[이기업, 이사람] LS산전, 스마트팩토리 솔루션으로 신산업 분야 종횡무진
스마트공장부터 ESS, MG, EMS, BEMS, 재생에너지 O&M까지 전방위 공략
[이투뉴스] “산업간 경계를 허무는 초융합, 초연결, 초지능 등 4차 산업혁명 기술이 우리의 새 미래를 이끌고 있고, 이 변화의 바람은 큰 위기이자 기회다. 선제적으로 융복합 스마트솔루션 핵심 기술력을 확보하고 스마트한 사업환경을 만들어 이 혁명을 퀀텀점프의 확실한 기회로 만들어야 한다."
스마트공장, ESS, MG(마이크로그리드), EMS(에너지관리시스템) 등 스마트에너지 솔루션 융복합 기술로 에너지신산업 분야를 이끌고 있는 LS산전의 구자균 회장(CEO)이 최근 임직원들에게 거듭 강조하는 메시지다. 척박한 산업환경 속에서 이 분야 개척자로 투자를 지속해 온 LS산전이 4차 산업혁명 시대를 성장 발판으로 삼아야 한다는 주문이다.
이미 2015년 LS산전은 스마트에너지의 미래를 열어간다는 의미로 ‘Futuring Smart Energy’(퓨처링 스마트 에너지)를 새 미션으로 선포, 융합과 연결로 대표되는 4차 산업혁명 트렌드에 맞춰 관련 사업을 확대해 왔다. 기존 전력과 자동화 분야의 독보적 기술력에 ICT 융복합을 통한 스마트화를 적극 추진하고 있다.
◆제조업 혁신 분야 '대한민국 대표 스마트공장' 구축
LS산전은 제조업 경쟁력 강화 정책 기류에 발맞춰 자동화에 IoT(사물인터넷) 기술을 접목한 스마트공장 솔루션을 상용화 했다. 이 기술은 LS산전 청주 1 사업장 G동의 스마트 생산라인으로 구현돼 있다. 부품 공급부터 조립, 시험, 포장 등 전 라인에 걸쳐 자동화 시스템이 구축됐다.
청주공장 G동은 LS산전의 주력 제품인 저압차단기와 개폐기를 생산한다. 쉴새 없이 움직이는 1층 생산라인은 연간 2600만대의 산업용 차단기를 만들어 낸다. 자재는 정확히 1.5일 분이 유지되도록 설계됐다.
각 공정에는 LS산전을 대표하는 자동화기기 PLC(Programmable Logic Controller)가 설치돼 있다. 각 공정 PLC는 상위 PC를 통해 제조실행시스템인 MES(생산관리시스템; Manufacturing Execution System)와 연계돼 있다. MES 허브(Hub)는 각 공장과 상위 시스템간 네트워크를 구성하는 통신중계기 역할을 수행한다.
LS산전 스마트공장은 수요예측 시스템(APS)이 적용된 유연생산시스템으로 운영된다. APS는 주문부터 생산계획, 자재발주까지 자동화가 구현된다. 물론 조립, 검사, 포장 등 기존 전 공정도 자동화 돼 있다. 앞서 LS산전은 2011년부터 4년간 200억원 이상을 투자해 이 스마트공장을 건립했다.
ICT와 자동화 기술을 접목해 다품종 대량생산은 물론 맞춤형 소량다품종 생산도 가능한 시스템을 실현했다. 이를 통해 설비 대기시간을 절반으로 단축했고 생산성은 기존 대비 60%이상 높였다. 저압기기 라인의 경우 38개 품목의 1일 생산량이 기존 7500대 수준에서 2만대로 증가했다.
이 과정에 에너지 사용량도 60% 이상 절감했고 제품 불량률은 글로벌 스마트공장 수준인 6PPM(백만분율)으로 낮췄다. 필요 인력도 라인당 절반으로 줄어 기존 인력을 새 사업 라인으로 재배치 하는 등 경영 효율화에도 기여하고 있다.
LS산전 스마트공장은 기초, 중간1, 중간2, 고도화 단계에 이르는 공장 스마트화 4단계 가운데 중간1~중간2 단계 수준으로 국내 기업이 구축한 스마트공장 가운데 최고 수준을 자랑한다. 올해부터 스마트공장 매출이 본격적으로 반영되는 것은 물론 이 솔루션을 통해 주력 사업 점유율을 높여 시장 지배력을 강화할 수 있을 것으로 기대하고 있다.
LS산전은 여기서 머물지 않고 CPS(사이버 물리 시스템 ; Cyber Physical System)와 IoT를 지속적으로 적용, 시뮬레이션 분석에 의한 생산시스템 최적화로 공장 스마트화를 고도화 단계까지 제고한다는 계획이다. 이를 위해 솔루션 도입은 물론 CPS, IoS(Internet of Service), IoT 역량 강화를 위한 내부 전문가 양성과 협력사 교육에 힘을 쏟고 있다.
◆ FEMS는 물론 태양광 연계 ESS 상용화 완료
LS산전은 청주사업장에 ‘FEMS(공장에너지관리 시스템; Factory Energy Management System)와 태양광 연계 ESS설비를 갖추고 이를 비즈니스 모델로 삼아 재생에너지 사업 부문에서도 두각을 나타내고 있다. 2015년 청주2사업장 기존 자동화 기반 스마트공정 라인에 EMS와 ESS, 태양광, 스마트미터 등 LS산전 노하우가 집약된 FEMS를 구축했다.
모두 67억원을 투자해 1MW급 ESS와 2MW급 태양광 발전시스템, 고효율 인버터, LED 조명, 스마트미터 등을 적용했다. 각각의 솔루션은 하나의 네트워크로 통합 운영되며, FEMS스테이션에 구축된 중앙제어센터를 통해 공장 전체 실시간 에너지 사용 현황을 한눈에 파악할 수 있다. 효율성 뿐만 아니라 설비 안정성까지 높였다는 평가다.
LS산전은 FEMS 상용화를 시작으로 BEMS 등 고도화된 에너지 관리 솔루션으로 전체 건물에너지 사용량의 약 60%를 차지하는 공장과 산업체는 물론 대형 빌딩, 백화점 등 다양한 분야의 에너지 효율화 사업을 본격화 한다는 전략이다.
그 일환으로 작년 4월 LS산전은 기존 청주사업장 2MW 태양광 설비에 1MW급 ESS용 PCS(Power Conditioning System)와 1MWh 배터리를 연계해 발전 및 매전을 시작했다.
청주사업장 기준 태양광 연간 매출은 5억7000만원 안팎이지만, ESS 연계 운영으로 2억원 수준의 추가 매출을 예상하고 있다. 정부가 ESS와 연계한 태양광 설비에 REC 가중치 5.0을 부여, 사업성이 크게 높아졌기 때문이다. 기업 입장에서는 35%가 넘는 매출 확대 효과다.
LS산전은 이를 기반으로 솔루션 판매를 비롯한 발전소 O&M까지 재생에너지 사업 외연을 확대한다는 구상이다.
LS산전 관계자는 "ESS 연계 REC 가중치 부여 제도에 따라 오는 2020년까지 약 4400억원(800MWh) 규모의 ESS 시장이 열릴 것으로 예상되는 만큼 모듈, 인버터, ESS, 전력변환장치, 전력기기 및 배전반, 제어 소프트웨어에 이르기까지 자체 개발한 기술 기반의 솔루션을 통해 시장을 적극 공략할 예정"이라고 말했다.
이상복 기자 lsb@e2news.com