산업계에 부는 '스마트' 열풍…SK, AI 접목 스마트 팩토리 주목

[테크따라잡기]정유·배터리 '스마트 팩토리' 박차
생산성·효율성 극대화 노린다…기술 수출도 염두

/그래픽=비즈워치

최근 인공지능 전환(AX)과 디지털 전환(DX)이 산업계를 관통하고 있습니다. 과거 코로나 팬데믹 상황 속 생산·소비·유통방식이 비대면 중심으로 전환되면서, 이러한 흐름은 더욱 빠르게 확산되고 있는데요. 

산업계가 이 두 키워드에 주목하는 이유는 생산성 증대에 있습니다. 이는 곧 매출 개선으로 이어진다는 이유에서죠. 현재 많은 국내 기업들이 인공지능과 빅데이터, 로봇틱스 등 다양한 기술을 통해 제조공정의 자동화 체제를 목표하고 있습니다.

특히 SK그룹 내 여러 계열사들이 스마트 팩토리 도입을 추진하고 있어 눈길을 끕니다. SK이노베이션을 비롯해 SK온, SK C&C 등 움직임이 활발합니다.

SK이노, 국내 최초 '스마트 플랜트'…생산성·안전성 두 마리 토끼 잡는다

우선 SK이노베이션이 국내 석유·화학업계 최초로 생산현장에 '스마트 플랜트'를 도입했습니다. 스마트 플랜트는 석유화학·정유·제철 등 대규모 공정 산업에 적용되는 개념인데요. 

일반 제조업에 적용하는 '스마트 팩토리'가 제조 공정 최적화에 초점을 맞추는 반면, 스마트 픝랜트는 효율성 극대화에 중점을 둔다는 차이점이 있습니다.

SK이노베이션은 공정운전·설비관리·SHE(안전·보건·환경) 분야에 AX와 DX를 적용, 40여개 과제를 SK울산콤플렉스(CLX)에 적용하고 있습니다. 주요 과제로는 공정 자동 운전 프로그램·공정 자동 제어 고도화·설비 고장예측 솔루션·통합 안전 모니터링 체계 구축 등이 있습니다. 

2016년 울산CLX에 스마트플랜트를 업계 최초 도입, 지난해부터 AX 및 DX를 접목해 기능을 끌어올렸습니다. 업무 자동화 및 지능화 기술을 통해 에너지 절감·생산성 향상·비용 경쟁력을 높이고 사고 및 설비 고장을 예방하는 안전성까지 확보하는 것이 핵심입니다.

지능형 로봇개가 울산 CLX 현장을 점검하고 있다./사진=SK이노베이션

먼저 공정운전 분야에서는 프로그램을 적용해 반복적인 업무 및 공정 시동·정지를 자동화했습니다. 생산성과 에너지 효율을 최적화하기 위한 공정 자동 제어(APC) 기술에 AI를 도입, 제어 수준을 더욱 높였죠. 또 생산 현장에 로봇개를 도입해 가스 누출 감시, 게이지 측정 등의 업무를 수행하고 있습니다.

설비관리 분야에서는 진동 및 온도 등의 설비 데이터 기반 고장 예측 솔루션을 구축해 사고를 사전에 방지하고 있습니다, 드론을 활용한 고소지역 설비 검사, 로봇을 활용한 위험 작업 대체 등을 통해 위험 작업의 로봇 대체 활용을 확대하는 추세입니다.

작업자가 VR기기를 활용해 열교환기 내부 사전학습을 하고 있다./사진=SK이노베이션

SK이노베이션은 AX 및 DX 시대가 본격화되면 산업계 대부분의 업무가 이로 대체될 것으로 보고 있습니다. 때문에 이에 대한 준비도 한창입니다.

현재 SK이노베이션은 SK 울산CLX 내 100여명의 관련 전문가를 양성해 직접 시스템을 개발하고 있습니다. 또 신입 엔지니어를 대상으로 관련 과정을 필수 이수하게끔 하는 등 체계적인 전문 인력 육성에 적극 나서고 있습니다.

