[인더스트리뉴스 최정훈 기자] 에너지 효율에 대한 시대적인 각성과 갈수록 강화되는 환경규제가 디지털 전환으로 향하는 공장들의 발걸음을 재촉하고 있다. 이 가운데 테크다스(대표 고홍철)가 고가의 인프라와 부담이 큰 인력 투입 없이도 공장 생산성을 끌어올릴 수 있는 가상센서(Virtual Sensor)를 해결책으로 내놓아 업계의 관심이 집중된다.  

테크다스 고홍철 대표 [사진=인더스트리뉴스]

디지털 전환, 제조를 아는 업체와 손잡아야

한치 앞도 예단할 수 없어진 시장 상황에서 기존의 공장들은 디지털화로 생존의 돌파구를 마련하려는 태세이다. 현장에서는 이미 센서 측정값에 대한 실시간 모니터링이 수행되고 있고, 수년 전의 운전 데이터들도 어렵지 않게 수집하고 있다. 더욱이 데이터분석 및 시각화 기법들도 곳곳에서 적용되고 있다는 분위기가 완연해진 듯하다. 하지만 안을 들여다보면 디지털 전환이라 불리기 무색할 정도로 대부분 단순한 통계분석이나 그래픽을 모사하는 초보적인 수준들인 것을 알 수 있다.

과거의 데이터 속에 숨은 정보나 인사이트를 도출해낼 수 있는 고도화된 데이터 해석기술이 업계의 당면 과제이다. 그렇다고 현존 최고의 기술이라고 알려진 방식을 그대로 제조 현장에 적용하는 것은 무리라는 반응이 나온다. 제조 공장의 데이터들은 서로 간의 상관성이 복잡하고 무의미한 것들도 많이 포함돼 있다. 알파고를 최고의 인공지능(AI)으로 부각시켰던 딥러닝 기술은 데이터 간의 상관성과 노이즈가 큰 제조 공장에는 적합하지 않다는 목소리가 설득력 있게 들리는 이유이다. 

공장의 유의미한 데이터를 포집하고 처리할 수 있는 차별화된 데이터 해석기술이 필요하다는 측면에서 테크다스가 진가를 발휘한다. 테크다스 고홍철 대표는 “대부분 IT 전문가들이 개발한 솔루션 그대로 공장에 적용하려니 엉뚱한 결과가 나올 소지가 크다고 본다. 자사는 공장 분야에 적용 가능한 적확한 IT 기술을 확보하고 있다”고 힘주어 말했다. 연구소에서 10년, 공장 현장에서 10년 아울러 솔루션 개발에도 10여년 업력을 쌓아 온데다 해당 분야 박사학위도 취득한 고 대표는 이론과 실무에 능한 전문가로 평가받고 있다.

테크다스는 2016년 연구개발업으로 창업했으며, 공장 조업 지원용 머신러닝과 패턴인식의 소프트웨어를 커스터마이제이션해 공급하면서 성장가도를 달리고 있다. 테크다스는 현재는 제철소, 발전소, 석유화학 공장 등의 대기업 공장 위주로 제품을 보급하고 있지만, 가상센서 솔루션의 가격경쟁력을 갖춰 대기업은 물론, 중견 및 중소기업 공장으로도 발을 넓혀갈 방침이다. 

PTOP Vsensor 모니터링 화면 [사진=테크다스]

PTOP Vsensor으로 연소 효율 최적화 실현

특히, 테크다스는 AI 분야 중에서도 머신러닝에 천착해 오면서 공장의 현장 노하우를 녹여 경쟁사들과 차별화를 이뤄냈다. 배기가스 가상센서는 테크다스의 역량을 녹여낸 걸작 중의 하나이다. 테크다스는 공장 고장진단, 효율 최적화, 성능 관리 분야 국내 시장을 장악한 해외업체들에 버금가는 이 기술력을 필두로 무서운 존재감을 보여주고 있다. 

테크다스 관계자는 “사계절 내내 미세먼지 이슈가 가시지 않는데 기업은 물론이고 정부도 배기가스 가상센서에 관심을 가져야 할 때이다. 가상센서를 이용해 연료를 단 1%만 절감하더라도, 지금까지 실시한 어떤 기술보다도 에너지 효율 및 미세먼지 저감 효과를 가시화 할 수 있다”고 호언했다. 

