이 캠프는 포스코 임직원들의 급여 기부로 꾸려지는 ‘포스코1%나눔재단’에서 개최했다. 포스코1%나눔재단은 작년 9월, 학생들이 과학에 대한 관심과 흥미를 갖고 과학 인재로 성장할 수 있도록 체험 수업 프로그램 ‘상상이상 사이언스 찾아가는 과학교실’을 론칭했다. 지난 11월 말까지 포항과 광양지역 6개 중학교 1학년 학생 550여 명을 대상으로 진행했다. 이번 캠프는 과학교실의 심화과정인 셈.

캠프는 PBL(Project-Based Learning, 프로젝트 기반 학습) 방식을 차용해, 학생들 스스로 질문하고 답을 도출하는 과정을 반복하도록 했다. 학생들의 학습을 도와주는 멘토와 강사로는 포스텍 재학생들이 참가했다. 포스코 뉴스룸이 현장을 방문했을 때, 학생들은 포스코의 스마트 데이터 센터와 포스텍의 연구실을 오가며, 실제 적용된 사례를 직접 보고 실험하며 토론을 이어가고 있었다. 학생들의 발걸음을 따라가 봤다.

포스코 포항제철소 열연공장을 직접 둘러보면서 설명을 듣는 시간. 같은 것을 보고 들어도 학생들마다 느끼는 바가 제각각이다. 제철소를 처음 방문하는 학생도 있고, 견학을 해본 학생도 있지만 하나같이 “웅장한 제철소의 모습에 압도된다”고 말한다.

빨갛게 달아오른 슬래브가 압연롤 사이를 왔다 갔다 움직이다 열연 코일로 말린다. 천진난만한 학생들은 거대하고 웅장한 광경에 탄성을 지른다. 열연의 열기가 뺨에 닿는다며 서로 볼을 만져보기도 한다. 제철소 견학만으로도 새로운 경험이지만, 이번 캠프에서는 거기서 그치지 않는다. 이제 학생들은 직접 눈으로 확인한 포스코의 열연공장이 더 스마트해지려면 어떡해야 할까 고민하는 시간을 가진다. 자신의 생각을 조리 있게 정리하기 어려워하던 학생들도 이제는 ‘어떤 것을 느꼈고, 그래서 이렇게 발전했으면 좋겠다’고 또박또박 말하기 시작했다.

열연공장을 둘러보고 학생들은 스마트 데이터 센터로 이동했다. 스마트 데이터 센터 입구의 커다란 모니터와 IoT(사물 인터넷) 기둥이 학생들의 이목을 집중시켰다. 포스코 SmartFactory기획섹션의 이두흔 리더가 직접 나와 학생들을 맞이하고 이곳저곳을 안내해주었는데, 학생들은 신기한 광경에 두리번거리며 쳐다보기 바쁘다. 그러다 포스코 제철소를 보러 대통령도 왔다 갔다는 이야기를 듣자 눈이 휘둥그레 해졌다.

이두흔 리더는 스마트팩토리가 무엇인지 학생들의 눈높이에 맞게 설명해주었다. 포항제철소 2고로는 ‘AI용광로’라고 불릴 만큼, 변수 데이터들을 가지고 딥러닝을 통해 스스로 제어하는 용광로라고 설명하자 다들 놀랍다는 듯 눈을 반짝였다. 이렇게 똑똑하기 때문에 등대공장에 선정되었다는 사실에는 “수업을 통해서 등대공장에 선정된 것을 처음 알았다”며, “내가 사는 포항에 등대공장이 있다는 게 자랑스럽다”고 소감을 말하기도 했다. 이 과정을 통해 학생들은 기존 공장과 스마트팩토리가 무엇이 다른지 배우고, 앞으로 스마트팩토리에 어떤 것들이 적용되면 좋을지 생각할 수 있었다.

