▲ AI 기반의 고속 영상검사 자동화 시스템 프로세스

수소전문기업 ㈜미코파워가 인공지능(AI) 비전 기술을 SOFC(고체산화물 연료전지) 양산 품질 검사에 적용해 품질 및 생산성을 획기적으로 높일 것으로 기대되고 있다.

미코파워는 산업통상자원부가 주관하는 ‘연료전지 셀 양산기술 및 품질 안정화 기술 개발’ 국책과제의 일환으로 ‘AI 비전 기반의 SOFC 품질향상 기술개발’에 착수한다고 29일 밝혔다. 

이번 과제는 연료전지 제조 공정에 딥러닝이 가능한 AI 기반 고속 자동검사 공정을 도입해 품질과 생산성을 지속적으로 향상하기 위한 것이 목적이다. 

세부적으로는 SOFC 셀, SOFC 분리판 및 PEMFC(고분자전해질 연료전지) MEA(전극접합체)를 위한 AI 기반의 고속 영상 검사 자동화 시스템 및 검사 공정을 개발하는 것으로, 미코파워는 (주)엘에이티(김용성), 한국세라믹기술원(고현석), 충북대학교(류관희), 창원대학교(임형태) 및 (주)에프씨엠티(이정규)와 공동으로 과제에 참여한다.

경제성 높은 스택을 대량으로 생산하기 위해서는 스택 핵심부품의 품질수준 향상과 더불어 검사 소요시간 및 품질비용을 획기적으로 줄일 필요가 있다.  

국내 연료전지 산업계는 셀, 스택 및 시스템의 제조 기술을 보유하고 있으나 셀과 스택의 대량 양산공정, 공정 효율화 및 검사 자동화를 AI 기반으로 한 생산성 및 품질향상 기술은 확보하지 못한 상황이다. 

미코파워는 자체제작 스택을 기반으로 건물용 SOFC 시스템을 제조하고 있으며, 2026년까지 150kW급 분산발전/상용발전을 위한 발전용 SOFC 시스템 양산화와 수백kW급의 SOEC(고체산화물 전해전지) 시스템 개발을 추진하고 있다. 발전용 SOFC 시스템과 SOEC 시스템에는 수십MW이상의 스택이 소요되기 때문에 미코파워는 스택생산기준 50MW 규모의 양산 공장 건설을 준비 중에 있다.

이에 미코파워는 비전 기반의 AI 자동검사 개발에 착수하게 됐다. 나아가 단순한 불량 이미지 검출에 멈추지 않고 품질 검사 결과와 스택의 성능 관계를 AI 품질 검사 알고리즘에 적용해 성능에 최적화된 품질 검사 공정을 확보하는 것도 개발에 포함했다. 

이번 과제를 통해 비약적으로 높아지는 검사 속도와 AI 기반 품질 데이터 베이스 확보로 안정적이고 높은 생산 신뢰성을 확보할 수 있을 뿐 아니라 원천 기술화한 AI 검사 기법에 따른 장비 개발로 한차원 높은 고품질 대량생산체계를 구현할 수 있을 것으로 예상된다.

미코파워는 “SOFC 스택의 핵심부품인 셀의 품질 수준 및 생산성 향상과 더불어 스택의 성능 및 내구성을 강화하는 것을 시작으로, 향후 제조공정, 제조장비 및 제조시스템 전반을 AI가 제어하는 스마트 SOC(SOFC & SOEC) 팩토리를 구축하고, SOFC/SOEC 시스템의 AI 운전 제어 및 진단으로 활용범위를 넓힘으로써 독보적인 기술 및 시장 경쟁력을 확보힐 것”이라고 밝혔다.