정유업계, 제조 AX 속도 … 안전·효율 높인다

정유업계가 생산 공정에 인공지능(AI)을 적용하는 제조 AX(AI 전환)에 속도를 내고 있다. 정유·석유화학과 같은 전통 제조업에서 디지털·AI 기술 도입이 운영 효율을 높이고 수익성을 개선할 수 있는 핵심 경쟁력이어서다.

11일 업계에 따르면 SK이노베이션, GS칼텍스, 에쓰오일, HD현대오일뱅크 등 정유사들이 생산 설비와 운영체계에 AI 기술 적용을 확대하고 있다.

SK이노베이션은 울산콤플렉스(CLX)를 제조 AX의 핵심 거점으로 삼고 AI 기반 공정 혁신을 추진하고 있다. AI가 약 250만평 규모의 울산CLX 공정과 설비 데이터를 24시간 분석해 이상 징후와 최적 운전 조건을 제시하면 현장 엔지니어가 이를 토대로 판단하고 대응하는 ‘듀얼 브레인’ 운영 방식을 적용할 예정이다. 울산CLX를 그룹 내 다른 제조 사업장에도 적용할 수 있는 AX 실행 모델로 키운다는 구상이다.

최태원 SK그룹 회장은 전날 국내 인공지능 전환(AX) 현장경영의 일환으로 울산CLX를 찾아 “울산CLX는 SK그룹의 근간인 SK이노베이션의 심장”이라며 “SK그룹의 AX 혁신까지 이끌어 달라”고 주문했다.

GS칼텍스는 올해 상반기 여수공장에서 진행한 대정비작업(TA)에 작업 계획 수립부터 현장 운영과 안전관리까지 디지털·AI 기술을 대거 적용했다. 대표적으로 구조상 청소가 어려운 히터 내부 튜브에는 클리닝 로봇을 투입했다. 사람이 접근하기 어려운 구간까지 정밀하게 관리해 열효율을 높이고 연료 사용량을 줄이기 위해서다. AI CCTV도 활용해 작업자의 보호구와 안전걸고리 착용 여부, 중장비 접근 등 위험 요소를 실시간으로 감지해 안전성을 높였다.

허세홍 GS칼텍스 부회장은 “이번 TA는 현장의 경험과 디지털·AI 기술이 결합해 효율성과 안전을 동시에 높인 의미 있는 사례”라고 평가했다. GS칼텍스는 전사적으로 추진 중인 DAX(디지털·인공지능 전환) 전략을 기반으로 제조 현장의 혁신을 가속화할 방침이다.

에쓰오일은 제조 AX를 위해 산업 AI 및 예방진단 솔루션 기업 원프레딕트에 총 20억원을 투자하고 약 5%의 지분을 확보했다. 원프레딕트의 AI 기술은 정유·석유화학 플랜트의 회전기기와 배관, 변압기 등 주요 설비 데이터를 분석해 이상 징후와 고장 위험, 잔여 수명을 사전에 예측한다. 에쓰오일은 이를 활용해 설비 가동률을 높이고 유지보수 비용과 돌발적인 공장 가동 중단을 줄인다는 계획이다. HD현대오일뱅크도 제품 가격과 생산 데이터를 AI로 분석해 수익성을 높일 수 있는 운전 조건을 도출하고 이를 생산 현장에 적용하고 있다.

정유·석유화학 업계가 이처럼 제조 AX를 추진하는 배경에는 공정 특성이 있다. 정유·화학 공장은 대규모 설비가 24시간 연속 가동되는 장치산업이다. 공정 운전 조건을 미세하게 조정해 에너지 사용량을 줄이거나 설비 이상을 조기에 발견해 가동 중단을 막는 것만으로도 원가와 수익성에 직접적인 영향을 미칠 수 있어서다.

보스턴컨설팅그룹(BCG)은 ‘AI-First Oil and Gas Company’ 보고서에서 AI가 석유·가스 기업의 운영 방식과 비용 구조를 바꾸는 핵심 기술로 자리 잡고 있다고 분석했다. 정비 효율화와 가동중단 최소화, 위험환경 자율로봇 등에서 이미 성과가 나타나고 있으며 향후 5년간 AI가 기업의 EBIT를 30~70% 높일 잠재력이 있다고 봤다. 향후에는 AI가 핵심 실행 주체로 역할하고 사람은 감독과 검증을 맡는 방향으로 운영체계가 전환할 것으로 전망했다.

업계 관계자는 “정유·석유화학과 같은 전통 제조업에서 디지털·AI 기술 도입은 단순한 기술 적용을 넘어 운영 방식과 경쟁력의 근간을 바꾸는 핵심 요소가 될 것”이라고 말했다.