철강기업들이 인공지능(AI)도입에 속도를 내고 있다. AI도입으로 머릿속에서 꿈꿔왔던 일들을 하나하나 실현하기 시작했다. 철강산업의 AI를 선도하는 아이티브AI를 통해 철강산업의 AI 진행을 살펴보았다. [편집자 주]
상호인 아이티브AI는 회사의 정체성을 담고 있다. 상호인 ITIV AI를 파자(破字)하면 IT+IV+AI이다. IT로 4차(Ⅳ)산업 특히 AI를 선도하는 곳이라는 뜻이다. 해석을 들으면 “아~~! 그렇구나”라고 무릎을 치겠지만 이름만으로는 정체를 알기 어려운 회사다. 그러나 회사의 사명은 분명하다. “한번 딱 보면 끝”이라는 모토로 시각 정보를 공정 자동화까지 한 번에 원스톱으로 제공하는 비전(Vision) 솔루션 기업이다.
회사 전동욱 대표는 “사람은 정보의 70%를 눈에서 처리한다. 시각화 작업은 공정 효율화의 핵심”이라며 “눈으로만 확인한 무게 온도 위치 같은 정성적인 정보를 정량적 정보로 전환해 정보를 고객들이 온전히 누릴 수 있도록 하는 것이 우리의 역할”이라고 말했다.
이 회사의 핵심 경쟁력은 시각화 한 것을 정량화하고, 학습하는 기술이다.
고열과 분진에 노출돼 조업에 어려움을 겪고 있는 철강기업들이 이 회사를 주목하는 것도 독보적인 실화상·열화상 카메라 기술을 보유하고 있기 때문이다.
아이티브AI는 철강회사의 문제점을 진단한 후 -> 실화상 카메라와 열화상 카메라를 통해 이미지화 하고 -> 이를 다시 정량화 데이터화 한다 -> 기존 데이터와 통합 분석하고 -> 공정 흐름의 정량적 패턴을 파악한 후 -> 확보한 영상 데이터와 공정 데이터를 학습해 -> 스스로 패턴을 찾아서 공정을 관리할 수 있도록 솔루션을 제공하고 있다.
이 회사 김민엽 이사는 “우리의 자랑은 CAM 기술이다. 우리의 카메라는 단순한 카메라가 아니라 종합 솔루션이다. 카메라로 확보한 영상 이미지를 분석하고, 데이터화 한 후 공정 상태를 진단하고 자동 제어까지 가능하도록 솔루션을 만들었다”고 말했다. 그동안 추출이 어려웠던 이미지를 정량적인 데이터로 전환하고 분석해 누구나 전문가 수준의 공정과 품질 관리가 가능하도록 한 것이다.
이러한 실력을 인정받아 2020년 12월 출범한 짧은 이력에도 불구하고 포스코, 현대제철,세아베스틸 같은 한국을 대표하는 철강기업에 솔루션을 공급했다. 특히 포스코에는 소결공장에서부터 제선 제강 연주 압연까지 전 공정에 AI 시스템을 공급하는 성과를 내면서 포스코보다 더 포스코를 잘 이해하는 기업으로 불리기도 한다.
8억 원에 불과했던 첫해 매출액도 4년만에 5배 이상 늘어 지난해에는 43억 원을 기록했다. 올해는 자동차와 철강을 넘어 방위산업 진출을 모색하고 있다.
아이티브AI의 주력은 자동차와 철강 같은 중후 장대 사업이다. 자동차분야는 주로 소프트웨어 자원 사용량 검증센터에서 담당하고 있다. 차량용 소프트웨어의 안정성과 효율성을 검증하는 엔지니어링 서비스이다.
철강과 인연이 깊은 탄소중립R&D센터는 아이티브AI가 역점을 두는 사업이다. 이 센터의 메인 비즈니스는 AI 철 스크랩 분류시스템, CAM솔루션, AI/MV컨설팅이다.
