로봇팔이 600도 아연 찌꺼기 제거… 무인화 성공

[제조업 ‘AI 전환’ 현장을 가다] [5] 포스코 광양제철소 도금 공장

지난 6일 찾은 포스코 광양제철소 도금 공장. 600도 아연 용액이 차 있는 거대한 욕조 속으로 철판이 푹 잠겼다가 다시 올라왔다. 최대 폭 1.65m, 두께 0.4~2.3㎜의 얇은 강판은 이 공정을 거쳐 주로 자동차용 강판으로 변신한다. 거울 같은 광택을 입히는 도금 공정이다.

특히 눈길을 끈 것은 욕조 속을 삽으로 휘젓고 있는 ‘인공지능(AI) 로봇 팔’이었다. 욕조 위 카메라가 불순물을 감지하면 로봇 팔은 곧바로 움직여 둥둥 뜬 찌꺼기를 걷어냈다. 찌꺼기가 강판 표면에 들러붙는 치명적인 불량을 차단하는 것이다.

이전에는 방열복을 입은 작업자가 30㎏에 달하는 찌꺼기를 삽으로 일일이 건져 올려야 했다. 안전사고 위험이 컸고 숙련도에 따라 품질 편차도 컸다. 로봇을 도입했지만 부유물을 구분하는 건 결국 사람의 몫이었다. 하지만 이젠 AI가 모든 작업을 대신한다.

연간 2100만t의 철강을 만드는 광양제철소도 AI로 대전환을 맞고 있다. 철광석·석탄을 실어 나르는 과정부터 쇳물에서 불순물을 제거해 깨끗한 강철을 만드는 ‘제강’, 강판을 매끈하게 만드는 ‘도금’ 공정에까지 AI가 접목되고 있다. 지금은 로봇 팔 29대가 아연 부유물을 퍼내며 거울처럼 반짝이는 철판을 만들어내고 있다.

◇사람이 25번 눌러야 했지만, AI는 원클릭

쇳물에 산소를 불어넣어 불순물을 제거하는 공정도 자동화의 사각지대였지만, AI 덕분에 완전히 달라졌다. 이날 찾은 제강 공장에서는 상황실 화면에 뜬 ‘개시’ 버튼만 마우스로 한 번 클릭하자, 고온의 쇳물을 담은 전로(轉爐)가 서서히 기울었다. 1~2분간 불순물을 부어내는 작업을 마치자, 다시 제자리로 돌아왔다. AI가 쇳물을 얼마나, 어느 각도로 부어낼지 직접 판단한 결과다.

그동안은 수십 년 경력의 작업자들이 경험에 의존해 25번씩 버튼을 누르며 산소의 양, 쇳물을 붓는 각도 등을 수작업으로 조절해야 했다. 조금만 오차가 생겨도 1600도에 달하는 쇳물이 넘쳐흐르는 대형 사고로 이어진다. 2018년부터 7년간 조업 데이터를 축적하면서 AI 전환을 준비했다. 2019년 위험성이 크고 분진이 많이 나 최대 난관으로 꼽힌 ‘출강(완성된 철강을 빼내는 작업)’ 자동화에 성공하면서 전 공정 AI 전환에 속도가 붙었다. 공장 관계자는 “AI 도입 전 시절이 조선시대처럼 느껴질 정도로 달라졌다”고 말했다. 현재는 전로 1기에만 적용됐지만, 내년 전로 3기에 모두 확대하면 수율을 개선해 연간 338억원을 절감하게 된다.

◇70m 높이 컨베이어벨트도 AI가 감시

철광석과 석탄 등 원재료를 항구에서 공장 내부로 운반하는 현장에는 ‘AI 경비원’이 근무 중이다. 축구공 크기 구(球) 모양의 ‘스마트와이어볼’이 컨베이어벨트 옆 와이어를 따라 시속 4㎞로 이동하며 음향·영상·열화상 데이터를 수집한다. 사람이 걷는 속도로 움직이는 CCTV인 셈이다.

22㎢(약 666만평)에 이르는 공장 전역에 깔린 컨베이어벨트를 사람이 일일이 점검하기란 불가능에 가깝다. 설치된 벨트는 전체 길이만 335㎞, 서울~부산 직선 거리에 맞먹는다. 높이가 아파트 26층 수준(약 70m)에 이르는 지점도 있다.

현장 관계자는 “석탄 덩어리가 자연 발화할 경우 사람은 연기가 피어올라야 이상을 느끼지만 스마트와이어볼은 온도가 오르는 순간부터 위험 신호로 인식한다”며 “실제로 사고를 막은 적도 있다”고 했다.

[광양=조재현 기자]

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