가상조업 구현 가능한 스마트 시운전 적용

  포스코가 스마트 시운전 방식을 적용해 포항제철소 3후판공장 압연제어시스템 신예화를 추진하고 있다.

  스마트 시운전(smart commissioning)이란 가상조업을 하면서 제어시스템의 전체 기능을 검증하고 오류를 최소화하는 디지털 시운전 방법론이다. 특히 이번 신예화 사업은 해외의 설비전문 공급사의 도움 없이 자력개발로 추진하고 있어 더욱 의미 있다. 

  포항 3후판공장은 1997년 도입한 PLC(Programmable Logic Controller) 등 20년이 지난 노후 시스템 설비를 사용해오고 있었다. 이번 사업에서 포스코는 2015년 해외 전문기업에 의존하지 않고 포스코의 인력과 기술만으로 제어 소프트웨어 개발을 수행하기로 결정, 오는 4월 6일 셧다운한 뒤 5월 중 가동을 목표로 신예화를 추진하고 있다.

  일반적으로 공장을 신설하거나 신예화할 경우 30일 정도의 시운전 기간을 갖고 실제 설비 설치와 제어 소프트웨어 완성도를 검증한다. 그런데 이때 제어 소프트웨어가 불완전한 경우, 실제 설비로 시운전 테스트를 하면 설비 손상이나 안전사고 등의 위험 확률이 높다. 시운전 이전에 제어 소프트웨어의 완성도를 높이면 조업 정상화 기간이 단축돼 경제적 이익을 극대화하는 것은 물론 조업안전성도 높일 수 있다.

  현재 포스코가 포항 3후판공장에 적용하고 있는 스마트 시운전은 실제 설비 대신 가상의 설비를 사용해 조업 시뮬레이션을 할 수 있다는 점이 특징이다. 이러한 방식은 철강을 비롯해 제어가 필요한 자동차·비행기·로봇 등 다양한 산업분야에 도입, 운용되고 있다.

  이번에 적용된 기술은 기존 방식보다 진일보한 것이다. 포스코 기술연구원은 그동안 축적해온 철강 제어기술을 바탕으로 3D-CAD(Computer Aided Design)와 물리엔진이 결합한 가상설비를 3후판공장 설비에 맞도록 제작했다. 그리고 자력 개발한 제어기와 연동시켜 가상조업이 가능하도록 기술을 개발했다.

  포스코는 2015년 8월부터 2016년 12월까지 기술연구원이 보유한 PLC를 이용해 제어 소프트웨어를 사전 개발, 1차 검증을 마친 후 현장에 설치할 PLC에 제어 소프트웨어를 이식했다. 현재는 3후판공장 현장에서 지속적으로 가상조업을 하면서 셧다운 전까지 리스크를 최소화하는 단계를 진행하고 있다.

  이번 스마트 시운전 기술을 이용한 신예화 사업은 자력 수행됨에 따라 투자비를 절감하고 조업 조기 정상화 효과를 가져올 것으로 보인다. 포스코 자력으로 기술을 개발했기 때문에 개선점 발생 시 외국 기술자를 부르지 않고도 빠른 시간 내 자체 대응이 가능하며 정비비용도 줄일 수 있다. 무엇보다 조업 재개시 전 정합성이 높은 시뮬레이션을 할 수 있어 직원 안전 향상 차원에서 큰 효과가 기대된다.

  포스코는 조업 정상화 기간 단축 등에서 스마트 시운전 기술이 효과적인 것으로 검증되면 향후 진행할 연주ㆍ열연ㆍ냉연 투자사업에도 확대 적용해 기술 차별화와 품질 제고, 생산성 극대화를 이뤄나갈 계획이다.