- 포스코 전 공정에서 볼 수 있는 아이티브AI CAM
CAM솔루션은 포스코 현대제철 세아베스틸 등이 사용하는 검증된 시스템이다.
열화상 카메라와 실화상 카메라로 만든 이미지를 정량화해 머신 비전과 AI학습, 온도 등을 분석해 현재 공정 상태를 진단하고 자동 제어까지 가능하게 한 종합 솔루션이다.
CAM솔루션으로 용강의 이미지를 분석해 측정한 무게가 실제 측정한 무게와 95% 이상 정합도를 보여 철강사들을 놀라게 했다. 화염과 고온 분진을 뚫고 추출한 이미지를 다시 데이터화하고 정량화하고, 이를 다시 무게로 환산하는 고난도 작업을 훌륭하게 수행하면서 작업자를 만족시켰다.
또 다른 대표 적용 사례로는 전기로와 전로의 용강을 진단하고 출강하도록 도와주는 시스템이다.
전기로와 전로는 고열에 더해 화염과 분진 등으로 용강의 상태를 파악하기 어렵다. 이 때문에 조업의 대부분은 엔지니어의 감에 의존해 왔다. 아이티브CAM은 열화상·실화상 카메라를 사용해 확보한 이미지를 필터링 기술로 분진과 화염을 제거하고, 용강의 상태를 이미지화해 데이터로 만들었다. 용강의 상태를 보면서 조업을 할 수 있게 함으로서 품질 개선에 상당한 기여를 했다는 평가를 받고 있다.
또 최근에는 전기로 엔지니어의 꿈이 이루어지게 됐다. 전기로 엔지니어들은 조업중인 전기로 내부 상황을 몰라 깜깜이 조업을 해 왔다. 쿨링 존으로 인해 출강을 하는 과정에서 덜 용해된 스크랩이 나오기도 했고, 너무 오랜 시간 조업 해 전력 원단위가 높아지는 등 어려움을 겪어왔다.
아이티브AI는 국내 한 제강사와 손을 잡고 조업중인 전기로 내부를 촬영해 실시간 영상을 확보하는 단계까지 기술을 업그레이드했다.
회사측은 “아이티브CAM은 현장의 애로사항을 먼저 청취한 후 기획하고, 현장 영상을 실시간으로 수집해 시각화하고, 기존 공정 데이터와 통합해 공정 흐름의 정량적 패턴을 파악한 후 스스로 패턴을 찾아내 판단하도록 설계돼 있어 현장의 만족도가 매우 높다”고 말했다.
- “도입 비용을 낮춘 스크랩AI 검수 시스템 구축 나섰다”
아이티브AI가 주목한 또 다른 사업은 스크랩이다.
이 회사의 스크랩 검수 시스템은 국책 과제로 개발이 진행 중이다. 목표는 국제적인 수준의 AI검수 품질에 더해 저렴한 유지비용으로 제강사는 물론이고 유통업체까지 사용이 가능하도록 구축하는 것이 목표이다.
회사측은 “앞서가는 중국 AI업체들은 초기 투자비용만 7~8억 원에 달하고 연간 유지보수 비용도 1억 원~1억 5천만 원 이상이다. 카메라와 서버 그리고 연결에 많은 비용이 들어가기 때문이다. 우리는 현장에 카메라만 장착하고 와아파이나 5G같은 기존 무선 통신망을 사용해 중앙 서버에 연결하는 시스템으로 개발하고 있다. 카메라와 로컬박스만 있으면 어디서든 검수가 가능하도록 했다”고 말했다.
이 시스템의 가장 큰 장점은 초기 투자 비용을 대폭 낮추었다는 점이다. 유통업체의 경우 월 500만 원 정도에 사용이 가능할 것이라는 것이 회사측의 설명이다.
