포항제철소, 원가는 줄이면서 쇳물 품질 올리는 연원료 스마트 시스템 구축

소결공정 전반을 모니터링하고 자동제어 시스템을 통제하는 3소결공장 운전실. 포항제철소 제공.

포항제철소(소장 남수희)가 쇳물을 만드는 고로를 중심으로 공정 관통형 스마트 공장 구축을 진행하는 등 연원료 관리 스마트화에 나섰다. 소결공정과 코크스 공정 등 쇳물을 만드는 연원료 가공 공정은 쇳물의 품질과 직결되기 때문에 관리가 매우 중요하다.

포항제철소는 2016년 고로, 도금, 압연 등의 공정에 스마트 기술을 도입한 이후 최근까지 제철산업 여건에 맞는 개별 공정 스마트화를 진행하고 있다. 특히 전후 공정뿐만 아니라 개별공정을 연결하는 물류시스템도 스마트 기술을 도입했다.

포항제철소는 지난해 소결공장에 스마트 기술을 도입한 이후 원료 관리가 수월해지면서 쇳물 품질이 높아졌다. 소결공정은 철광석, 코크스 분말 등을 일정한 크기로 뭉쳐 쇳물 주원료인 소결광을 만드는 과정이다. 그간 소결 조업에 사용하는 철광석 및 코크스 가루는 알갱이가 작아 품질 관리에 어려움이 컸다.

이에 포항제철소는 스마트 센서, 빅데이터, 딥러닝 인공지능 기술 등을 적용해 자동제어 시스템을 구축했다. 또 자동조업 결과를 바탕으로 인공지능 모델을 만들어 작업 정확성을 높여 조업 편차를 60% 개선하고 자동제어 시스템 정확성도 90% 이상 향상했다.

최근 연원료 물류 트래킹 시스템도 구축했다. 연원료 물류 트래킹 시스템은 원료의 하역, 가공, 이송 과정을 추적할 수 있는 시스템이다.

시스템을 활용하면 고로에 사용되는 원료의 화학적 성분, 물리적 특성을 고려해 최적의 배합을 도출해낼 수 있고 연원료 품질 저하와 성분 변동에 따른 사전대응도 가능하다. 또 빅데이터, AI알고리즘 등을 이용해 실시간으로 연원료의 강도와 입도, 성분을 평가할 수 있는 시스템도 구축했다.

여기에다 스마트화가 진행된 고로에 진화된 기술이 한번 더 적용됐다. 인공지능이 의사결정을 내린 이유를 설명해주는 시스템으로, 차세대 AI 기술로 불리고 있다. 포항제철소는 한국과학기술원(KAIST)과 협업해 2고로와 3고로에 이 기술을 적용해 고로 조업 안정화와 원료 절감 성과를 달성했다.

포항제철소 관계자는 "스마트 고로를 중심으로 전후 공정까지 스마트화함으로써 포항제철소는 공정 관통형 스마트 공장 구축에 한발짝 더 다가섰다"며 "스마트 기술 활용으로 포항제철소는 원가를 절감하면서 쇳물의 품질도 대폭 높일 수 있을 것으로 기대된다"고 했다.