4차 산업혁명 공학 기술의 대표 격인 IoT(Internet of Things, 사물인터넷), 빅데이터(Big Data), 인공지능(AI)에 대해 배우는 시간, 학생들에게 어렵지는 않을까? 수업이 어려울 거라는 생각이 무색하게, 학생들은 쉽게 이해해 나갔다. 학생들은 ‘유튜브 알고리즘이 나를 이곳으로 이끌었다’는 댓글을 써본 적이 있다며 빅데이터의 활용 방법에 대해 이해했다. 또, <아이언맨>에 나왔던 ‘자비스 프로그램’으로 인공지능을, 아파트에 설치된 스마트홈 시스템으로 IoT 기술을 생각해보기 시작했다.

과학 키트를 가지고 직접 IoT 모형을 만들어 작동해보는 시간도 가졌다. 머리를 맞대고 이리저리 맞춰보고 휴대폰을 연결해 작동시켰을 때, 뿌듯함에 손뼉 치는 학생들. 그런데 한쪽에는 생각처럼 조립과 휴대폰 연결이 잘 안 돼서 울상인 친구들도 있었는데, 멘토의 지도로 끝까지 마무리해서 마지막에는 기념사진도 찍었다. 스마트팩토리에 IoT 기술을 도입한다면 어떤 것이 도입되면 좋겠냐는 멘토의 질문에는 “지각해도 출근한 것처럼 보이기 위해, 도착 전에 컴퓨터를 먼저 켜 두면 좋겠다”고 엉뚱한 대답을 내놓아서 한바탕 웃기도 했다.

빅데이터가 있어야 IoT 기술이 제대로 작동할 수 있는 것처럼, 4차 산업혁명 공학 기술은 따로 존재하는 게 아니고 서로 연결되어 있다는 것을 강조해서 배웠다. 이 공학 기술들을 스마트팩토리에 어디까지, 무엇을 위해서 적용할 수 있을지 토론하는 시간에는 “사람이 하기 어렵거나 힘든 일, 위험한 일을 기술이 대신하면 좋겠다”고 의견을 내놓기도 했다.

기존의 공장들이 가지고 있는 문제점을 함께 생각해보고, 토론을 통해 해결안을 탐색하고 솔루션을 도출하는 과정을 이어갔다. 거창하지 않아도, 현재 공장에서 일하고 있는 사람들이 겪을 문제나 기업 입장에서 효율성을 위해 해결해야 할 문제에 대해 고민하며 골똘히 생각에 잠기기도 했다. 조별로 나눠 바닥에 둘러앉아 자유로운 분위기에서 진행됐다.

마음처럼 아이디어가 떠오르지 않아서 골머리를 앓다가 인터넷에 검색해보기도 하고, 솔루션을 잘 모르겠으면 멘토에게 물어본다. 멘토가 먼저 제시하는 것이 아니라 시간이 걸리더라도 학생들 스스로 생각하고, 고민하고, 토론하는 과정을 거친다. 창의력과 자율성이 돋보이는 과학시간이다. 이렇게 스스로 답을 도출하는 과정 속에서 학생들은 뿌듯함을 느끼고 자신감을 키울 수 있을 것이다.

각 조가 생각하는 스마트 제철소를 구상해 발표하는 시간. 학생들은 직원들이 안전한 환경에서 일할 수 있고, 보다 더 친환경적인 제철소를 상상했다. 위험 감지 인자를 늘이는 방안과, 친환경을 조성하기 위해 이산화탄소 제어 시스템을 생각해냈다. 공학도가 아닌, 중학교 1학년 학생들이 던지는 다듬어지지 않은 아이디어지만 학생들의 시선으로 내다본 미래의 제철소가 인상 깊다. 학생들의 상상처럼 4차 산업기술 도입으로 안전하고 친환경적인 제철소가 완성될 내일이 기대된다.

