AI 품은 스마트 플랜트···SK이노, '생산·안전성' 두 마리 토끼 잡았다

SK이노, 울산CLX 내 디지털 전환 '신호탄'

안전 모니터링 체계 구축···업무 효율 ↑

"AI·DT 기술 고도화로 경쟁력 확보할 것"

SK이노베이션 울산콤플렉스(CLX) 전경. 사진=SK

"오랫동안 다져온 인공지능(AI)과 디지털 트랜스포메이션(DT) 기술 기반으로 대폭 개선된 스마트 플랜트 2.0을 빠르게 추진하고 있다. 단계적으로 주어진 과제를 수행해 글로벌 우위를 점하는 수준까지 경쟁력을 끌어올리겠다."

지난 23일 울산광역시 남구에 있는 SK이노베이션 울산콤플렉스(CLX) 현장을 찾았다. 단일 석유화학 공장으로써 세계 최대 규모 생산시설로 알려진 만큼, 한눈에 보기에도 크고 넓은 부지에 파이프, 탱크 등 각종 생산설비가 포진해있었다.

울산CLX의 전체 부지 면적은 250만평으로 서울 여의도 면적의 약 3배에 달한다. 이러한 부지 위에 정유공장, 석유화학 공장, 윤활유 공장 등 50여 개 단위 공장이 유기적으로 연결됐다. 울산CLX는 크게 ▲원유 저장 지역 ▲제품 생산 지역 ▲제품 저장 출하 지역으로 나눠져 있다. CLX 공장은 365일 24시간 가동된다.

스마트플랜트, '업무효율·생산성·안전성' 삼박자

로봇개 현장점검. 시잔=SK이노베이션 제공

기자는 버스로 이동하면서 울산CLX 내 빼곡하게 채워진 각종 생산시설을 볼 수 있었다. 그렇게 1시간 정도 광활한 공장 부지를 돌며 구경하고 있었을까. AI 기술 적용 중인 넘버2 FCC(고도화설비) 스마트 플랜트 현장에 버스가 멈췄다.

스마트 플랜트는 SK이노베이션이 추진 중인 AI·DT 적용 과제다. 자동화 기술을 한눈에 볼 수 있는 일반 제조업 스마트 팩토리와 달리, 석유·화학 산업 특성을 고려한 디지털 전환 개념이다. 주요 사업으로는 ▲공정 자동 운전 프로그램 ▲공정 자동 제어 고도화 ▲설비 고장 예측 솔루션 ▲울산CLX 통합 안전 모니터링 체계 구축 등이 있다.

플랜트 현장에 들어섰을 때, 안내 직원 외에는 개미 한 마리도 보이지 않았다. 자동화·지능화 등 고도화 기술이 작업자의 일을 대신하고 있어서다. 인력들은 통합관제실에서 자동화 설비 시스템을 지속 모니터링하고, 고장이나 사고 위험 등 신호가 오면 그 즉시 현장 대응한다.

처음 본 자동화 솔루션은 '로봇개'였다. 안전 목적으로 도입된 로봇개는 하루 여섯 번 출동, 한번 출동 시 40분~50분 정도 활동한 뒤 원위치로 돌아온다. 작업자 개입 없이 혼자 공장을 누비면서 가스 누출 등 설비 이상 상황을 감지해 업무와 생산 효율을 높이는데 유용하다.

로봇 하단 밑부분에는 자동화 센서와 열화상 카메라 등 부착물이 탑재돼있다. 비상 상황 파악은 물론, 앞에 놓인 장애물 회피 기능까지 수행할 수 있다.

김윤중 SK에너지 스마트플랜트 추진팀 PM은 "로봇개는 추후 테스트를 거쳐 여러 기능에 대한 개발을 마치면 기존 주간에서 야간 순찰 활동까지 가능토록 확장할 계획"이라면서 "또한 현 공정에만 로봇개를 적용하고 있는데, 올 하반기쯤 1~2개 늘리고 내년에는 전 공정에 확대할 예정"이라고 밝혔다.