우리나라 전체 에너지 사용량의 30%를 차지하는 보일러, 가열로, 소각로, 열풍로, 고로, 분해로 등의 산업용 연소설비는 미세먼지 배출 등 환경오염의 원흉으로 꼽힌다. 국내 연소설비 현황을 살펴보면 1~3종의 설비가 약 5만기인데 이 중에서 97%가 배기가스 분석기조차 없는 상태로 가동 중이다. 배기가스 상태를 모른 채 블라인드 운전 중인 셈이다. 

측정을 한다더라도 작업자의 안전성을 충분히 보장할 수 없다는 우려를 불식시키지 못하고 있다. 배기가스 함량 분석기 비용이 부담되기는 대기업이나 중소기업이나 매한가지이다. 대기업 정유공장 100개 설비 중 배기가스를 측정하는 경우는 10~20개에 그치는 실정이다. 게다가 분석기는 아무리 고성능이라 할지라도 열악한 환경에서 작동하다보니 고장이 잦고 유지보수가 빈번할 수밖에 없다. 더욱이 국산업체들은 이러한 기술조차 확보하지 못했다는 현실이 씁쓸함을 자아낸다.

이러한 문제들을 한 번에 해결하기 위해 테크다스는 배기가스 가상센서를 대안책으로 내놨다. 테크다스는 최근 공장 데이터의 해석기법을 활용한 지난 수 년 간의 연구 결과를 바탕으로 연소설비의 배기가스 O2, CO, NOx, SOx, 먼지 등을 예측하는 PTOP Vsensor을 출시했다. 가상센서란 공장의 온도, 유량, 압력과 같은 물리적 센서가 만들어낸 데이터를 AI 머신러닝 기술과 결합해 제품의 품질이나 환경오염물질 농도와 같은 이차적인 성질을 예측하는 소프트웨어 센서 기술이다. 

PTOP Vsensor은 어떤 공장 현장의 배기가스 모니터링도 거뜬하게 소화해 낸다. 또한, 독자적인 자가진단 기능을 갖추고 있다. 특히, 연소설비의 열악한 여건으로 인해 측정값들은 보통 비정형성을 나타내는데 이러한 불규칙성들을 감안해 유연하게 측정 가능하다 점도 PTOP Vsensor가 하드웨어 분석기 보다 더욱 빛을 발하는 이유이다. 

가상센서 적용 개념도 [자료=테크다스]

운영효율 제고 및 환경규제 대응에 최적

지금은 많은 기업들이 팔짱만 끼고 관망세로 일관하고 있지만 환경규제는 피할 수 없는 상수이다. 해외에서는 이미 까다로운 배기가스 제재를 각종 솔루션으로 대응하고 있다. 특히, 환경당국에 대기오염물질 배출 함량을 자동으로 전송하는 TMS(굴뚝원격감시체계)의 분석기 대용으로 가상센서를 인정하고 있는 추세이다. 미국은 환경보호국 성능표준으로 ‘40 CFR Part 60’의 PS-16조상 인증 규격을 제정했고, 네덜란드는 기술규격(NTA7379)에 배기가스 가상센서의 가이드라인을 제시하고 있다.

우리나라도 가상센서 솔루션이 가장 설득력 있는 시나리오이다. 당장 환경규제 대응을 위해 분석기를 확보하자니 전량 외산을 사들여야 한다. 국산화가 많이 이뤄졌다는 O2 분석기도 11.7%만이 국산 제품으로 알려졌다.

외화 절감을 위한 명분도 중요 하지만 새로운 기술개발의 불씨를 키워야 한다는 측면에서도 국산 가상센서 솔루션이 사장돼서는 안된다. 시장 조사업체 ‘마켓앤드마켓’이 지난 2019년 4월 발행한 보고서에 따르면 전 세계 가상센서 시장은 2018년 기준 2,500억원에서 2023년 1조원으로 약 4배 성장할 것으로 전망된다. 우리나라 시장규모는 2,000억원으로 추산되며, 한계 수명을 5년 가정할 경우 연간 가능 매출액은 500억원에 이르는 스포트라이트가 켜진 시장이다. 

외산 솔루션의 대항마로 나서고 있는 테크다스의 거침없는 도전의 귀추가 주목된다. 

[최정훈 기자 (news@industrynews.co.kr)]

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