INGAVER, ArcelorMittal 에너지 및 유틸리티 제어 센터 현대화 | COPA-DATA

에너지 집약적인 철강 산업에서 안정적이고 중단 없는 에너지 및 유틸리티 공급은 연속 생산 공정의 안정성을 좌우하는 핵심 요소입니다. 아르셀로미탈(ArcelorMittal) 브레멘 사업장에서는 INGAVER Innovative Gasverwertungs-GmbH가 에너지 및 유틸리티 공급 시스템 전체의 통합 관리를 담당하고 있습니다. 기존에 파편화되어 있던 이종 시각화 시스템들을 하나로 통합하기 위해 INGAVER는 COPA-DATA의 zenon을 선택했습니다. zenon은 철강 사업장을 위한 단일 중앙 집중식 플랫폼을 제공함으로써 엔드투엔드(End-to-End) 공정 투명성을 획기적으로 높이고 에너지 및 유틸리티 관리 운영 효율성을 극대화했습니다.

주요 특징

• 전력 및 유틸리티 공급 관리를 위한 단일 중앙 집중식 플랫폼 구축
• 이종 시스템 및 다양한 제어 장치를 단일 표준 인터페이스로 통합
• 강력한 이중화(Redundancy) 아키텍처를 통한 고가용성 및 무중단 가동률 보장
• 공정 투명성 향상을 위한 정밀 트렌드 분석 및 자동화 보고서 제공
• 표준화된 HMI 사용자 인터페이스 적용으로 현장 작업자의 수용성 제고
• zenon Smart Clients를 통한 공정 제어 시스템의 유연한 원격 접근성 확보
• 생산 설비 가동 중 진행된 단계적 시스템 현대화(Migration)
• 미래 확장성을 보장하는 개방형 표준 아키텍처

에너지 비용 상승, 재생 에너지로의 전환, 그리고 안정적인 전력 공급에 대한 요구 증가는 에너지 집약적 시설 운영자들에게 가해지는 압박을 더욱 가중시키고 있습니다. 특히 24시간 연속으로 가동되어야 하는 철강 생산 공정 특성상, 순간적인 공급 중단도 장비 손상과 거대한 생산 차질이라는 치명적인 결과를 초래할 수 있습니다. 따라서 연중무휴(24/7) 공정 투명성을 제공하고, 에너지 손실을 최소화하며, 비상 상황 시 즉각적인 대응을 가능하게 하는 안전하고 신뢰할 수 있는 관제·시각화 기술이 필수적입니다.

브레멘에 위치한 아르셀로미탈 사업장에는 노후화와 함께 각기 다른 제조사의 시각화 시스템들이 개별 설치되어 있었습니다. 그 결과 공정 간 데이터 연계가 제한적이었고 정보가 여러 시스템에 파편화되어 있었으며, 기존 시스템들의 운용 편의성 역시 떨어지는 상태였습니다.

독립형 솔루션에서 단일 중앙 집중식 플랫폼으로

zenon은 다양한 시스템과 제어기를 공통 사용자 인터페이스에 통합합니다. 이를 통해 현대적인 제어실은 매우 민감한 생산 환경에서 안정적인 공정 운영을 지원합니다.

브레멘 사업장에서 사용되던 기존 시각화 시스템 중 일부는 제조사의 제품 단종(EOL)으로 인해 새로운 기술 요건을 충족할 수 없었습니다. 이러한 과제를 해결하기 위해 INGAVER는 이종의 혼합 시스템을 zenon Software Platform 기반의 미래 지향적 단일 솔루션으로 완전 교체하기로 결정했습니다. zenon이 보유한 300개 이상의 네이티브 드라이버 덕분에, 오랜 기간에 걸쳐 자연스럽게 복잡해진 현장 장비와 제어 환경도 손쉽게 하나의 플랫폼으로 통합할 수 있었습니다.

새로운 시스템 구축의 핵심 목표는 실시간 트렌드 시각화, 중앙 데이터 저장, 그리고 이상 징후의 조기 감지였습니다. 이를 통해 아르셀로미탈이 에너지 손실을 신속히 포착하고, 공정을 더욱 효율적으로 제어하며, 미세한 오류가 대형 사고로 발전하기 전에 사전 조치할 수 있도록 지원하고자 했습니다. 아르셀로미탈은 이상 이벤트에 즉각 대응할 수 있는 체계를 갖춤으로써 에너지 및 유틸리티 공급을 훨씬 더 지속 가능한 방식으로 운영하기를 희망했습니다.

가동 중 진행된 단계적 현대화

새로운 공정 제어 시스템으로의 전환은 가동 중인 생산 라인을 멈추지 않는 무순단 방식(On-the-fly)으로 단계적으로 진행되었습니다. INGAVER는 생산 안전성을 완벽히 유지하면서 기존 시스템을 체계적으로 교체해 나갔습니다. 먼저 유틸리티 공급 시스템을 zenon으로 우선 전환하였으며, 이 과정에서 축적된 현장 경험과 노하우는 이후 사업장 전체 전력 공급 시스템을 점진적으로 현대화하는 실행 계획에 그대로 반영되었습니다.

현재 zenon은 아르셀로미탈 브레멘 부지 전체의 전력 및 유틸리티 공급 서비스를 모니터링하고 관리하는 중앙 관제 플랫폼 역할을 수행하고 있습니다. zenon Software Platform은 다양한 제어기와 이종 시스템을 표준화된 인터페이스로 통합하여 직관적인 설비 운용을 가능하게 하며, 모든 에너지 및 유틸리티 측정 데이터를 중앙에서 실시간으로 평가하고 분석합니다.

