SK에코플랜트, 소각로에 AI 도입해보니 “유해물질 배출 절반 줄어”

AI가 소각로 온도·압력 등 데이터를 분석 및 학습해 폐기물 투입 최적 시점을 안내하는 모습. SK에코플랜트

SK그룹의 친환경 에너지·건설 기업인 SK에코플랜트의 ‘AI(인공지능) 소각로’가 대기오염 물질을 크게 줄인 것으로 나타났다.

SK에코플랜트는 AI 소각로 적용 300일을 맞아 그동안 누적 폐기물 처리량 15만톤의 데이터를 분석한 결과, 주요 유해물질인 일산화탄소(CO)가 49.9%, 질소산화물(NOx) 배출량이 12.2% 줄었다고 12일 밝혔다. SK에코플랜트는 지난 2021년 12월 충청환경에너지 소각시설에 AI 솔루션을 처음 도입했고, 지난해 10월 경인환경에너지를 비롯한 4개의 소각시설에도 이를 추가 적용했다.

소각로에서 폐기물을 태울 때, 온도 편차가 심할수록 불완전연소 되면서 유해물질 발생량이 증가하는 것이 일반적이다. 소각 온도를 일정하게 유지해야 소각로의 효율과 폐기물 처리 효과를 극대화할 수 있다. 하지만 기존 소각로의 경우 운전자의 경험적 판단으로 폐기물 투입량을 조절하기 때문에 온도를 항상 일정 수준으로 유지하는 데에는 한계가 있다는 것이 회사측의 설명이다.

SK에코플랜트의 AI 소각로는 이런 단점을 보완해 소각로 온도를 일정하게 유지하는 최적화 솔루션이다.  AI 소각로는 소각로에 설치한 센서 및 계측기를 통해 온도, 압력, 투입량 등 약 200개의 데이터를 확보하고, 70여개의 핵심 데이터로 변환해 AI가 이를 반복 학습하는 구조로 설계했다.

AI는 소각로 특성에 맞도록 학습해 얻은 결과로 ▶폐기물 투입시기▶소각로 최적 온도 ▶송풍량 ▶에너지회수율 등을 최적화할 수 있는 10개의 알고리즘을 도출해 운전자에게 안내한다.

AI가 소각로 온도·압력 등 데이터를 분석 및 학습해 폐기물 투입 최적 시점을 안내한 결과 소각로의 온도 변화 편차가 AI 적용 전보다 현저히 줄어든 것을 확인할 수 있다. SK에코플랜트

실제로 유해물질 배출 저감 성과가 두드러진 데다 소각로 온도 편차가 줄면서 열효율이 높아지는 일석이조 효과도 나타났다. AI 솔루션이 적용된 5개 소각장(각각 소각로 1기씩 설치)의 에너지 판매 수익도 300일간 7억2000만원 증가했다.

SK에코플랜트는 소각로에서 발생한 열에너지를 지역 산업체에 폐열 또는 스팀(증기)으로 판매하거나 인근 주거지역에 난방열로 공급하고 있다.

수출도 성과를 거두고 있다. 지난 3월 베트남 북부 박닌 지역에 있는 일 180톤 처리 규모의 소각장에 AI 솔루션 적용을 위한 업무협약을 체결했으며, 현재 말레이시아 국영산업폐기물 소각 업체인 센바이로와도 AI 솔루션 수출을 위한 협의가 진행 중이다. 박경일 SK에코플랜트 사장은 “기존 폐기물 산업의 디지털전환을 통해 환경산업 고도화에 앞장설 것”이라고 강조했다.

김원 기자 kim.won@joongang.co.kr