무엇보다 현장 '안전'이 핵심···'XR기술·가스감지센서' 도입

SK이노베이션의 자회사 SK에너지는 증강현실(AR) 기술 등 기반으로 만든 '스마트 플랜트; 솔루션을 도입했다. 사진=SK이노베이션 제공

SK이노베이션은 현장 설비 관리나 작업자 사고 방지를 위한 안전성 관리에 무게를 뒀다. 특히 안전·보건·환경 분야에 울산 CLX 통합 안전 모니터링 체계 구축을 목표로 추진 중에 있다.

김강석 SK에너지 스마트플랜트 추진팀 PM은 XR(eXtended Reality, 확장현실) 기술을 활용한 안전교육 시스템을 소개했다. 처음 생산 현장에 투입되는 작업자는 현장 구조물 등 설계에 익숙지 않은 탓에 사전 학습 없이 바로 들어가면 자칫 사고로 이어질 수 있다. 이를 방지하기 위해 안전한 공간에서 사전에 공장 설계 구조와 정비 작업 난이도, 공장 위험 요소 등을 충분히 학습한 뒤 투입하도록 하고 있다.

뒤이어 소개된 건 가스 누출 사고 위험을 방지해 주는 '가스측정기' 솔루션이다. 현장에서 김재삼 SK에너지 플랜트팀 PM은 기기 작동 방식을 보여주기 위해 가스 측정기에 날숨을 불어 넣으며 시스템을 직접 시연했다.

밀폐공간에서 산소 농도가 부족하거나, 온도가 급격히 올라가면, 사전 설치한 가스측정 시스템에서 비상 알람이 울린다. 관계자가 기기에 날숨을 분 건 이산화탄소 다량 투입으로 산소 농도를 낮춰 곧바로 알람이 울리는 지 확인케하려는 이유에서다. 실제 두어 번쯤 숨을 불어넣었을 때 알람이 곧바로 귓가에 울려 퍼졌다. 이같은 솔루션으로 현장 작업자는 소리를 듣고 즉각 대피할 수 있다.

또한 해당 기기는 중앙 관리실과 원격 시스템으로 연동돼있는데, 작업 중 가스 누출이 감지되면 관제실에서는 어느 장소에, 얼마나 가스가 누출됐는지 등 위험 상황 정보를 정확하게 파악할 수 있다.

스마트 플랜트 2.0, 혁신 기업 도약에 발판될까

SK이노는 현재 AI와 DT 기술을 접목한 '스마트 플랜트 2.0' 추진을 본격화하고 있다. 정유업계는 다른 업계에 비해서 AI 등 첨단 기술을 활용하는 데 다소 주춤하는 모습이었다. 하지만 AI 기술 발전이 가속화하자, SK이노는 기술 세대격차에 본격적으로 대비해야 할 필요성을 느꼈다는 설명이다.

관계자는 "AI 시대를 맞이해 현장 기술 적용을 본격화하고 있다"라며 "세대교체가 한창이라 이같은 흐름에 영향받지 않도록 디지털 전환 작업 등으로 부지런히 대비하고 있다"라고 설명했다.

SK이노는 스마트 플랜트 혁신 과제를 통해 ▲인프라 구축 ▲업무 방식 혁신 ▲현장 안전성 향상 ▲공장 설비 건전성 강화 등을 궁극적 목표로 삼고 있다. 이를 발판 삼아 장기적 측면에서 지속적인 경쟁력을 확보하겠다는 포석이다.

한편, SK이노는 올해 1분기 영업이익 6247억원을 기록, 전년 동기 대비 67% 상승한 호실적을 보였다. 특히 주 사업 부문인 석유와 화학에서 수익을 끌어올렸다. 향후 디지털 전환의 전략으로 업계 내 경쟁력을 더 높일 있을지 주목되는 부분이다.

정창훈 SK에너지 스마트플랜트 추진팀장은 "자사 자체 개발과 협업사 기술을 융합해 괄목할 만한 솔루션을 지속 만들어낼 것"이라면서 "글로벌 최고 수준까지 다다르기 위해 생산성, 안전성 등 전 영역에 신경 쓰며 사업에 임할 것"이라고 강조했다.