맥킨지는 지난 2월 세계경제포럼(WEF)과 함께 15개 ‘등대공장’을 새로 선정했다. 등대공장이란 4차 산업혁명 기술을 활용해 혁신과 자원 효율성에서 앞서가는 첨단 제조 공장이다. 어두운 밤하늘에 ‘등대’가 불을 비춰 길을 안내하듯 사물인터넷(IoT), 인공지능(AI), 빅데이터 등 4차산업혁명의 핵심기술을 적극 도입해 세계 제조업의 미래를 혁신적으로 이끌고 있는 공장을 말한다.2019년 첫 발표 이후 전 세계 69개로 늘었고, 이 중 32곳이 아시아에 있다. 새로 선정된 15곳 중 8곳도 아시아 지역이고 그중 5개는 중국에 있다. 한국에서 이 등대공장으로 선정된 기업은 지금까지 포스코가 유일하다.
포스코는 2019년 7월 국내 기업 최초로 ‘등대공장’에 선정됐다. 등대공장은 빅데이터와 AI, 5G(5세대 이동통신), IoT 등 4차 산업혁명 기술을 활용해 생산성 향상과 비즈니스 모델 혁신의 본보기를 보여준다. 특히 예전보다 훨씬 빠른 속도로 맞춤형 대량 생산까지 해낸다. 대규모 입지 구축과 같은 막대한 자본 투자 없이, 효율적인 자원 활용과 친환경적 접근을 통해 성장을 지속할 수 있는 새로운 방법을 제시한다. 포스코는 제철 전(全) 공정에서 스마트 팩토리의 면모를 보여준 덕분에 등대공장으로 선정될 수 있었다. 최근엔 단일 공장 수준으로 개발되던 스마트팩토리가 생산계획부터 출하까지 전 공정을 관통하는 수준으로 진화하고 있기도 하다.
포스코 고유의 연속 공정용 스마트팩토리 플랫폼인 ‘포스프레임(PosFrame)’은 등대공장의 중심이 된다. 포스프레임은 생산현장의 다양한 데이터를 고속으로 수집해 빅데이터를 분석·예측함은 물론, 인공지능으로 최적의 제어가 이루어지도록 하는 스마트팩토리 플랫폼이다. 포스프레임은 제철소의 생산계획을 수립하는 단계인 수주공정부터 제선, 제강, 연주, 압연, 도금에 이르는 연속 공정 뿐만 아니라 효율적이고 안전한 작업 환경을 위한 스마트CCTV까지 광범위하게 적용되어 있다.
수주 공정에서는 인공지능이 스스로 주문을 판단할 수 있도록 학습 모델을 구축해 담당자가 모든 주문 조건을 일일이 파악하는 수작업을 줄였다. AI를 활용해 강종별 최소 주문량에 미달하는 주문의 생산 가능 여부와 필요조건을 판단하는 데 걸리는 시간을 기존 12시간에서 4시간으로 대폭 단축했다. 제선공정에서는 딥러닝 기술을 이용해 인공지능이 데이터를 학습해 예측·관리하는 ‘스마트고로(高爐)’를 만들었다. 이 기술이 적용된 포항 2고로는 하루에 만들어내는 쇳물의 양이 240t가량 늘었다. 연간 중형 승용차 8만5000대를 생산할 수 있는 양이다. 스마트고로 기술은 지난해 우리나라의 국가핵심기술로 지정됐다.
제강 공정에서는 전로(고로에서 생산된 쇳물을 용강으로 정련하는 설비)부터 연주공정까지의 시간과 온도, 성분을 제어하는 통합 제어 시스템을 개발했다. 각 공정별로 용강 도착 시간과 온도, 성분을 실시간 확인하고, 용선의 온도와 성분, 원료가 달라도 조건에 맞게 인공지능이 학습하도록 설계했다.
도금 공정에서는 딥러닝을 활용해 제품의 강종, 두께, 폭, 조업조건과 목표도금량을 스스로 학습하고 정확히 제어할 수 있도록 하는 AI 초정밀 도금기술로 도금량 제어 적중률을 89%에서 99%로 높였다. 이 기술도 우리나라 국가핵심기술로 등재됐다. 스마트 CCTV는 제철소 현장의 특정 문자, 형상, 움직임 등을 자동으로 감지, 수집한 정보에서 이상이 발견되면 관리자에게 알려주는 지능형 CCTV이다.
포스코는 또 2019년부터 2023년까지 총 200억원을 출연해 1000개의 중소기업에 대한 스마트공장 구축사업도 진행하고 있다. ‘상생형 스마트공장 구축 지원 사업’과 ‘스마트화 역량 강화 컨설팅’ 사업으로, 스마트공장 구축과 혁신컨설팅을 패키지로 제공해 중소기업이 체계적으로 스마트공장을 구축하고 운영할 수 있도록 돕는다.