포스코 제철소, AI 기반 비정형 제품 크레인 자동 운송시스템 개발

I AI+IT+OT 기술 융합해 비정형 선재 코일의 특수 크레인 자동화 기술 개발
I Vision AI·Anti-Sway 기술 적용…포항제철소서 비정형 크레인 자동화 성공

포스코그룹이 AI, IT, 자동화 기술을 융합해 비정형 제품을 크레인으로 자동 운반하는 기술을 개발, 제철소 현장에 본격 적용한다. 이번에 개발한 크레인 자동화 기술을 활용하면 한번에 최대 8톤에 달하는 선재 코일 제품을 정확하고 안전하게 운송할 수 있다.

철강재를 가늘게 뽑아 나선형태로 감겨 있는 선재 코일은 크기와 포장 형태가 제각각 다른 비정형 제품이기 때문에 형상 인식이 어렵고 크레인으로 이송 시 흔들림이 심해 자동화가 어려운 영역으로 꼽혀왔다. 포스코DX는 포스코와 협력을 통해 영상인식(Vision) AI와 정밀 위치제어 기술 등을 융합해 이러한 기술적 난제를 해결했다.

제철소 통합생산관리시스템(MES)에서 내려온 작업 지시에 따라 출하된 선재 코일을 이동시키기 위해서는 크레인에 부착된 라이다(LiDAR) 센서를 활용해 해당 코일의 위치를 찾아낸다. 그 다음 AI 기반의 영상인식 기술로 선재 코일의 가상의 중심점 위치를 찾아, 외경/내경/폭을 인식해 코일 수량에 따라 크레인의 후크(C-Hook)가 진입할 위치와 깊이를 자동 계산하여 제어로 연결된다. 현장 검증 결과 해당 기술은 ±20mm 이내의 정밀도와 99.5%의 탐지율을 기록하는 등 우수한 자동화 성능을 입증했다. 포스코DX는 적재된 코일이 쓰러져 있거나 다른 제품에 눌려 있는 환경에서도 선재 코일의 형상을 정확하게 측정함으로써 안정적인 작업 자동화가 가능하다고 설명했다.

선재를 거는 후크가 긴 로프로 연결되어 크레인 이동시 흔들림이 발생해 작업 시간이 증가되는 문제를 해결하기 위해 로프 길이에 따른 흔들림 정도를 미리 예측해 자동 제어하는 안티스웨이(Anti-Sway) 기술도 함께 개발해 적용했다.

또한, 선재 창고 내에서 작업자와 차량이 크레인과 충돌하는 사고를 예방하는 안전관리시스템을 개발해 현장 안전 수준을 더욱 강화했다. 이는 라이다 센서를 제품 야드의 주요 통행 구간에 부착해 사람과 차량을 정확하게 인식하고 크레인과 충돌 위험시 크레인 운행을 자동으로 제어하는 방식이다. 프로젝트에는 라이다 전문기업 '아이요봇'의 3D 라이다 센서를 적용해 보다 정밀한 제어 및 감시 체계를 구축했다.

포스코는 크레인 자동화 기술을 성공적으로 구축한 이번 경험을 바탕으로 제철소 내 다른 현장으로의 기술 확산을 추진하고 있다. 아울러 다른 비정형 제품인 후판 크레인의 자동화를 구현하기 위해 개발한 매수제어 자동화 기술 등에 대한 현장검증을 추진 중이라고 밝혔다.

포스코 관계자는 "자동화가 어렵다고 여겼던 비정형 제품의 크레인 자동화 기술 개발을 성공적으로 이루어 냄으로써 인텔리전트 팩토리 실현을 주도해 온 포스코그룹의 기술력을 또 한 번 입증하게 됐다"며 "향후 AI를 활용한 DX 기술 고도화로 제조, 물류 현장의 난제 해결을 적극적으로 추진해 나갈 것"이라고 말했다.

한편 포스코그룹은 사람, AI, 로봇간 협업을 통한 지능형 자율제조 프로세스인 인텔리전트 팩토리를 구현해 나아가고 있다. 포스코그룹은 그룹의 역량을 결집해 디지털전환(DX)을 통해 원가경쟁력을 확보는 물론, 고강도·고위험 작업을 AI·로봇으로 대체함으로써 안전한 작업환경 구축을 강화할 계획이다.