[인더스트리뉴스 조창현 기자] 전 세계 61개국에 걸쳐 122개의 해외 거점을 가진 글로벌기업 요꼬가와(Yokogawa)의 한국지사 한국요꼬가와전기(대표 Koichi Nakajima)는 일본에서 성공한 제조업 노하우를 바탕으로 다양한 산업 고객에게 계측 및 제어, 정보 분야 첨단 솔루션을 제공하고 있다. 최근에는 스마트 제조 관련 최종 목적지를 단순 자동화가 아닌, 산업 자율화로 전환하는 것을 의미하는 ‘IA2IA(Industrial Automation to Industrial Autonomy)’를 실현하기 위해 노력 중이다. 산업 자율화란 사람이 개입하지 않고 공정이 운영되는 것을 말한다.

한국요꼬가와전기 Simon Rogers 고문은 “현재 많은 플랜트가 자동화가 돼 있지만, 아직까지도 오퍼레이터가 직접 운전을 해야하는 경우가 많다”며, “IA2IA를 통한 산업 자율화를 달성한다면, 시스템을 자율적으로 운영할 수 있어 오퍼레이터에 대한 부담이 줄고, 더 나아가 인간이 접근하기 힘들거나 위험한 곳까지도 드론이나 로봇을 대신 배치할 수 있을 것”이라고 강조했다.

세계 최초, AI 기반 ‘자율형 공장’ 운영 성공

한국요꼬가와전기는 산업 자율화를 위해 △클라우드 기술 △인공지능 기술을 주력으로 활용하고 있다. 클라우드를 통해 고객이 원하는 만큼 컴퓨팅 리소스를 확장해 사용하도록 하고, 플랜트 데이터를 손쉽게 통합할 수 있도록 하겠다는 것이다. 또 인공지능 기술은 머신러닝 및 IIoT 센서를 활용한 설비 이상징후 예측 솔루션에 적용하고 있다.

Simon Rogers 고문은 “한국요꼬가와전기는 클라우드 솔루션을 활용해 플랜트 설비 상태를 어디서든 모니터링 할 수 있도록 지원하고 있으며, 특히 요꼬가와에서 제공하는 강화 학습 AI는 세계 최초로 플랜트 직접 제어에 공식 채택되기도 했다”고 설명했다.

실제로 요꼬가와는 지난해 일본 화학업체 ‘에네오스머티리얼즈(ENEOS Materials)’과 강화학습 기반 AI 알고리즘을 활용해 공정을 35일간 자율 운영하는 현장 테스트를 성공적으로 끝마친 뒤, 솔루션을 정식으로 사용하는 계약을 체결한 바 있다.

현장 테스트에서는 AI 기술을 기반으로 제품 품질 보장은 물론 증류탑 내 액체를 적절한 수위로 유지하고, 폐열을 열원으로 최대한 활용해 품질 안정화와 높은 수율 및 에너지 효율화를 달성했다. 이에 기존 방식보다 제어 성능이 우수하다는 것을 인정받아 실제 공장에 솔루션을 적용하게 됐으며, 현재 다른 공정 및 플랜트에 적용하는 방안도 검토하면서 자율화를 지원하기 위한 범위를 지속적으로 넓혀나가고 있다.

안전과 신뢰성 기반, ‘IIoT 무선 센서’ 등 제공

한국요꼬가와전기는 비상 상황에서 플랜트를 안전하게 셧다운 시킬 수 있는 ‘ESD(Emergency Shutdown System)’와 공정 데이터를 수집 및 최적화하는 ‘공정 최적화 솔루션’, 숙련된 운전원 관련 모범 사례 기반 절차에 따라 운영을 표준화하고 자동화시킬 수 있는 ‘MPA(Modular Procedural Automation) 솔루션’ 등 다양한 솔루션을 제공하고 있다. 또 까다롭고 어려운 플랜트 유지보수를 돕고, 현장 작업자 안전을 보호하기 위해 지난 2019년 로봇기술 개발업체 익스로보틱스(ExRobotics)와 라이선스 계약을 맺고, 위험 환경 내 시설 검사를 위한 로보틱스 솔루션 지원을 위해 노력 중이다.

Simon Rogers 고문은 “공장을 위한 솔루션에서 가장 중요한 것은 ‘페일 세이프(Fail Safe) 기능’이고, 페일 세이프가 뒷받침돼야 플랜트에 문제가 발생하지 않고 안전하면서도 유기적인 플랜트를 만들 수 있다”며, “한국요꼬가와전기는 ‘안전’과 ‘신뢰성’에 방점을 두고, 다양한 제어 및 계측 시스템을 제공하고 있다”고 언급했다.

한국요꼬가와전기는 계장 시스템과 함께 고객이 플랜트를 안전하게 제어 및 운영할 수 있는 다양한 솔루션을 공급하면서도 설비 상태 모니터링을 통해 적시에 유지보수를 진행할 수 있도록 돕고 있다. 특히 설비에 간단히 부착할 수 있는 IIoT 무선 센서 ‘스시센서(Sushi Sensor)’가 대표적이다.

스시센서는 배관 내 가스·액체 게이지 압력을 측정하거나, 온도 및 진동을 모니터링할 수 있다. 또 수집된 데이터에 AI 기술을 활용해 설비 이상 징후를 탐지하고, 고장 예측 및 유지보수 결정에 활용하는 등 공장 가동률과 수익성 향상에 도움을 주고 있다.

S.I.R.I. 등 활용, 지속가능한 ‘디지털 전환’ 지원

한국요꼬가와전기는 현재 기후 위기로 전 세계 많은 기업들이 에너지 전환 및 지속가능한 개발에 중점을 두면서 관련 분야 사업 확장에 힘을 쏟고 있다. 고객이 혼자 해결하기 어려운 기후위기 대응이나, SDGs 달성 등 직면한 도전 과제 해결을 돕겠다는 것이다. 이에 현재 탈탄소화와 관련된 에너지 최적화 솔루션을 제공하고 있으며, 향후 클라우드와 AI 및 로보틱스 같은 다양한 기술을 활용해 고객을 위한 ‘문제 해결사’가 될 방침이다.

아울러 고객 플랜트 디지털 전환을 위한 컨설팅 및 솔루션 역량도 지속 강화할 계획이다. 수준 높은 솔루션 제공만이 아닌, 고객이 실질적으로 활용할 수 있도록 하겠다는 것이다. 실제로 한국요꼬가와전기에서는 고객이 새로운 기술에 대한 이해를 통해 스마트 제조에 직접 적용하고, IA2IA의 실현을 이룰 수 있도록 ‘S.I.R.I.(Smart Industry Readiness Index)’라는 컨설팅 서비스를 제공하고 있다.

Simon Rogers 고문은 “S.I.R.I.는 플랜트에 대한 디지털 전환 수준을 파악하고 향후 방향성을 정하기 위한 일종의 스마트 제조 방법론이며, 반도체나 석유화학 등 어떤 산업에도 적용 가능하다”며, “한국요꼬가와전기는 고객사가 보유한 공정·기술 및 조직에 대한 심도깊은 인터뷰를 통해 플랜트 관련 디지털 성숙도를 진단하며, 효과적인 디지털 전환을 위한 로드맵을 수립할 수 있도록 지원하고 있다”고 전했다.

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