제철소 현장을 더욱 스마트하게 본다, Smart CCTV

 

 

지난해 12월부터 제철소 현장에 특화된 영상분석 기술을 접목시킨 Smart CCTV 구축 프로젝트가 한창 진행되고 있습니다. 운전자의 육안에 의해 판단하던 조업 모니터링 방식에서 시스템을 통한 자동감지 방식으로 일하는 방식의 변화를 가져오게 될텐데요. 이번 에는 제철소의 스마트화를 더욱 빠르게 지원할 Smart CCTV에 대해 알아보겠습니다.

 

 

 

 

 

제철소 CCTV의 83%가 조업 상황을 원격으로 모니터링하고 고열, 고위험 조업을 지원하기 위해 운영되고 있습니다. 하지만 조업자 한 명이 50여개가 넘는 많은 화면을 직접 보고 판단해야 하고, CCTV의 90%가 저화질 아날로그 방식이라 조업 이상 상황을 모니터링 하는 데는 한계가 있었습니다. 일부 도입된 Smart CCTV도 고열, 분진, 진동이 많이 발생하는 제철소 조업 현장에 적합하지 않아 인식률이 낮아 제 기능을 하지 못하고 있었는데요. 

그룹 차원의 Smartization을 추진하고 있는 포스코ICT는 이런 이슈를 해결하기 위해 제철소 환경에 특화된 영상분석 기술을 접목한 포스코型 Smart CCTV 개발을 추진하게 되었습니다. 문자, 형상, 모션, 열•화상, Zone 인식 기술에 철강 도메인만의 특성을 인공지능으로 학습시켜 조업, 설비, 물류, 품질, 안전관리의 스마트화를 이룬다는 것입니다.

 

 

 

 

Smart CCTV가 구현되면 조업 개시 전 설비, 원료, 작업자 상태, 이상 유무 등을 작업자가 육안으로 일일이 점검하던 과정을 영상으로 자동 확인, 해석함으로써 작업 대기 시간을 줄이게 됩니다. 

크레인, 래들 등 이송설비 작업 시에는 설비 번호를 영상에서 자동으로 인식하고 추적해 최적의 작업 대상을 선택함으로 설비 효율화를 높이는 동시에, 품질에 영향을 미치는 원료, 소재 및 용기 온도 등과 같은 인자들의 이상 상태를 자동으로 분석하거나 소재 및 제품 형상, 규격을 영상으로 자동 분석하는 전수 품질 검사도 가능합니다. 안전의 측면에서는 작업자의 불안전한 행동이나 위험 지역 침입을 자동으로 실시간 탐지하고 경고해 예방 조치로 연계합니다. 또한 화재 취약 지역에는 열화상 등 다중 영상장치를 활용해 화재를 사전에 감지, 예방할 수도 있습니다.

 

 

 

 

 

 

 

포스코ICT는 포스코型 Smart CCTV를 구현하기 위해 작년 12월부터 6월까지 1단계 사업을 추진했습니다. 영상인식 아키텍처 설계, H/W 인프라 도입, 영상분석 S/W 컴포넌트 개발, 표준모델을 구축 등을 수행했는데요, 이를 통해 PosFrame 기반의 Smart CCTV 플랫폼이 구현되었습니다. 아날로그, 디지털, 열화상 등 모든 종류의 CCTV가 접속할 수 있는 미들웨어, 영상학습이 가능한 Tool/Language 환경, Rule Based 영상인식 컴포넌트, 딥러닝/머신러닝 알고리즘 등이 구현된 플랫폼입니다. 

 

 

 

포스코ICT는 Smart CCTV 플랫폼 개발과 더불어 기존 아날로그 CCTV의 스마트화와 신규 고화질 Smart CCTV를 구축하는 Two Track 전략을 추진했습니다. 우선 광양 3도금공장, 포항 2후판공장을 시범공장으로 선정하고, 기존 아날로그 CCTV의 화질을 개선해 디지털 변환 과정을 거쳐 사후분석을 위한 영상 저장 및 인식이 가능하도록 했습니다. 또한 CCTV의 조업 활용도가 높은 광양 2제강공장을 Smart CCTV 모델 플랜트로 선정, 고화질의 Smart CCTV를 신규 설치하고 영상인식기술 유형별로 13개 과제를 선정해 기능 테스트 및 현장 적용 검증을 진행했습니다.  

 

 

 

 

이번 과제 진행을 통해 크레인이 Skid에 코일 제품을 안착 시킬 때 제품이 중앙에 제대로 위치했는지 여부를 AI 머신러닝이 영상을 인지, 분석해 알려줌으로써 코일이 전복되는 사고를 예방할 수 있게 되었습니다. 또 래들 내부에 부착된 지금량의 형상, 래들 온도를 영상으로 분석해 조업자가 지금량 상태를 판단할 수 있도록 가이드하여 용강품질불량 발생을 방지하는 등 실제 조업현장에서 다양한 성과를 창출하고 있습니다. 위험 지역에 허가 받지 않은 작업자가 접근할 경우 자동으로 탐지해 경고하거나, 제강공장 지하 밀폐지역의 금속염 Mixing Tank에서 위험 용액이 넘치는 것을 사전에 감지하는 등 안전사고 예방에도 큰 역할을 하고 있습니다. 

 

Smart CCTV 1단계 구축을 완료한 포스코ICT는 딥러닝 알고리즘을 추가로 확보하고 영상 인식률을 98%까지 개선해 Smart CCTV 플랫폼을 고도화하고 MES, PLC, PosFrame 등 과의 연계를 통해 적용가치를 더욱 향상시킬 계획입니다. 그리고 이를 통해 광양2고로 등 제철소 모델 플랜트를 확산해나갈 예정입니다. 

 

포스코ICT는 이번 레퍼런스를 기반으로 앞으로 포스코강판 도금공장, 포스코켐텍 음극재공장 등 패밀리사는 물론 중국 제철소 등 대외로 Smart CCTV 사업을 추진해나갈 계획입니다. PosFrame 플랫폼 기반의 Smart CCTV 솔루션이 제조 현장을 더욱 스마트하게 만들어가는 새로운 성장동력이 되길 기대해 봅니다.