[르포] "AI 눈 장착한 포항제철소"...먼저 보고 사고 막는다

지난 22일 포항제철소 제4연주공장. 고로에서 녹인 뜨거운 쇳물을 굳혀 철강재 반제품인 슬라브를 만드는 현장이다.

이 곳에서 만들어지는 슬라브는 가로 세로 8미터(m), 2.5미터에 무게 30톤(t)에 달하는 거대한 쇳덩이다. 설비와 부딪힐 경우 연주공장 전체가 임시 중단될 우려가 크다. 온도 역시 1천℃에 달해 복구 과정에서 작업자가 화상을 입는 등 안전사고 위험도 상당하다.

포항제철소는 포스코DX와 함께 인공지능(AI)을 적용한 스마트 CCTV로 이러한 사고를 사전에 방지하고 있다.

이 밖에도 포스코는 기관차 건널목과 선재제품검수장 등 포항제철소에서 비전AI를 적용해 작업자의 안전을 보장하고 생산성을 높인 사례를 소개했다.

■ 거대한 슬라브 작은 진행 변화도 알아채는 스마트 CCTV

제4연주공장에서는 쇳물(용선)이 굳어 생산된 슬라브가 줄지어 내려왔다. 컨베이어 벨트를 따라 이동하는 슬라브는 아직 채 식지 않아 새빨간 빛을 내며 주변 공기를 달궜다.

컨베이어 벨트에 설치된 스마트CCTV는 AI를 통해 실시간으로 슬라브의 진행 방향과 형상을 확인한다. 고열에 수십 톤에 달하는 슬라브의 특성상 이동 중 정상 진행 방향을 벗어나 설비에 부딪힐 경우 사고로 이어지기 때문이다.

AI는 영상 프레임 단위로 슬라브가 컨베이어 벨트 위의 슬라브 진행방향을 분석한다. 진행 방향이 한쪽으로 2도 이상 치우칠 경우 이를 사행이라고 부르며 위험 상황으로 판단한다.

사행을 감지한 AI는 담당자에게 알림을 보낼 뿐 아니라 사고가 발생하기 전 스스로 작업을 중단시키는 공정제어 역할까지 수행한다.

포스코 생산기술부 생산시스템섹션 박중해 과장은 "사행감지 시스템 지금까지 슬라브 사행 사고가 발생하지 않았다"며 "특히 사행의 주요 원인인 불꽃 비산을 미리 감지해 사고에 대처할 수 있는 환경을 제공한다"고 설명했다.

그는 이어 "이를 통해 현장 직원은 모니터를 하루 종일 바라봐야 하는 단순업무에서 벗어날 수 있게 됐다"며 "또한 AI가 사고를 일차적으로 막아주는 방파제 역할을 하는 만큼 사고 발생에 대한 부담도 한시름 놓을 수 있게 됐다"고 소개했다.

포스코DX 윤일용 AI센터장은 “포스코에서 활용 중인 AI솔루션의 가장 큰 특징은 AI가 실제 장비와 연계해 제어까지 가능한 것"이라며 "이는 AI기술과 함께 운영 기술(OT) 노하우까지 보유한 포스코DX의 역량을 보여주는 대표적인 사례"라고 강조했다.

■ 운송 기관차 안전까지 책임지는 비전AI

뜨거운 쇳물을 나르는 운송 기관차의 안전도 AI가 책임지고 있다. 포항제철소는 용광로에서 제강공장까지 44.3km의 선로가 존재한다.

1천 도가 넘는 쇳물 수백 톤을 끊임없이 운반해야 하기 위해선 철로를 통한 운반이 불가피하다. 이에 쇳물을 운반하는 기관차 30여 대를 운영 중이며 제철소 내 건널목만 55곳이 존재한다.

포항제철소는 기관차의 안전한 운행을 위해 포스코DX와 철도 건널목에 비전 AI 솔루션을 도입했다.

스마트CCTV가 철도 건널목 주변의 작업자나 차량 등을 감지해 이를 기관차 운전자에게 고지하는 방식이다.

해안지역 특성상 안개가 자주 발생해 CCTV 영상의 시야확보가 어려운 경우도 종종 발생했는데, 포스텍과 함께 개발한 ‘CCTV 안개∙먼지 제거 기술’을 기반으로 악천후 상황에서도 선명한 CCTV 영상품질을 확보하고 AI로 상황을 분석할 수 있는 환경도 마련했다.

제철소내 기관차는 일반 주행 시 13km/h, 건널목 주행 시 7km/h로 상당히 느리게 운행되는 것이 특징이다. 그럼에도 이러한 시스템을 구축한 이유는 제동거리가 길어 안전사고의 위험이 높았기 때문이다.

생산기술부 구내운송섹션 박지윤 사원은 "기관차와 운반차량 그리고 쇳물을 포함하면 전체 무게는 1천200톤에 달한다"며 "또한 쇳물이 넘치는 것을 방지하기 위해 완만한 감속을 하기 때문에 제동거리가 100미터에 달한다"고 설명했다.

이어서 "그래서 건널목에 차량이 갇히거나 할 경우 상당히 위험하기 때문에 이를 미리 파악하고 방지할 수 있는 시스템의 역할이 상당히 크다"고 강조했다.

■ 검수 작업도 AI로 자동화, 생산성·안전성 향상

제4연주공장에서 만들어진 슬라브는 선재, 코일, 후판 등으로 재가공 되어 고객사에 제공된다.

고객사로 출하하는 선재 제품의 생산 정보와 차량에 상차된 현품 정보의 일치 여부를 확인하는 제품 검수작업도 AI가 담당한다.

선재 제품 검수장에 설치된 12대 스마트 CCTV는 스스로 부착된 라벨을 감지해 제품 정보와 출하 데이터가 일치하는지 검사한다.

기존에는 검수자가 송장정보와 제품라벨을 육안으로 대조하기 때문에 휴먼에러가 발생하거나, 확인이 어려울 경우 사람이 적재 차량 위에 올라가 확인해야 하는 위험성이 있었다.

이제는 스마트 CCTV를 통해 전체 검수단계를 모두 자동화해 사고 위험을 최소화하고 작업 속도도 개선했다. 포항제철소는 내년까지 후판, 코일 등 다른 제품의 출하 검수장에도 확대적용할 예정이다.

제품출하섹션 김성욱 계장은 “제품출하반 현장에서 발생할 수 있는 안전사고와 휴먼에러 모두 예방할 수 있는 기술을 선보이게 됐다"며 "앞으로도 현장에서 다양한 스마트 과제를 발굴하여 회사발전에 기여하고 싶다”고 말했다.

이 밖에도 포항제철소는 포스코DX와 곳곳에서 다양한 방식으로 AI를 활용하고 있다. 이를 통해 위험한 현장 작업을 자동화해 안전성과 생산성을 향상 중이다.

특히 이날 공개한 것은 1~2년 이상 운영하며 안정성과 실효성이 검증된 AI기술이다. 포항제철소는 이 외에도 자율주행 등 다양한 기술을 활용하기 위한 연구 및 기술검증을 진행하고 있다.

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