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Nikkei X-TECH_2023.1.25

첨단 기술 뉴스 플러스
AGC, 유리 제조 프로세스의 최적화를 위한 디지털트윈 기술 개발
용융로 내부를 재현

AGC는 1월 22일, 판유리의 원료를 용융하는 '유리 용해 프로세스'에서 플로트 유리 가마와 내부의 복잡한 현상을 실시간으로 컴퓨터상에서 재현 및 예측할 수 있는 생산 지원 툴 'CADTANK Online Computation and Optimization Assistant(COCOA)'를 개발했다고 발표했다. 프로세스의 최적화를 통한 유리 품질 향상과 제조 비용 절감, 환경 부하 저감에 유용하다. 2월부터 AGC의 플로트 유리 가마에서 운용 검증을 개시할 예정이다.

이번 새로운 생산 지원 툴은 다음과 같은 두 가지 기능으로 구성된다.

하나는 플로트 유리 가마 내부의 모습을 실시간으로 컴퓨터상에 재현하는 ‘온라인 시뮬레이션’ 기능. 툴을 실행하면 플로트 유리 가마 내에서 관측 가능한 온도와 생산 상황 등 실제 기기로부터 얻은 데이터를 자동으로 취득하고, 시뮬레이션을 통해 플로트 유리 가마 내부의 상세한 온도와 용융 유리의 대류(對流)를 계산한다.

실제 기기에서 얻은 데이터는 일정 빈도로 업데이트되어 마치 실제 기기의 상태와 디지털 공간이 동기화되어 있는 것처럼 시뮬레이션 결과를 표시할 수 있다. 이 점 때문에 AGC는 이 기능을 '디지털트윈 기술'이라고 부르고 있다. 실제 기기의 상세한 상태를 파악해 최적의 생산 조건 검토로 이어가려는 의도이다.

또 하나의 기능은 시뮬레이션에 관한 전문지식이 없는 프로세스 기술자도 쉽게 시뮬레이션을 활용할 수 있는 시뮬레이션 실행 툴 ‘디지털 프로토타이핑’. 생산 조건 변경안을 리스트화해 CSV 파일로 클라우드상의 계산 실행 앱에 업로드하는 것만으로 예측 결과를 얻을 수 있도록 했다. 데이터를 업로드한 지 몇 시간에서 반나절 정도면 결과를 얻을 수 있다고 한다.

AGC는 1970년대부터 유리 용해 프로세스 시뮬레이션 기술 'CADTANK'를 자체 개발해 생산 프로세스 개선에 활용해왔다. 그러나 기존 업무 플로우에서는 해석 담당자에게 의뢰할 필요가 있어 시뮬레이션 결과를 얻는 데 1개월 정도의 시간이 소요되는 등, 신속성에 과제가 있었다. 그 이유는 프로세스 기술자와 해석 담당자 간의 데이터 교환이나 시뮬레이션 실행에서의 시행착오에 시간이 걸렸기 때문이다. 모든 해석 의뢰에 대해 대응하지 못하는 상황도 간혹 있었다고 한다.

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