최근 철강산업에도 디지털 전환의 바람이 불어오고 있다. 디지털 전환이란 제조업이나 물류, 유통업 등 기존 산업에 사물인터넷(IoT), 클라우딩(Clouding), 빅 데이터(Big Data) 분석, 인공지능(AI) 등 제4차 산업혁명에서 일컫는 핵심 기술들을 접목하는 것을 의미한다. 그러나 철강산업에서의 디지털 전환은 ‘스마트 팩토리(Smart Factory)’를 중심으로 이루어지고 있는 것이 특징이라고 할 수 있다. 물론 철강산업은 중후장대한 장치산업이기 때문에 제조업의 비중이 큰 만큼 스마트 팩토리 구축에 관심이 많을 수밖에 없다.
스마트 팩토리의 개념은 생산관리(MES), 품질관리(실시간 품질이상 예측 및 최상 품질유지), 에너지관리(FEMS; Factory Energy Management System), 설비관리(설비 고장예측, 설비 수명연장 등), 환경관리, 안전관리, 물류관리 및 가상공장(Virtual Factory)에 이르기까지 IoT 센서에 의한 데이터 수집과 빅 데이터 분석과 인공지능을 통한 실시간 모니터링과 자동제어를 구현하는 자동화된 공장을 의미한다.
철강산업에서 스마트 팩토리의 선두주자는 단연 포스코이다. 포스코는 세계경제포럼(WEF; World Economic Forum)에서 개최하는 2019년도 다포스 포럼에서 국내 기업에서는 유일하게 ‘등대공장’으로 선정되었다. 등대공장이란 사물인터넷, 클라우드 컴퓨팅, 빅 데이터, 인공지능 등 4차 산업혁명의 핵심기술을 활용해서 세계 제조업의 미래를 이끌고 있는 공장을 의미한다. 포스코에서는 스마트 고로 노황 예측 및 자동제어 시스템, AI기반 연주설비 이상감지, 후판 슬래브 Turning 자동화 시스템, AI기반 자동차강판 도금 부착량 제어, CGL AI제어, 드론 및 영상인식 기술 활용 연원료 야드 재고측량 등 센서를 이용한 사물인터넷(IoT) 적용, 빅 데이터분석, 인공지능 활용 등의 4차 산업혁명의 핵심기술들을 이용하여 스마트 팩토리에 적용하고 있다.
현대제철은 정보 기반(데이터) 합리적 자동 운영을 통한 ‘고도화된 자동화 공장’이라는 개념의 스마트 팩토리 구축사업을 추진 중에 있다. 일관제철 부문에서는 ‘스마트 고로’, ‘지능형 조업 가이던스(제강)’, ‘스마트 연주’, ‘스마트 오퍼레이션(열연)’, ‘Digital Twin(후판)’, ‘Cold Rolling 4.0(냉연)’ 등을 추진하고 있다. 전기로 부문에서는 ‘지능형 전기로 구현을 위한 핵심 기반 구축사업‘을 추진하고 있다. 이와 함께 인력양성과 AI 파트너사와의 협업, 빅 데이터 플랫폼 등 인프라 구축을 위한 작업을 추진 중에 있다.
세아제강에서는 방사선 탐상에 의한 표면품질 결함을 찾아내는 ’RT결함 자동 탐상시스템‘을 개발하여 스마트 팩토리 구축에 활용하고 있다. 그 외 빅 데이터와 인공지능을 응용한 활용사례로는 ’AI기반 철스크랩 플랫폼 개발‘ 사례가 있다. 이는 철스크랩 영상인식 기술에 의해 학습된 인공지능이 상·하차 시 철스크랩의 등급을 판독하는 시스템으로 딥러닝 학습에 의한 인공지능 검수시스템이다. 국내 철강유통기업 중에서는 기보스틸이 SSC 업계 최초로 클라우드 기반의 맞춤형 스마트 팩토리 시스템을 구축을 완료한 바가 있다.
이와 같이 철강산업에서의 디지털 전환은 스마트 팩토리를 중심으로 추진 중에 있음을 알 수 있다. 그러나 디지털 전환이란 제조업이라고 해서 스마트 팩토리와 같이 생산(제조)부문에만 국한된 것이 아니라 다양한 산업 분야에서 적용되고 확산되어야 전체적인 산업발전과 스마트화에 의한 고도화를 이룰 수 있다고 본다. 자동차산업에서는 자율주행 등의 스마트 카, 건설산업에서는 건설과 IoT, 로봇, 드론 등을 이용한 스마트 건설 등 철강의 주요 수요산업 전반에 걸쳐서 빠른 속도로 스마트화가 진행 중에 있다.
이에 대응하기 위해서는 스마트 팩토리 중심의 디지털 전환만으로는 한계가 있을 수 있다고 본다. 따라서 빅 데이터와 인공지능을 활용한 스마트 소재(Smart Material) 개발, 철강제품에 센서를 장착하여 IoT 기능을 갖춘 스마트 제품(필자는 ’Smart Steel‘이라고 부름) 개발, 3D 프린팅 기술을 활용한 새로운 철강제품 제조방식 개발 등 제4차 산업혁명의 핵심기술들을 스마트 팩토리 외에 다양한 분야에서 확대 적용하여 철강산업 전반에 걸쳐서 디지털 전환에 의한 혁신(Innovation)을 이룰 수 있기를 기대한다.
