[AI 시대 제조업의 변신]에코프로, AI 자율제조로 생산성 30%↑

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[AI 시대 제조업의 변신]에코프로, AI 자율제조로 생산성 30%↑④소성–혼련–분체 예측·자율제어 고도화…정확도 87→90%, 안전·데이터 연계

김정훈 기자공개 2025-12-12 07:15:31

[편집자주]

AI가 제조업의 경쟁 구도를 근본적으로 바꾸고 있다. 배터리·석유화학·조선·철강 정유 등 전통 산업 전반에서 생산·품질·안전·전력관리까지 모든 공정이 데이터 기반 체계로 재편되는 흐름이 가속화되고 있다. 복잡한 공정 구조와 높은 품질 안정성이 요구되는 제조업일수록 AI 내재화 속도가 수율·원가·투자효율을 결정하는 핵심 변수로 떠오르고 있다. 더벨은 주요 제조업체들의 AI 트랜스포메이션 전략을 통해 글로벌 제조 경쟁력이 어떻게 달라지고 있는지, 그리고 앞으로 어떤 변화가 예상되는지 짚어본다.

이 기사는 2025년 12월 08일 14:00 thebell 에 표출된 기사입니다.

에코프로가 소성·혼련·분체 공정을 중심으로 AI 기반 자율제조 체계를 확대하며 생산성·품질·안전 전반의 운영 구조를 다시 짜고 있다. 산업통상자원부 국책과제에서 소성로 품질예측 정확도 87%를 확보한 데 이어 90% 고도화를 추진 중이다.

더불어 그룹 데이터레이크·기준공정·비전AI·열화상 안전관제를 연계해 통합 운영체계를 구축하고 있다. 회사는 AI혁신실을 컨트롤타워로 삼아 2027년까지 생산성을 30% 높이는 방향으로 R&D–제조–안전 조직 전반을 묶는 구조적 전환을 진행하고 있다.

◇공정·데이터 ‘예측·자율제어’ 중심 재편

양극재 제조는 혼련 점도·분산 균일도, 소성로 열이력·체류시간, 분급 입도 분포 등 수십 개 변수로 구성돼 편차가 수율·재작업·초기 안정화 기간에 즉시 반영되는 산업이다. 업계 관계자는 “양극재는 공정 편차 1%p만 흔들려도 고정비 회수 속도와 마진에 바로 영향을 주는 구조”라고 설명한다.

에코프로는 산업통상자원부–KIAT가 추진하는 ‘AI 자율제조 선도프로젝트’ 주관사로 참여해 1차년도 연구에서 소성로 열이력·산소농도·유량 기반 품질예측 정확도 87% 모델을 확보했다. 올해는 90% 고도화와 함께 △설비·로봇 자율제어 △실시간 데이터 수집·분석 플랫폼 적용을 목표로 하고 있다. 업계는 정확도 90%에 도달하면 초기 안정화 기간이 2~4주 단축되고, 운전·보전(O/H) 손실이 5~10% 줄어들 가능성이 있다고 본다.

현장 적용도 빠르게 진행되고 있다. 에코프로비엠은 근적외선(NIR) 센서를 활용한 원료 투입 자율제어 시스템, 고온·분진 환경 대응 자율이동로봇(AMR), 소성로 도가니(용기) 추적 시스템 등을 공정별로 배치했다. NIR 기반 자율제어는 혼련 편차를 줄여 초기 안정화 속도를 높이고, 도가니 추적 시스템은 소성 편차·열이력을 정밀하게 관리해 예측 모델의 신뢰도를 높인다. AMR은 고온·중량·반복 작업을 자동화해 안전성과 가동률을 동시에 개선하는 역할을 한다.

각 공정에서 축적되는 데이터는 MES·설비데이터와 통합돼 그룹 데이터레이크(Data Lake)로 집적되고, 이를 기반으로 공정별 '기준공정' 설계가 진행되고 있다.

R&D 조직도 AI·자동화 도구를 결합해 연구 설계·실험 소요 시간을 약 60% 단축하고 있다. 제조 현장에서는 설비 로그·작업표준서·품질 레시피 등을 통합한 AI 제조 에이전트 플랫폼을 구축해 문제 원인 분석·라인 셋업·편차 해석 등 간접 업무 효율화가 진행되고 있다. 회사는 예측정확도 고도화–자율제어–AI 에이전트가 결합되면 양극재 생산성이 중기적으로 약 30% 개선될 것으로 보고 있다.

이 같은 공정·데이터 기반 자율제조 체계는 안전 인프라 고도화와도 맞물리며 전사 운영 안정성을 높이는 방향으로 확장되고 있다.

◇비전AI–열화상 기반 ‘AI 안전공장’ 구축

에코프로는 공정·품질뿐 아니라 안전 영역까지 AI 기반으로 통합하며 제조 인프라의 완성도를 높이고 있다. 에코프로비엠 오창 사업장은 AIoT 기업 ‘그립’과 협력해 비전AI 통합관제 안전 시스템을 구축했다. 이 시스템은 불꽃·연기 감지, 침입 감지, 중대재해 위험요소를 실시간 판단하며 사고 위치·유형을 즉시 전달해 기존 통합방재센터의 모니터링 한계를 보완한다.

이를 위해 사업장 특성에 맞춘 검증 데이터베이스(DB)를 자체 구축하고, 불꽃감지 카메라·열화상 카메라 등 특수 센서를 배치해 비전AI의 감지 정확도를 높였다. 업계 관계자는 “안전은 수율·가동률·OPEX에 직결되는 영역으로, 공정–품질–안전이 통합된 AI 모델은 생산성 30% 목표 달성의 핵심 축”이라고 말했다.

에코프로의 AI 생태계 구축에는 ETRI·미소정보기술·디엘정보기술 등이 참여하고 있다. ETRI는 품질예측 모델·인자 상관분석 기술을 고도화하고, 미소정보기술·디엘정보기술은 그룹 전체 공정 데이터를 단일 체계로 관리·시각화하는 플랫폼 구축을 맡고 있다. 이를 통해 공정 편차·설비 상태·품질 변동을 실시간 반영하는 예측 기반 제조모델로의 전환이 가능해지고 있다.

에코프로 관계자는 “AI 자율제조 마스터플랜을 단계적으로 실행해 그룹 제조혁신 기반을 확립하겠다”며 “AI·데이터 기반 제조 고도화를 통해 글로벌 경쟁력을 강화하겠다”고 말했다.

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