이번 상상이상 사이언스 캠프는 자기주도 학습과 협동 학습 중심으로 진행되어, 학생들의 자율이 매우 높다. 자율성이 높은 만큼 학생들의 자발성도 중요한데, 학생들의 끊임없는 토론과 질문으로 매일 밤 12시가 넘도록 강의실의 불이 꺼지지 않았다는 후문을 들었다.

캠프에 참가한 포항 송도중학교 고예인 학생은 “내용이 어려울까봐 많이 겁먹고 왔는데 생각보다 어렵지 않고 재미있었다”며, “수업을 들으며 우리 사회에 스마트팩토리가 정말 필요하다는 사실을 알았고, 세계 제1의 등대공장 포항제철소가 정말 대단하다고 느꼈다”고 소감을 밝혔다.

알찬 2박 3일 동안 4차 산업혁명 기반 공학기술의 원리를 학습하고, 그 과정을 통해 미래 공학 인재로서의 자질을 키우게 된 100명의 학생들. 그들이 꿈꾸는 미래를 응원하며, 포스코1%나눔재단은 그 옆에서 그들의 성장을 위해 지원을 아끼지 않을 예정이다.

– 포스코 스마트솔루션 해외법인 확산 기틀 마련

포스코인재창조원(원장 오인환)이 3월 14일부터 이틀간 해외법인장, 실장, 사무소장 17명을 대상으로 ‘해외주재임원 AI 및 신강종 교육’을 했다.

이번 프로그램은 포스코 스마트솔루션 확산을 통한 해외법인 경쟁력 제고를 위해 인공지능 및 신강종에 대한 이해도 향상을 목적으로 마련됐다.

먼저 ‘스마트 기술과 비즈니스 모델 혁신’ 강의에서는 4차 산업혁명, 빅데이터, 인공지능 등 스마트 기술이 비즈니스 모델에 미치는 영향을 학습하고, ‘제조분야에 활용할 수 있는 빅데이터 및 사례’ 등을 통해 빅데이터 모델링 등에 대한 이해를 강화하는 시간을 가졌다.

또한 포스코 스마트솔루션 개념과 주요활동 및 CES 2018, 스마트팩토리 성공사례 등 포스코에 적용하고 있는 스마트 포스코에 대해 학습함으로써 해외법인에 확산할 수 있는 기회를 만들었다.

뿐만 아니라 해외시장에서의 솔루션마케팅 확대를 위해 △표면처리제품(포스맥) △후판제품(고망간강) △자동차강판(기가스틸) △전기강판(Hyper NO) 등 신강종에 대한 제품지식과 솔루션 사례를 공유했다.

교육생들은 “짧지만 짜임새 있는 교육과정을 통해 정보기술의 흐름 및 포스코 스마트솔루션, 신강종 전반에 대해 심도깊게 이해하고, 해외법인 적용에 대한 착안점을 발견할 수 있어 유익했다. 포스코 스마트솔루션이 전 해외법인에 확산될 수 있도록 노력하겠다”며 의지를 다졌다.

한편, 포스코인재창조원은 현지직원 신임리더 및 부장 등을 대상으로 산업혁명4.0 및 포스코 스마트솔루션에 대한 교육도 마련해 스마타제이션의 필요성을 전파해 나갈 예정이다.

문병걸 benmoon@posco.com

<자료=포스코인재창조원>

■ 세계 최초 인공지능 제철소로 거듭나는 포스코

포스코가 제조업체로는 선도적으로 생산공정 과정에 인공지능을 도입함으로써 인공지능 제철소로 탈바꿈을 추진하고 있습니다.

최근 포스코는 제철소, 기술연구원, 성균관대 시스템경영공학과(이종석 교수)와 공동으로 “인공지능 기반 도금량 제어자동화 솔루션 개발”에 성공하여 올해 1월부터 가동에 들어갔는데요.

이는 그동안 포스코가 자체 기술연구원뿐만 아니라 포스텍, 포항산업과학연구원(RIST) 등 국내 대학 및 연구기관들과 수 천 개에 달하는 위탁과제를 운영하며 공고히 한 산학연 체계가 이뤄낸 쾌거입니다.

