고로(용광로)는 철광석과 코크스(석탄)을 투입해 쇳물을 생산하는, 철강 제조에서 가장 중요한 설비다 (그림 1). 고온 상태에서 철광석의 환원과 용융이 일어나는 반응기이며 어떤 성분과 품질의 연원료(철광석, 코크스 등 연료 및 원료)가 공급되는가에 따라 조업 방법이 크게 바뀐다. 사람의 경우 품질 좋은 쌀로 밥을 지어먹으면 맛도 좋고 소화도 잘되는데, 항상 좋은 재료의 음식만 먹을 수 없다. 쌀밥만 먹다가 갑자기 잡곡밥으로 바꿔 먹으면 먹기 불편하다. 고로에서 사람이 먹는 밥에 해당하는 연원료가 바뀌면 소화불량과 같은 현상이 나타나 쇳물 생산에 영향을 준다. 조업 여건상 항상 동일한 품질의 연원료를 공급할 수 없으므로 연원료의 품질 변동을 지속적으로 확인해야 한다. 

 

과거에는 연원료의 품질 평가를 샘플링 방법으로 검사했다. 그러나 연속적으로 많은 양의 원료가 투입되는 공정에서 극히 적은 양의 샘플만으로는 대표성을 가질 수 없어, 연원료의 변동 상황을 즉시 판단하는 데 한계가 있었다.

그러나 최근 딥러닝 기술이 발전해 영상 처리 분야의 활용성이 높아짐에 따라 연원료의 실시간 품질 검사가 가능하게 됐다. 합성곱신경망(CNN, Convolution Neural Network) 기반...