동국제강그룹의 냉연도금·컬러강판 전문 계열사인 동국씨엠이 인공지능(AI) 기반 컬러강판 표면 결함 검출 기술을 자체 개발하며 제조 품질 혁신에 나섰다.

동국씨엠은 30일 업계 최초로 AI 기반 강판 표면 결함 검출 기술인 ‘DK SDD(Surface Defect Detector)’ 개발에 성공했다고 밝혔다. 해당 기술은 컬러강판 생산 과정에서 발생하는 표면 결함을 실시간으로 자동 검출하는 시스템으로, 현재 특허 출원을 준비 중이다.

 동국씨엠 부산공장, 컬러강판 생산라인에 표면 결함 검출 기술 ‘DK SDD’가 적용된 모습/사진=동국씨엠 제공

컬러강판 표면 검사는 그동안 숙련 검사자의 육안에 의존해 왔다. 20톤 규모의 코일 1개 길이가 약 5000미터에 달하는 데다 연간 수백만 톤의 생산 물량을 사람이 직접 확인해야 해 검사 효율과 일관성 확보에 한계가 있었다.

동국씨엠은 표면 결함 판정 방식을 AI 기반 디지털 시스템으로 전환할 경우 품질 경쟁력 제고는 물론, 반복적 이상 징후의 사전 감지와 예방, 품질 이력의 체계적 관리가 가능하다고 판단했다. 이에 3년여에 걸친 지속적인 연구개발을 통해 관련 원천 기술을 확보했다.

DK SDD의 가장 큰 특징은 불균일한 표면과 2만여 종 이상의 색상·무늬·질감이 혼재된 프리미엄 컬러강판에도 안정적으로 적용할 수 있다는 점이다. 

특히 다양한 디자인 패턴이 적용된 프린트 컬러강판은 표면 자체가 결함으로 오인될 가능성이 높아 자동 검출이 어려운 영역으로 꼽혀왔으나, 동국씨엠은 자체 개발 기술을 통해 해당 난제를 해결했다.

이 기술은 규칙 기반(Rule-based) 기법과 딥러닝(Deep Learning)을 결합한 하이브리드 AI 모델을 적용했다. ‘부적합 이미지 정의 및 분류’에 제품 이미지 특성을 자동 학습하는 기능을 더해 검출 정확도와 효율을 동시에 높였다. 

생산 라인에 설치된 고해상도 카메라가 컬러강판 표면을 연속 촬영해 실시간으로 검사하며, 분당 130미터에 달하는 고속 생산 환경에서도 결함을 정확히 검출한다.

동국씨엠은 DK SDD를 부산공장 건재용 컬러강판을 생산하는 2CCL(컬러코팅라인)에 적용해 이미 상용화했으며, 프리미엄 가전용 컬러강판을 생산하는 5CCL과 7CCL에도 적용을 완료했다. 

현재 가전용 제품의 까다로운 생산 조건을 고려한 성능 검증 테스트를 진행 중이며, 올 하반기 본격적인 상용화를 추진할 계획이다.

이번 기술 도입은 공정 예지보전과 생산관리 고도화에도 기여할 것으로 기대된다. 반복·주기적으로 발생하는 부적합 패턴을 분석해 이상 징후를 사전에 감지하고, 생산 관리자가 조업 조건을 선제적으로 조정하거나 설비 점검에 나설 수 있도록 지원한다.

동국씨엠은 내년까지 부산공장 컬러강판 생산 전 라인에 DK SDD를 확대 적용하고, 검사 결과를 MES(Manufacturing Execution System·생산관리시스템)와 자동 연동해 품질 이력을 체계적으로 축적·관리할 방침이다. 이를 통해 인력 운용 최적화와 품질 클레임 리스크 저감 효과를 기대하고 있다.

최우찬 동국씨엠 기술연구소장은 “컬러강판 표면 품질 검사에 새로운 기준을 제시하게 됐다”며, “제품 경쟁력 강화에 그치지 않고 공정 자동화와 기술 고도화를 통해 지속 가능한 제조 환경을 구축하고, AI 기반 지능형 공장 구현을 지속적으로 추진하겠다”고 말했다.

한편 동국씨엠은 주력 생산기지인 부산공장을 세계경제포럼(WEF)이 선정하는 ‘등대공장’ 등재를 목표로 설비 자동화와 공정 지능화를 추진 중이다. 2026년에는 조직 개편을 통해 기술연구소 산하 설비기술팀을 ‘공정솔루션팀’으로 개편하고 AI, 스마트 물류, 공정 혁신 개발 기능을 강화할 계획이다. 

동국씨엠은 지난해에도 강판 전용 자동 폭 계측 기술을 자체 개발해 특허 출원을 완료한 바 있다.

[경제엔미디어=김재호 기자]