포스코, 공인공지능 시스템 ‘다이내믹 TMCP’ 자체 개발
검증 결과 품질 편차 20% 저감·생산성 8% 향상...획기적인 도입 효과 이뤄

포스코 포항제철소(소장 이백희)가 후판 공장에 인공지능 시스템을 도입했다. 포스코가 개발한 이 인공지능 시스템은 후판 공장의 생산성과 제조 품질을 획기적으로 높였다.

후판 제품은 연속 주조기에서 생산된 슬래브(Slab)를 고객사가 요구하는 치수와 기계적 특성을 가지도록 압연하고 절단하여 생산된다. 후판은 주로 용접 구조물의 부재 용도로 선박과 강구조물, 압력용기 등에서 대량 소비된다.

후판 제품의 제조방법 중 하나인 TMCP(Thermo-Mechanical Control Process)는 열간압연 공정에서 소재의 온도를 특정 온도로 제어함으로써 제품의 결정을 미세화(Grain Refinement)하고, 기계적 성질이 우수한 조직으로 만드는 기존의 후판 제조법을 말한다.

포항제철소가 TMCP 기술로 생산한 후판 제품은 일반 강재보다 강도가 높고 충격 흡수가 우수하며 용접성이 좋기 때문에 높은 안정성을 요구하는 조선, 해양구조물, 건축구조물용 제품으로 활용된다.

포스코는 해당 제품이 세부 공정에서의 조업 오차가 누적되면 최종 제품의 품질 편차로 나타날 수 있기에 조업 오차를 최소화하려 노력해왔다. 그럼에도 미세 제어 조업은 일반적으로 생산 비용 증대 문제를 유발했고, 일부 공정은 제어상 개선이 더 이상 어렵게되는 등 기존 공정 방식은 한계점에 다다랐다.

이에 포항제철소 후판부와 기술연구원은 단일 공정 제어를 넘어 타(他)공정 간 연동 제어가 가능한 ‘다이내믹 TMCP’ 기술을 자체 개발하여 후판공장에 적용했다.

다이내믹 TMCP 기술은 'AI(Artificial Intelligence) 예측 모델'을 활용한 포스코의 신기술이다. 전(前)공정 작업 중에 품질 오차가 발생하면 실시간으로 데이터를 분석하여 차후에 발생할 수 있는 품질 문제를 사전에 진단하고, 곧바로 후(後)공정의 작업 조건을 자동 최적화하여 진단한 문제를 해결하게 된다.

포항 후판공장은 해당 기술을 적용함에 따라 제품의 품질 편차를 20% 수준 줄이게 됐고 공장 압연 생산성을 8% 수준 향상할 수 있었다. 또한 TMCP 기술 도입으로 공정 작업 중에 돌발 상황 발생에도 실시간으로 대응이 가능해졌다. 포스코는 다이내믹 TMCP 기술을 양산 시스템으로 확대 개발을 추진할 계획이다.

본 기술을 개발한 강주석 수석연구원과 김광민 과장은 “이전 공정에서 발생한 조업 편차로 인하여 안타깝게 불량이 나거나 불합리하게 발생되는 가공비 낭비가 본 기술에 의해 현저하게 줄 것으로 기대된다”라고 말했다.