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4차 산업혁명 속도내는 SK이노·현대제철·효성

SK이노 스마트플랜트 시험가동 완료, 울산화학단지 우선 적용
현대제철 AI로 최적 금속배합 찾아내, 효성 베트남공장 스마트팩토리 구축

윤병효 기자 (ybh4016@ebn.co.kr)

등록 : 2017-06-19 17:30

▲ SK이노베이션 직원들이 압축기 감지센서를 점검하고 있다.
한국 제조업체들이 중국 등 후발주자의 무서운 추격을 뿌리치기 위해 기존 제조설비에 ICT(정보통신기술)를 결합하는 4차 산업혁명에 힘을 쏟고 있다.

19일 정유업계에 따르면 SK이노베이션은 지난 1년간의 '스마트 플랜트' 시험가동을 마치고 울산 석유화학단지 전체에 이를 적용할 계획이다.

스마트 플랜트는 4차 산업혁명의 일환이다. 기존 설비에 센서 등 정보수집 IT기기를 부착해 이전에 수집하지 못하던 정보까지 수집, 이를 분석 및 솔루션을 개발함으로써 생산성을 한단계 더 높이는 것이다.

SK이노베이션은 4개 분야에서 이 작업을 적용했다. △SHE(Safety, Health, Environment 안전·보건·환경) 분야의 '유해가스 실시간 감지' △공정안정운전 분야의 '회전기계 위험예지' 및 '스마트 공정운전 프로그램' △일하는 방식의 혁신 분야의 '스마트 워크 퍼밋(Smart Work Permit)' 등이다.

SK이노베이션은 작년 초 스마트 플랜트 구축을 위한 TF를 신설하고, 약 6개월간 적용 가능한 분야를 확인했다. 4개 과제별로 추진 방향을 설정하고 현장 테스트를 위한 파일럿 설비를 구축해 현재까지 약 1년간 운영해왔다.

특히 SK이노베이션은 스마트 플랜트를 외부 힘을 빌리지 않고 자체 개발방식으로 추진함으로써 핵심 기술력도 확보한 것으로 알려졌다.

스마트 플랜트 작업을 총괄하고 있는 SK에너지 Reliability실의 공정국 실장은 "SK이노베이션은 일찌감치 옵티마이제이션을 선도적으로 도입하는 등 빅데이터에 기반한 의사결정기법을 성공시킨 노하우가 있다"며 "스마트 플랜트 도입은 아무도 가보지 않은 길이었지만 실패를 두려워하지 않고 기존의 틀을 깨는 과감한 실행을 통해 성공적으로 정착시켜 나가고 있다"고 말했다.

SK 최태원 회장은 작년 1월, 4차 산업혁명의 발원지인 스위스 다보스포럼에 참석한 후 SK그룹의 신 성장동력으로 기존 석유화학, ICT, 반도체와 함께 신에너지를 포함시키고 에너지신산업추진단을 출범 시킨바 있다.

▲ 현대제철 당진제철소 전경.
현대제철은 3년간의 연구개발(R&D) 끝에 구글이 개방한 알파고 알고리즘을 철강설비에 적용시켰다.

알파고는 우리나라의 프로바둑 기사 이세돌과 중국 커제를 격파한 인공지능(AI) 프로그램으로 우리에게 잘 알려져 있다.

현대제철은 알파고의 스스로 학습하는 딥마인드 방식을 통해 자동차 강판 제작 시 최적의 금속 배합 비율을 찾아냈다.

자동차 강판은 철 아연 망간 등 일곱 종의 금속 또는 합금을 배합해 제조한다. 가장 강도가 높고 가공성이 뛰어난 성분 조합을 찾아내는 것이 관건이다. 최적의 비율은 무게, 가격 등 고객사 요구 조건에 따라 달라지기 때문에 그동안 연구개발자들이 일일이 실험을 통해 성능을 확인해야 했다.

알파고를 통해 개발한 시제품은 비용 증가 없이 강도와 가공성이 종전 제품보다 40%가량 향상됐다. 현대제철은 올 하반기부터 AI 알고리즘으로 계산한 차세대 자동차 강판을 출시할 계획이다.

▲ 효성 베트남 공장 전경.
효성도 4차 산업혁명에 속도를 내고 있다.

효성은 자회사 효성인포메이션시스템을 통해 작년 12월부터 약 4개월에 걸쳐 타이어보강재 사업부 베트남공장에 생산공정 혁신을 위한 빅데이터 프로젝트를 추진, 스마트팩토리를 구축했다.

이를 통해 다양한 빅데이터들을 통합 관리해 생산 설비와 운전 현황을 실시간 모니터링 및 분석을 할 수 있게 되면서 공정능력지수(CPK)가 크게 향상됐다. 특히 기존에 파악하지 못했던 불량 및 이상 현상에 대한 새로운 영향 요소들을 식별하고, 예측 분석을 통해 문제를 예방하게 돼 비용 절감 면에서도 큰 효과를 얻게 됐다.

공정능력지수(Process Capability Index, CPK)란 공정(Process)을 개선하기 위해서 요구되는 수준과 업무 결과에 대한 비교를 통해 공정능력을 측정하는 방법을 말한다.

효성은 세계에서 유일하게 타이어 보강 소재 일괄생산 공급 시스템을 갖추고 있다. 효성인포메이션시스템은 베트남 공장 특성에 맞춰 공정 관련 주요 분석 과제를 수행하고, 최상의 품질을 유지할 수 있는 조건들을 도출해 생산성과 효율성 증대의 기반을 마련했다.

효성인포메이션시스템은 이번 빅데이터 기반 스마트팩토리 프로젝트의 기획부터 설계, 구축까지 전체적인 총괄을 맡았다. 특히 히타치데이터시스템즈(Hitachi Data Systems, HDS)의 원스톱 빅데이터 솔루션인 펜타호(Pentaho)를 도입해 데이터 수집에서 통합, 분석까지 모두 아우르는 통합 환경을 제공했다. 또한 빅데이터 통합 플랫폼인 히타치 UCP for Big Data(Unified Compute Platform for Big Data)를 활용해 대용량 데이터를 실시간으로 고속 처리하며 분석 결과를 신속하게 모니터링할 수 있는 환경을 구축했다.

효성 베트남 법인 기술부 강신수 차장은 "효성인포메이션시스템을 통해 구축한 이번 빅데이터 시스템으로 기존에는 불가능했던 대용량 데이터를 분석하기 쉽고 빠르게 인사이트를 확보할 수 있게 됐다"며 "특히 펜타호는 사용이 간편하고 비용 절감 효과가 커, 현업 사용자부터 경영진까지 모두가 만족할 수 있는 스마트팩토리 구현을 위한 최적의 솔루션"이라고 말했다.