사람 대신 AI가 '시멘트밀' 자율운전 … 삼표시멘트, AX 전환 본격화

삼표시멘트가 시멘트밀 운전을 인공지능(AI)이 스스로 판단하고 제어하는 자율운전 체계로 전환하는 작업에 속도를 내고 있다. 삼척공장 일부 시멘트밀에 우선적으로 기술을 적용한 뒤 효율성을 검증해 향후 시멘트업계 전반으로 확산한다는 구상이다.

3일 공공입찰 시스템 비드프로에 따르면 삼표시멘트는 지난달 21일 시멘트 업종 AI 자율제조를 위한 프로세스 업그레이드 기술 개발을 위해 계측 센서류와 전력 계측 시스템에 대한 입찰을 공고했다.

이는 산업통상자원부와 함께 진행하는 AI 자율제조 선도프로젝트의 일환으로 삼표시멘트는 '시멘트업종 자율제조를 위한 공정 고도화 기술개발'을 진행하고 있다.

연구개발 기간은 2024년 9월부터 내년 12월까지로 총 사업비는 47억3000만원 수준이다. 이 중 국고지원금 33억7000만원 등이 투입되며 사업을 진행하는 기업에서 3억5000만원을 부담한다.

이번 사업은 2024년 산업부가 제조업에 AI를 접목해 생산성을 높이고 생산인구 감소와 탄소감축 등 제조업이 직면한 과제에 대응하기 위해 추진됐다.

삼표시멘트는 시멘트업계에서 선제적으로 AI를 생산공정에 적용해 공정을 실시간으로 모니터링·분석하고 에너지 효율을 높여 탄소배출과 운영비용을 동시에 줄인다는 목표다.

이를 통해 자율제어 예측 정확도를 95% 수준까지 끌어올리고 제조 과정에 투입되는 인력을 효율적으로 운영한다는 계획이다.

현재 시멘트밀 공정은 숙련 운전원이 온도와 압력, 유량, 풍량, 진동, 유압 등 여러 공정 지표를 실시간으로 확인하고 상황에 따라 운전조건을 조정하는 방식으로 운전돼 운전원별 편차가 발생할 수 있는 구조다.

또한 별도의 에너지 관리 시스템이 없어 실시간 전력 사용량을 파악하기 어려운 데다 하루 종일 가동되는 시멘트밀 특성상 효율적인 전력 관리의 필요성도 큰 상황이다.

삼표시멘트는 이번 기술개발을 통해 생산성을 2% 높이고 시멘트 1톤당 전력 사용량을 2% 절감하는 것을 목표로 하고 있다. 이에 따라 약 8억원의 전력 비용 절감을 예상하고 있다.

삼표시멘트 삼척공장은 현재 2명의 운전원이 한 조를 이뤄 24시간 동안 6개 시멘트밀을 운전하고 있는데 장기적으로 1명의 운전원이 6개 시멘트밀을 관리할 수 있는 수준까지 기술을 고도화한다는 계획이다.

AI 자율제조 기술을 우선 적용하는 곳은 삼척공장 2~4호 시멘트밀이다.

시멘트밀은 고온의 소성 공정을 거쳐 만들어진 클링커에 석고 등을 섞어 미세하게 분쇄해 최종 시멘트 제품을 생산하는 설비다.

2~4호 시멘트밀은 각각 하루 5020톤의 생산능력을 갖췄으며 3개 설비의 연간 생산능력은 총 496만5000톤으로 삼척공장 전체 시멘트 생산능력 1092만2000톤의 약 45%에 해당한다.

삼표시멘트는 이번 연구개발을 통해 현장 설비에 센서와 모니터링 시스템을 구축하고 중앙관제센터인 '컨트롤센터 패널(CCP)'에서 설비의 가동 상태를 실시간으로 파악할 수 있도록 운전 데이터를 자동으로 전산화해 축적한다.

생산제품의 품질 분석 역시 자동화하고 모바일을 통한 원격 모니터링 체계도 구축한다.

이를 위해 삼표시멘트는 올해 3월 서버 시스템과 시멘트밀 부하 감시장치, 초음파 유량계, 입도 분석기 등 1차 하드웨어·소프트웨어 도입을 추진했다.

지난 7월에는 한국산업기술기획평가원(KEIT)의 장비심의와 단계평가 등을 거쳐 사업승인을 받았다. 오는 11월에는 AI 기반 전력계측기와 AI 카메라 등을 포함한 2차 하드웨어·소프트웨어를 도입할 계획이다.

내년 12월에는 최종적으로 전사적자원관리(ERP) 연계 시스템 등을 개발해 개별 설비에서 수집되는 데이터와 공장 운영 시스템 간 연계를 확대할 예정이다.

삼표시멘트 관계자는 "현재 삼척공장에서 AI 자율제조 기술을 실증하고 있으며 도입을 통해 효율성을 점검하는 단계"라고 말했다.