화학뉴스

화학 플랜트의 인공지능(AI) 자율제어 가능성이 주목받고 있다.
JSR은 증류탑에 요코가와전기(Yokogawa Electric)와 나라(Nara) 첨단과학기술대학원대학이 공동 개발한 FKDPP 알고리즘을 적용해 인공지능이 화학 플랜트를 자율제어하도록 했다.
그동안 가동 담당자가 기존의 경험을 바탕으로 매뉴얼에 따라 조작하던 공정을 AI가 대신하도록 한 것이며 세계 최초로 35일 동안 840시간을 가동하는데 성공했다.
FKDPP는 센서와 벌브 등 파라미터가 다양하게 포함돼 있어 제한된 조건에서도 일정 수준의 플랜트 제어 계획 학습을 실시할 수 있다.
미국 전기전자학회(IEEE)가 개최한 국제학회에서 플랜트에 활용할 수 있는 강화학습 기술로 공개됐으며 일본 경제산업성이 산업보안 고도화 추진 사업으로 JSR 공장에 적용했다.
JSR은 일반적인 자율제어 방법인 PID 제어나 APC(고도제어)를 사용할 수 없고 가동 담당자가 벌브 조작량을 스스로 판단해 입력하는 수동제어 방식을 취한 곳에 FKDPP를 적용했다.
이를 통해 증류탑에서 분리‧정제된 생산제품의 품질과 액면 수준을 적절히 유지하면서 열원용 배출 열을 최대한으로 활용하는 복잡한 조건을 충족시켰고 품질 안정화, 고수율, 에너지 절감 제어 등의 성과를 얻었다.
갑작스러운 외부온도 변화를 야기할 수 있는 강우 및 강설도 이어졌으나 제한된 조건 아래에서 품질 기준을 충족시킬 수 있는 생산제품을 출하하는데 성공했고 수율을 높임으로써 규격외제품 발생에 따른 연료 및 인건비를 경제적‧시간적으로 절감하는 효과가 있는 것으로 평가되고 있다.
요코가와전기는 JSR 플랜트에서의 가동실적을 활용해 자율제어 실현제품 및 솔루션 사업화에 착수할 예정이며, JSR은 생산성 향상을 목적으로 다른 공정 및 플랜트까지 확대 적용하는 방안을 검토하고 있다. (K)