65ｍ 길이 폐쇄 소성로…숙련공 '암묵지' 대신 AI로 정밀 점검
에코프로, 2030년 완전 무인 '다크팩토리' 완성…하이니켈 1위 탈환 조준
(포항=연합뉴스) 신창용 기자 = "중국과 경쟁이라는 불리한 게임에 대응할 가장 좋은 솔루션이 바로 인공지능(AI) 입니다."
송호준 에코프로 대표이사는 M.AX(제조업의 AI 전환) 현장 사례 취재차 지난 11일 경북 포항에 있는 회사를 찾은 산업통상부 출입기자단과 만난 자리에서 이같이 말했다.
1998년 설립된 에코프로는 포항 영일만 산업단지에 2018년 에코프로머티리얼즈로 시작해 2022년 10월 에코프로이노베이션과 에코프로에이피를 마지막으로 '에코배터리 포항캠퍼스'를 조성했다.
눈에 띄는 점은 높은 생산 효율성이다. 포항캠퍼스는 다른 회사와 달리 공장과 공장이 파이프라인으로 연결돼 있다.
에코프로씨엔지 공장에서 추출된 액체 상태 리튬은 파이프라인을 타고 바로 옆 에코프로이노베이션 공장에서 수산화리튬으로 정제된다. 리튬 외에도 재활용된 복합침전물 형태의 니켈·코발트·망간은 인근 에코프로머티리얼즈 공장으로 보내져 전구체로 가공된다.
이후 에코프로비엠은 수산화리튬과 전구체로 양극재를 최종 생산한다.
에코프로는 이처럼 배터리 원자재부터 소재 제조, 재활용까지 한곳에 집적한 '클로즈드 루프 시스템'으로 2023년 글로벌 하이니켈 양극재 출하량 기준 시장 점유율 1위를 차지했다.
하지만 중국의 거센 추격과 전기차 캐즘(일시적 수요 정체) 여파로 2024년 순위가 6위로 급락했다.
송 대표는 "냉정하게 말해 한국의 이차전지 산업은 중국보다 뒤처져 있다"며 "이차전지는 소수의 천재가 이끄는 사업이 아니라 수많은 엔지니어가 시행착오를 거치며 최적의 공정을 찾아내는 산업이기 때문"이라고 진단했다.
그는 "배터리 관련 전문 인력이 한국보다 30배 이상 많은 중국은 그야말로 융단폭격하듯 수많은 인력을 투입해 성과를 내고 있다"며 "우리 과학자 한 명이 한 달 동안 매달릴 과제를 중국은 10명 이상이 며칠 만에 끝내버린다. 이 불리한 게임을 뒤집을 유일한 솔루션이 AI"라고 강조했다.
에코프로가 국책과제 참여 기관들과 협업해 생산 공정 전반에 AI 자율운영을 본격화한 배경이다. 이를 통해 중국 대비 300% 이상의 제조 생산성을 확보해 글로벌 1위를 탈환하겠다는 목표다.
가장 큰 변화는 양극재 제조의 핵심이자 숙련공의 암묵지(경험과 학습으로 몸에 쌓인 지식)에 의존했던 소성로(가마) 공정이다.
길이 65ｍ에 달하는 소성로는 700∼800도 고온의 밀폐 구조라서 실시간으로 내부 확인이 어려웠다.
이에 에코프로는 한국전자통신연구원(ETRI)과 손잡고 AI 품질 예측 및 원인 분석 모델을 개발했다.
송태현 에코프로 AI혁신실 수석은 "최종 품질에 영향을 미치는 462개의 핵심 인자를 AI로 분석해 품질 예측 정확도를 99.62%까지 끌어올렸다"며 "기존에 6시간이나 걸리던 품질 검사를 실시간 예측으로 전환해 불량품이 후공정으로 흘러 들어가는 리스크를 차단했다"고 설명했다.
핵심 원료인 리튬 투입 공정도 자동화했다. 과거 하루 2회 수동 분석에 의존하던 리튬 순도 측정을 파이프라인에 분광측정기를 설치해 실시간 측정 시스템으로 바꿨다.
순도 변화에 따른 투입량 조절이 실시간으로 이뤄지면서 품질 안정성을 획기적으로 높였다.
작업 환경 개선과 안전 확보에도 AI가 전면 도입된다. 양극재 공정 특성상 발생하는 분진과 고온 환경은 작업자들에게 늘 고역이었다. 에코프로는 음향 센서와 열화상 카메라를 탑재한 자율이동로봇(AMR) '티포이'를 현장에 투입해 설비 이상과 작업자 안전을 실시간 감지하고 있다.
그 결과 에코프로는 최근 산업부와 한국산업기술기획평가원이 주관하는 'AI 자율제도 선도프로젝트'의 2차년도 우수과제 사례로 선정됐다.
에코프로는 이번 AI 자율제조 프로젝트를 성공적으로 완수해 업무효율 및 제조 생산성을 30% 이상 끌어올리는 것을 목표로 하고 있다. 아울러 연구개발(R&D) 분야에 AI를 접목해 연구개발부터 양산에 걸리는 시간을 기존 대비 50% 단축할 계획이다.
궁극적인 지향점은 2030년까지 불을 켤 필요가 없는 완전히 무인화된 공장, 즉 '다크팩토리(Dark Factory)'를 구축해 양극재 최초로 제조 무인화를 달성하는 것이다.
송 대표는 "현재 5% 수준인 에코프로비엠의 글로벌 시장 점유율을 중장기적으로 20%까지 끌어올려 중국이 가져간 마켓쉐어를 되찾아올 것"이라며 "기업뿐만 아니라 정부와 업계 전체가 AI를 통해 이차전지 글로벌 주도권을 다시 쥐는 계기가 되길 바란다"고 강조했다.
changyong@yna.co.kr
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