루살, 신경망 기반 알루미나 품질 개선 기술 도입

러시아 알루미늄 업체인 루살(RUSAL)이 알루미나 품질 개선을 위해 자체 개발한 신경망 기반 기술을 도입했다.

루살은 알루미늄 수산화물 입자 분포를 제어하는 신경망 기술을 개발 및 적용했다고 밝혔다. 해당 기술은 알루미나 품질을 향상시키고 이를 통해 최종 알루미늄 제품의 품질 개선과 전해 공정에서의 에너지 소비 절감 효과를 가져온다.

알루미나 생산 공정에서 분해는 핵심 단계로, 이 과정에서 생성되는 중간 물질의 품질이 최종 알루미나와 제련 알루미늄의 품질에 직접적인 영향을 미친다. 분해 공정에서는 보크사이트 처리 과정에서 생성된 알루미네이트-알칼리 용액이 분해되면서 알루미늄 수산화물이 침전되며, 이는 이후 알루미나 생산의 원료로 활용된다.

이번 기술은 루살 엔지니어링 부문이 개발했으며, 시험을 거쳐 현재 카멘스크-우랄스키(Kamensk-Uralsky) 알루미나 정련소의 분해 공정에 상업 적용되고 있다.

신경망 기술은 분해 공정의 디지털 트윈과 다변수 최적화 알고리즘으로 구성된다. 신경망은 과거 15년간의 데이터를 학습했으며, 최근 120일간의 입도 분포 및 공정 데이터를 기반으로 향후 90일간의 입자 분포를 예측한다. 이를 토대로 공정 변수 조정 방안을 제시해 입도 구조를 개선한다.

해당 시스템은 5% 이하의 예측 오차율을 기록했으며, 이를 통해 기존보다 정밀한 공정 제어가 가능해졌다. 실제로 제품 내 미세 입자 비율은 4.4% 감소한 것으로 나타났다.

알루미나 입자가 보다 굵어질 경우, 알루미늄 제련소의 건식 가스 정화 효율이 개선되고, 금속 톤당 알루미나·양극·전력 소비가 감소해 전해 공정 전반의 효율이 향상된다.

루살은 에너지 효율성과 환경 지속가능성을 핵심 과제로 삼고 있으며, 앞서도 알루미나 정련소에 디지털 트윈 기술을 도입해 자원 사용 절감과 생산성 향상을 달성해왔다고 밝혔다.

이번 카멘스크-우랄스키 정련소의 분해 공정 디지털 트윈 구축은 인공지능 활용 측면에서 추가 진전으로 평가되고 있다. 루살은 신경망을 활용해 분해 공정에 대한 예측 기반 권고 제어를 구현했으며, 이는 기존 유사 기술을 넘어서는 수준이라고 강조했다.

저작권자 © 철강금속신문 무단전재 및 재배포 금지