SK이노베이션은 스마트플랜트 2.0에 AX 및 DX를 도입한 후 단계적으로 이를 확대할 계획입니다. 또 대규모 언어 모델(LLM) 기술 기반의 엔지니어 기술 챗봇을 개발 중이며, 올해 하반기부터 엔지니어 업무 전반에 걸쳐 활용해 업무 효율을 혁신할 예정입니다.

SK온, 미국 공장에 로봇 도입…수율 개선 가속화

아울러 SK이노베이션 내 배터리 자회사인 SK온은 최근 산업용 로봇 업체인 유일로보틱스에 약 370억원을 투자키로 했습니다. 

이를 통해 공장 자동화 등 스마트 팩토리에 필요한 로봇 공급망을 안정적으로 확보하는 것이 목표입니다.

SK온 자회사인 SK배터리아메리카는 지난 5월 28일 유일로보틱스의 제3자배정 유상증자에 참여하기로 했는데요. 투입 금액은 2676만 달러(약 367억원)입니다. 유상증자 이후 SK배터리아메리카는 유일로보틱스의 2대 주주(지분율 14.6%)에 오르게 됩니다.

SK온은 유일로보틱스 인수를 통해 스마트 팩토리 구축을 가속화 할 계획입니다. SK온이 아닌 SK배터리아메리카가 투자하는 까닭은 글로벌 사이트 생산 공정에 로봇을 도입하기 위함으로 해석됩니다. 때문에 우선 SK온 미국 배터리 제조공장에 로봇을 도입할 것이란 전망에 무게가 실리고 있습니다.

이에 대해 SK온 관계자는 "로봇 기술로 생산력을 높이기 위해 투자 결단을 내렸다”며 “글로벌 사이트 생산 공정에 로봇 기술을 도입할 예정"이라고 밝혔습니다.

SK C&C, 글로벌 배터리 공장 겨냥 스마트 머신 개발

SK C&C는 북미·유럽 등 글로벌 배터리 생산 공장을 겨냥한 스마트 머신을 만들기로 했습니다.

지난 5월 28일 SK C&C는 하나기술과 함께 '배터리 생산 공장 맞춤형 스마트머신'을 개발한다고 밝혔는데요. 스마트 팩토리 사업 노하우를 국내 배터리 생산 공장에 우선 적용, 향후 수출까지 염두에 두고 있습니다. 

이번 협약은 SK C&C가 다년간 SK멤버사를 비롯해 대외 제조현장에서 쌓은 스마트 팩토리 사업 노하우와 AI·클라우드·빅데이터·에지 기술을 활용하기 위함입니다. 

하나기술은 지난 2000년 설립된 국내 배터리 장비업체입니다. 최근 글로벌 배터리 공정 장비 수주 물량이 확대되면서 공정 장비 고도화와 전고체 배터리 핵심 장비, 폐배터리 재활용 장비 등 사업 다각화를 추진하고 있습니다.

양사는 이번 협약을 계기로 배터리 공장에 빠르게 공급 가능한 일체형 스마트 머신을 공동개발하고 이를 통해 글로벌 시장으로 진출할 방침입니다. 북미·유럽 등 하나기술의 글로벌 고객사를 대상으로 스마트 머신 공급을 위한 공동개발 및 사업 협력도 진행합니다. 

이 외에도 하나기술이 진행 중인 글로벌 자동차 업체 대상 파일럿 라인용 장비 구축 사업에도 스마트 머신 접목을 추진할 계획입니다.

김민혁 SK C&C 디지털팩토리 사업단장은 "배터리 생산 장비를 스마트 머신화 하면 현장에서 파악하기 어려운 제조 변수를 분석하고, 이를 통해 수율 향상과 제조 원가 절감 효과 뿐 아니라 안전한 생산 환경을 구축할 수 있다"며 "향후 글로벌 이차전지 생산 공장을 적극적으로 공략해 새로운 스마트 팩토리 수출 성공 모델을 만들어 나갈 것"이라고 말했습니다.

[테크따라잡기]는 한 주간 산업계 뉴스 속에 숨어 있는 기술을 쉽게 풀어드리는 비즈워치 산업부의 주말 뉴스 코너입니다. 빠르게 변하는 기술, 빠르게 잡아 드리겠습니다. [편집자]

강민경 (klk707@bizwatch.co.kr)

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