SK이노베이션, 스마트플랜트 2.0 도입...AI-DT 접목해 생산 현장 효율성 개선

2024-05-26     박인철 기자
국내 석유화학업계 최초로 생산 현장에 ‘스마트플랜트’를 도입한 SK이노베이션이 AI와 디지털 트랜스포메이션(DT) 기술을 접목해 효율성이 대폭 개선된 스마트플랜트 2.0을 본격 추진한다.

SK이노베이션은 26일 공정운전, 설비관리, SHE(안전/보건/환경) 분야에 AI와 DT를 적용한 40여개 스마트플랜트 2.0 과제를 SK 울산CLX에 적용하고 있다고 밝혔다.

스마트플랜트 2.0 주요 과제로는 공정 자동 운전 프로그램, 공정 자동 제어 고도화, 설비 고장예측 솔루션, 울산CLX 통합 안전 모니터링 체계 구축 등이다. SK이노베이션은 이를 통해 연간 100억 원 이상의 비용 개선 효과를 기대하고 있다. 
▲AR을 활용해 비계 물량을 산정하고 있다.
아울러 자체 구축한 스마트플랜트 2.0 솔루션의 지식 자산화를 통해 새로운 사업모델로도 확장할 계획이다.

◆국내 최초의 스마트플랜트, AI-DT로 생산성·안전성 두 마리 토끼 잡는다

스마트플랜트는 일반 제조업의 스마트 팩토리와는 차별화된 석유/화학 산업 특성을 고려한 디지털 전환의 개념이다.

SK 울산CLX는 지난 2016년 스마트플랜트를 업계 최초 도입했다. 생산관리, 설비관리 등 데이터 및 업무 관리에 대한 기간 시스템을 구축해 DT 추진 기반을 확보했다. 이 기간 시스템을 통해 확보한 데이터를 기반으로 AI 개발 및 적용에 속도를 내고 있다.

SK이노베이션은 2023년부터 AI와 DT 기술을 접목해 스마트플랜트 2.0으로 진화했다. 업무 자동화 및 지능화 기술을 도입해 에너지 절감, 생산성 향상 등을 통한 비용 경쟁력을 높이고 사고 및 설비 고장을 예방하는 안전성까지 확보하는 것이 핵심이다.

먼저 공정 운전 분야에서는 공정 자동 운전 프로그램을 적용해 반복적인 업무 및 공정 시동/정지를 자동화했다. 생산성과 에너지 효율을 최적화하기 위한 공정 자동 제어(APC) 기술에 AI를 도입해 제어 수준을 더욱 높이고 있다. 또 생산 현장에 로봇개를 도입해 가스 누출 감시, 게이지 측정 등의 업무를 수행하고 있다.
▲현장 점검 중인 로봇개.
로봇개는 하루 6번 정도 순찰을 돈다. 1회 순찰 시 소요 시간은 40분에서 50분 정도다.  

설비관리 분야에서는 진동 및 온도 등의 설비 데이터 기반 고장 예측 솔루션을 구축해 사고를 사전에 방지하고 있으며, 드론을 활용한 고소지역 설비 검사, 로봇을 활용한 위험 작업 대체 등을 통해 위험 작업의 로봇 대체 활용을 확대하고 있다. 드론 역시 1회 20분 정도 작동이 가능하다.

AI를 적용한 검사 포인트 자동 선정 및 결과 분석, AR을 활용한 현장 비계 작업 시뮬레이션 및 작업 검증 등 다양한 분야로 영역을 넓혀가고 있다.

안전/보건/환경(SHE) 분야에서는 250만 평에 달하는 SK 울산 CLX의 통합 안전 모니터링 체계 구축을 목표로 추진 중이다. 주요 내용으로는 ▲ 모바일 기반 작업허가 발급 시스템, ▲ 협력사 근로자 위치 관리 시스템, ▲ 밀폐 공간 실시간 가스 감지 시스템, ▲ XR 안전교육 등이며, 이를 통해 현장 안전관리를 더욱 강화하고 있다.

◆AI-DT 전문가 양성을 통한 자체 시스템 개발로 뉴 에라 대비한다

SK이노베이션은 산업계 대부분의 업무가 AI/DT로 대체될 것으로 보고 있으며, 이에 대한 준비도 한창이다.

스마트플랜트 2.0은 이미 개발된 국내외 솔루션을 단순 도입한 것이 아니라, SK이노베이션이 60년간 축적한 기술 및 공정운전 노하우를 접목하고 SK 울산CLX 현장 상황에 맞춰 대부분 자체적으로 시스템을 개발했다. 국내외 업체가 개발한 솔루션을 도입하며 발생하는 현장 적용의 어려움 등을 자체 기술력으로 극복한 것이다.
▲VR을 활용해 열교환기 내부를 학습하고 있다.
현재 SK이노베이션은 SK 울산CLX 내 90여명의 CDS(Citizen Data Scientist) 및 10여명의 AI/DT 전문가를 양성해 직접 시스템을 개발하고 있다. 또 신입 엔지니어는 CDS 과정을 필수로 이수하는 등 다가올 AI/DT 시대에 맞춰 체계적인 전문인력 육성에도 적극 나서고 있다.

SK이노베이션은 스마트플랜트 2.0에 AI/DT를 도입하고 단계적으로 이를 확대할 계획이다. 또 LLM(대규모 언어 모델) 기술 기반의 엔지니어 기술 챗봇을 개발 중이며, 올해 하반기부터는 엔지니어 업무 전반에 걸쳐 활용해 업무 효율을 혁신할 예정이다.

단기적으로는 기존 시스템의 활용도 제고, 스몰 석세스 경험을 통한 역량 내재화에 나서며 AI/DT 아이디어 공모전 등 현장의 니즈 확인을 지속한다. 중장기적으로는 기술 성숙도에 따른 신규 과제 지속 발굴/실행 및 기대 효과/활용도 사전 검증 체계 강화에 나선다. 

또 자체 개발을 통한 AI/DT 솔루션의 비즈니스 자산화, 지역 중소 IT 기업과의 상생 모델을 만들어 나간다는 목표다.

[소비자가만드는신문=박인철 기자]