기존의 중국AI 검수 업체들은 철강사 납품이 목표라면 아이티브AI는 제강사 뿐만 아니라 철 스크랩 유통업체와 수입업체까지 사용이 가능하도록 문턱이 낮은 AI시스템 도입을 최종 목표로 하고 있다. 나아가 해외 시장 개척도 타깃으로 하고 있다.
아이티브AI가 늦게 스크랩 검수에 뛰어들었지만 성공을 자신하는 것은 기술에서 앞섰다는 생각 때문이다.
회사측은 “중국 등 기존 AI검수 개발사들은 방통차가 정위치에 있어야 검수 정합도를 90% 이상 유지할 수 있다. 한국 특히 유통사 야드는 정위치 검수가 불가능하다. 우리는 10여년간 형상 인식 기술을 개발하고 적용하고 있다. 어느곳에서나 화각 안에 있는 스크랩의 검수가 가능하다. 이것이 우리의 핵심 경쟁력이 될 것”이라고 말했다.
또 중앙화 된 검수 방식과 자동 라벨링 그리고 자동 학습 시스템을 구축해 학습 비용도 대폭 낮춘다는 것이 이 회사의 계획이다. 국내 뿐 아니라 목표한 해외 진출에 성공하면 전세계 스크랩 데이터를 중앙화해 운영할 수 있게 된다. 사실상 스크랩 검수의 구글이 된다는 것이 이 회사의 스크랩 검수 사업의 비전이다.
현재 국내 대형 스크랩 야드업체와 손을 잡고 검수시스템의 테스트와 스크랩 이미지 학습에 들어 가는 등 현장 적용 단계에 들어갔다.
포스코와 현대제철 등 대기업을 중심으로 AI가 철강사 곳곳에 도입되고 있다. AI가 철강기업을 바꾸는 시대가 된 것이다. 철강기업들이 가장 힘들어하던 고열과 분진 소음 문제를 아이티브AI가 해결하고 있는 것이다.
# 김민엽 이사가 설명하는 아이티브AI
Q. 아이티브CAM은 어떤 산업군에 적용할 수 있나요?
제철, 자동차, 반도체, 물류, 국방 등 다양한 산업 분야에서 활용 가능합니다. 특히 환경에 제약을 크게 받지 않고 안정적으로 사용할 수 있는 점이 장점으로 시야 확보가 잘 되지 않는 곳(분진, 섬광 등)과 온도가 극단적으로 높은 작업장에도 적용할 수 있습니다.
Q. AI 머신비전은 어떤 식으로 데이터를 수집하고 분석하나요?
카메라·센서에서 취득한 데이터를 AI 모델이 실시간으로 분석해 불량품, 온도 이상, 공정 오류 등을 감지합니다. 데이터는 자동으로 서버에 저장·관리되며, 고객사 시스템(ERP, MES 등)과도 연동 가능합니다.
Q. AI 모델을 커스터마이징할 수도 있나요?
가능합니다. 고객사의 특수한 공정·제품 특성에 맞춰 AI 모델을 훈련하거나 추가적인 기능(결함 유형 분류, 이상치 탐지 등)을 탑재하는 커스터마이징 서비스를 제공합니다.
Q. 수치해석을 위해서는 어떠한 데이터를 제공해야 하나요?
수치해석에는 기본적으로 공정 관련 정보가 필요합니다. 추가로 카메라를 통해 취득한 이미지도 영상 분석을 통해 수치 데이터로 활용할 수 있습니다. 데이터를 교차 활용할 경우 현상 원인 분석이 더 수월해 집니다.
Q. 향후에는 어떤 솔루션이나 기능을 더 추가할 계획인가요?
열화상 실화상 AI Vision 통합 알고리즘 고도화, 클라우드 기반 원격 모니터링 시스템, 예지보전(Preventive Maintenance)을 위한 AI 분석 기능 등으로 확장하고자 합니다. 고객사들의 니즈를 반영해 지속적으로 포트폴리오를 업데이트하고 있습니다.
홈페이지 : https://www.itivai.com/