이번에 개발된 “인공지능 기반 도금량 제어자동화 솔루션”은 자동차강판 생산의 핵심기술인 용융아연도금(CGL, Continuous  Galvanizing Line)을 인공지능을 통해 정밀하게 제어함으로써 도금량 편차를 획기적으로 줄일 수 있는 기술인데요. 특히 이 기술은 인공지능 기법의 도금량 예측모델과 최적화 기법의 제어모델이 결합되어 실시간으로 도금량을 예측하고 목표 도금량을 정확히 맞추는 자동제어 기술입니다.

도금량 제어는 고객사인 완성차업체의 요구에 따라 수시로 조업 조건이 변화되는 가운데, 균일한 도금층 두께를 맞춰야 하는 고난이도 기술입니다. 그간 수동으로 도금량을 제어했던 탓에 작업자의 숙련도에 따라 품질편차가 발생할 수밖에 없었는데요.

고가의 아연이 불가피하게 많이 소모되었던 도금공정을 인공지능에 의해 자동으로 제어함으로써 자동차용 도금강판의 품질향상과 더불어 과도금량 감소로 인한 생산 원가를 절감할 수 있게 되었습니다. 뿐만 아니라 자동운전으로 인한 작업자 부하도 경감시켜 작업 능률 및 생산성까지 끌어올릴 수 있을 것으로 기대됩니다.

포스코의 대표적인 고수익 고급강인 WP(World  Premium) 제품인 자동차용 도금강판은 현재 세계 800여 개 철강회사 가운데 20곳 정도만 생산할 수 있을 정도로 고도의 기술력을 필요로 하는 고급 제품인데요. 포스코는 지난해 약 900만 톤의 자동차강판을 판매하여 전 세계 자동차강판의 10%를 공급했습니다.

이번 “인공지능 기반 도금량 제어자동화 솔루션” 개발은 권오준 회장 취임 이후 일찍이 스마트팩토리 모델공장 구축 등을 통해 4차 산업혁명의 흐름을 선도하기 위한 준비를 해온 포스코가 알파고의 출현으로 인해 세간의 이목을 집중시킨 인공지능을 산업현장에 적극적으로 활용해보자는 아이디어를 내면서 시작됐습니다.

포스코 기술연구원은 지난해 6월 도금량 제어자동화에 대한 니즈를 발굴한 후 조업, 정비, EIC 등 여러 부서로부터 의견을 수합하여 관련 데이터를 수집했는데요. 이후 통계, 데이터 마이닝, 머신러닝, 최적화 방법론 전문가인 이종석 성균관대 시스템경영공학과 교수에게 인공지능 도금량 예측모델 알고리즘 개발을 위탁하고, 이 교수는 포스코 연구원과의 협업을 통하여 도금공정에 대한 이해를 바탕으로 도금량 예측 프로그램을 개발했습니다.

지난해 7월부터 약 2개월간 기본적인 프로그램이 개발된 이후, 포스코 기술연구원은 개발된 인공지능 프로그램에 조업 노하우를 반영하였습니다. 또한 현장설비 및 조업조건 변경 시에도 잘 운용되도록 하는 제어기술을 융합한 현장 맞춤 프로그램을 추가하여 “인공지능 기반 도금량 제어자동화 솔루션”을 완성했는데요.

도금량 제어자동화에 적용된 인공지능의 핵심기술은 빅데이터 딥러닝 기법(Deep Learning · 컴퓨터가 여러 데이터를 이용해 마치 사람처럼 스스로 학습할 수 있게 하기 위해 인공 신경망을 기반으로 한 기계 학습 기술)을 활용한 자가학습방법입니다. 이 방식은 인공지능 프로그램이 도금공정에서 발생되는 수백 종류의 데이터를 실시간으로 학습함으로써 제어의 정확도를 최신의 상태로 유지하는 방식인데요. 설비 교체나 조업 조건 변경 시에도 실시간으로 자가학습하여 도금량을 정확하게 예측하고 제어할 수 있습니다.

