쇳물에 떠 있는 슬래그 양을 사람의 눈으로 계측할 수밖에 없었으나 현재는 열화상카메라와 영상인식시스템을 이용해 슬래그 양과 위치를 정확하게 계측할 수 있게 되면서 불순물 제거과정에서 발생하는 쇳물 손실률을 줄일 수 있다. 또 쇳물을 통해 생산하는 완제품에 따라 불순물 제거량도 정밀하게 조절할 수 있게 됐다.

포스코는 제철소 내 업무 효율 및 안전을 높이기 위해 다양한 스마트 기술을 개발해 현장에 적용해 오고 있다.

해당 기술 개발을 추진한 포항제철소 제강부 이승헌 부장은 “숙련된 작업자들의 감과 노하우를 학습한 AI가 실제 현장에 투입되면서 운전자별 작업 편차를 줄이고 슬래그 제거율 등 데이터도 실시간으로 정량화할 수 있게 됐다”며 “현장 여건과 작업자들의 요구에 따라 모델을 개선하고 상시 모니터링도 진행해 AI 기술이 현장에 더 유용하게 활용될 수 있도록 노력하겠다”고 말했다．

포항=이영균 기자 lyg0203@segye.com