또한 INGAVER가 zenon Smart Clients를 도입함에 따라, 엔지니어와 기술자들은 중앙 제어실 외부나 사무실에서도 안전하게 관련 공정 정보에 접근할 수 있게 되었습니다.

향상된 투명성과 더 높은 시스템 가동률

새로운 솔루션이 가져다준 가장 거대한 이점은 모든 에너지 및 유틸리티 공급 프로세스에 대한 가시성이 극대화되었다는 점입니다. 플랜트 내 다양한 구역에서 수집된 데이터가 zenon 단일 플랫폼으로 통합되어 중앙 집중식 분석이 가능해졌습니다.

zenon의 정밀 분석 및 보고 기능을 활용하여 운영자는 트렌드 변동을 사전에 감지하고 전체 운영 상태를 실시간으로 포괄 평가할 수 있습니다. 그 결과 현장 담당자들은 더욱 신속하게 상황에 대응하고 공정을 선택적으로 최적화할 수 있게 되었습니다.

프로젝트 팀이 최우선으로 고려한 또 다른 핵심 요소는 바로 높은 시스템 가동률(High Availability)이었습니다. 이를 위해 이중화 전원 공급 장치와 이중화 네트워크 연결 인프라를 구축하였으며, 분산형 서버 구조와 지리적으로 분리된 이중 제어실 개념을 적용하여 가용성을 극대화했습니다. zenon이 기본 제공(Seamless Redundancy)하는 이중화 매커니즘 덕분에 이러한 높은 복원력의 아키텍처를 매우 안정적으로 구성할 수 있었습니다.

그 결과 INGAVER는 장애나 오류가 발생하더라도 핵심 관제 기능이 끊김 없이 계속 실행되도록 보장했습니다. 메인 시스템과 독립된 개별 zenon 컴퓨터가 독자적인 스탠드얼론 노드로 작동할 수 있어, 운영 중단 없이 메인 시스템의 유지보수나 업데이트 작업을 수행할 수 있습니다. 설령 메인 시스템에 장애가 발생하더라도 제어 및 모니터링 기능은 완벽히 유지됩니다.

"우리와 같은 철강 생산 환경에서는 모든 시스템이 절대적인 신뢰성을 바탕으로 가동되어야 합니다. 순간의 가동 중단도 공정과 주요 설비에 치명적인 영향을 미칠 수 있기 때문에, 높은 시스템 가동률은 우리에게 가장 결정적인 요소였습니다."

— 마크 로크스(Marc Laux), ArcelorMittal 브레멘 사업장 전기 엔지니어

높은 사용자 수용도와 운영 편의성

새롭게 구축된 제어 센터는 직원들의 일상 업무 효율성을 통해 그 진가를 증명하고 있습니다. 현재 모든 사업부의 담당자들이 하나의 표준화된 HMI 사용자 인터페이스와 명확한 운영 구조를 바탕으로 업무를 수행합니다. 이는 과거 수많은 애플리케이션이 파편화되어 있던 환경에 비해 비약적인 개선이며, 제어실 운영자의 인지적 부담을 줄이고 수작업 오류 가능성을 최소화하는 데 크게 기여하고 있습니다.

zenon을 활용한 자갈 여과 시스템(Gravel Filter System) 시각화.

새로운 시스템의 뛰어난 운용 편의성은 신규 작업자의 숙련 기간을 단축시키고 현장 안전성을 한층 높여줍니다. 엔지니어와 기술자들은 zenon Smart Clients를 활용해 사무실에서도 전체 공정 제어 시스템에 직접 접근할 수 있는 새로운 통합 환경을 적극 활용하고 있습니다.

트렌드 분석 및 자동화 보고서는 에너지 및 유틸리티 공급 모니터링과 관리에 필요한 명확한 가시성과 인사이트를 제공합니다.

zenon이 가진 뛰어난 유연성 덕분에 관제 시스템은 끊임없이 진화하고 있습니다. zenon의 높은 연결성(Connectivity) 덕분에 신규 설비나 장비를 손쉽게 추가·업데이트할 수 있으며, 완벽한 상·하위 호환성(Backward/Forward Compatibility) 덕분에 기존 프로젝트 자산을 유지하면서도 최신 zenon 기능들을 지속적으로 적용할 수 있습니다. INGAVER는 향후 추가적인 최적화 프로젝트를 추진함에 따라 공정 효율성을 더욱 높일 수 있는 잠재력을 확보했습니다.

우리는 언제나 현장 직원들과의 긴밀한 협력을 전제로 시스템 변화를 추진합니다. 특히 일초가 시급한 핵심 제어 센터 환경에서는 세심한 배려와 신뢰 구축이 필수적입니다. zenon은 새롭게 부여되는 업무와 변화하는 환경에 유연하게 적응하며, 이는 매우 강력한 장점입니다. 이 시스템은 향후 수년 이상 지속적으로 운용될 것이므로 앞으로도 함께 발전해 나갈 것입니다. 프로젝트 초기 단계를 되돌아보면, 우리의 현장 요구사항이 이미 얼마나 많이 진화하고 발전했는지 명확히 느낄 수 있습니다.

— 마크 로크스(Marc Laux)

INGAVER는 이번 제어 센터 현대화 프로젝트를 통해 아르셀로미탈 브레멘 사업장의 에너지 및 유틸리티 서비스가 최고 수준의 효율성으로 운영될 수 있는 단단한 기틀을 마련했습니다. zenon의 개방형 아키텍처, 압도적인 시스템 가동률, 그리고 직관적인 운용 방식은 고가용성 성능을 보장하는 동시에 플랜트의 지속적인 공정 최적화와 미래 혁신을 위한 단단한 토대를 제공합니다.