도금량 제어자동화 솔루션은 지난해 11월부터 12월까지 약 2개월 간 광양제철소 2도금공장 3CGL(Continuous Galvanizing Line · 용융아연도금강판공장)에 시범 적용하여 정확성과 안정성을 높였습니다. 이 결과 기존 수동 조업시에는 m²당 도금량 편차가 최대 7g이었으나 인공지능 기반 자동 조업시에는 m²당 0.5g까지 크게 개선되었으며, 기술검증 마친 후 올해 1월 5일부터 광양 3CGL에서 본격 가동 중입니다.

향후 포스코는 이번에 검증된 도금량 제어자동화 솔루션을 다른 CGL 뿐 아니라 해외 소재 법인 CGL에도 확대 적용하여 세계 시장에서의 자동차용 도금강판 기술경쟁력을 선도하는 한편, 다른 철강제품의 생산공정에도 인공지능 기술을 적극 도입하여 4차 산업혁명 시대를 선도하는 스마트팩토리 구축에 만전을 기할 계획입니다.

■ 기술연구원·포스텍·RIST…거침없는 ‘포스코 삼총사’

포스코의 미래먹거리 창출을 위한 R&D거점은 포스코 기술연구원, 포스텍, 포항산업과학연구원(RIST)으로써 3개 기관 간 유기적인 산학연 협동연구개발체제를 구축, 운영 중입니다.

1980년대에 들어서면서 미국ㆍ일본 등 선진국 철강업계는 부메랑효과를 들며 포스코에 대한 기술이전을 기피하기 시작하였으며 선진국들간의 기술개발경쟁, 포스코에 대한 견제 강화, 국내 경영환경 악화 등은 포스코의 독자적인 기술개발을 더욱 촉진하는 계기가 되었는데요.

이러한 배경으로 포스코는 1977년 1월 1일 기술연구원 설립 후 1986년 12월 포스텍 개교와 1987년 3월 포항산업과학연구원(RIST) 창립으로 국내 최초의 독특한 산학연 협동연구개발체제를 구축했습니다. 이후 3차례의 연구개발체제 개편을 통해 연구개발 역량과 효율을 제고하면서 고유기술 확보에 집중하고 있죠.

포스코 기술연구원은 포스코의 핵심 철강연구를 담당하는 기관으로 포항, 광양, 송도연구소로 구성돼 있으며 철강공정, 제품 및 제품이용 기술을 개발하고 있습니다.

포항산업과학연구원(RIST)은 신소재와 그린에너지를 연구를 담당하는 기관으로 리튬, 연료전지 등 현재 포스코의 신성장 동력을 확보하기 위한 기술 연구를 진행하고 있는데요.

포스텍은 기초연구 및 미래 인재 육성을 담당하고 있습니다. 소수의 영재를 모아 질 높은 교육을 실시하고 소재와 철강의 미래 첨단연구에 중점을 두어 산학연 협동의 한 축을 담당하게 하는 것이 목표입니다.

포스코가 그동안 포스텍, RIST를 비롯한 국내외 연구기관들과 진행한 위탁 과제로는 세계 최초 후판 전용 RFID(주파수를 이용해 식별번호를 인식하는 시스템으로 ‘전자태그’라고도 불림) 기술개발, 수조 슬러지(제철 공정에서 발생하는 침전물) 청소 로봇 개발, 최근 한창 개발이 진행 중인 잉크젯프린트강판 등 2000년대 이후에만 6천여건에 달합니다.

포스코는 미래경쟁력 확보를 위해 세계적인 경영위기 속에서도 지속적인 R&D투자를 통해 기술우위 선점 노력을 강화하고 있으며, 기술과 마케팅의 융합을 통한 수익성 배가를 달성하여 세계 최고의 철강사의 위치를 지속 유지할 계획입니다.