광산용 자율주행 트럭 도입률 1위의 호주

호주는 광산용 자율주행 트럭(Autonomous Mining Trucks, AMTs)과 같은 광산 장비의 배치에서 우위를 점하고 있다. Global Data의 글로벌 광업 부문의 자율주행 트럭 개발 데이터에 따르면, 2024년 7월 기준, 전 세계 광산에서 운행 중인 광산용 자율주행 트럭은 약 2080대이며, 그중 호주 광산에서 운영되는 광산용 자율주행 트럭은 927대이다. 그다음으로 중국, 캐나다, 칠레가 뒤따른다. 기업 기준으로는 호주에 본사를 둔 글로벌 광산 대기업 BHP의 광산용 자율주행 트럭 수가 가장 많으며, 호주 Rio Tinto, 중국 Yankuang Energy Group, 호주 Fortescue가 그 뒤를 따른다.

호주의 서부 내륙, Rio Tinto의 Greater Nammuldi 철광석 광산에서는 자율주행 기술이 혁신을 이끌고 있다. 퍼스에서 북쪽으로 두 시간 거리에 위치한 필바라 지역에 50대 이상의 자율주행 트럭이 자율적으로 지정된 경로를 따라 움직인다. Rio Tinto는 자율주행 기술을 도입한 이후 약 84%의 트럭을 자동화했으며, 이들은 센서와 레이저, GPS 시스템을 통해 사고를 방지하고 충돌 위험을 감지해 스스로 멈출 수 있다. 퍼스에 위치한 Rio Tinto의 원격 운영 센터(ROC)에서는 원거리에서 360대 이상의 자율주행 트럭과 철도 시스템을 실시간으로 모니터링하고 있다. Rio Tinto는 이러한 자동화 기술 도입을 통해 직원들의 안전을 크게 향상했다고 강조한다. 자동화는 작업자들의 피로도를 줄여주고 사고 위험을 최소화하는 데 기여하며, 생산성 역시 약 15% 증가한 것으로 나타났다. 또한, 자율주행 시스템 도입으로 새로운 고용 기회도 창출됐으며, 기존 트럭 운전자는 운영 센터에서 자율주행 트럭을 관리하는 업무로 재배치됐다. 이처럼 호주는 자율주행 기술을 통해 광산업의 안전성과 효율성을 높이며, 광산 분야 글로벌 리더로서의 입지를 강화하고 있다.

한편, 2024년 7일, Fortescue와 Leibherr는 자율 운행 솔루션(Autonomous Haulage Solution, AHS)을 공동 개발하고 검증하는 파트너십을 발표했다. 이번 협력은 Fortescue가 호주 필바라 지역의 철광석 채굴에 친환경 자율 운반 트럭을 도입해, 2030년까지 호주 철광석 채굴 전반에서 탈탄소화를 이뤄내는 것을 목표로 하고 있다. Fortescue는 이번 협력으로 차량 관제 시스템(FMS)과 고정밀 머신 가이던스 시스템(High Precision Machine Guidance system)을 통합해 생산성과 효율성을 극대화하고, 탄소 배출을 줄이는 데 기여할 예정이다. 또한, 이번 AHS는 초대형 광산용 자율주행 트럭, 자율주행 대형 트레일러트럭 및 자율주행 경량차를 포함한 다양한 자율주행 트럭의 제어와 조정을 가능케 한다고 밝혔다.

<Fortescue와 Liebherr의 광산용 자율주행 트럭>

[자료: Fortescue 웹사이트]

AI 기반 자산 유지 관리 도입으로 효율성 극대화

광산업에서 AI가 재편하는 주요 분야 중 하나는 자산 유지 관리이다. 이를 통해 회사는 광산 현장 전체에서 자산의 성과를 추적하고 모니터링하며, 운영을 반응형에서 예측형 모델로 전환할 수 있다. 예측 도구는 광산 자산에 대한 대량의 데이터를 수집해 실시간으로 운영에 대한 통찰력을 제공하며, 문제가 발생하기 전에 선제적으로 개입할 수 있도록 돕는다. 

특히, AI 기반의 예측 탐사 및 굴착 기술을 보유한 Earth AI와 금, 구리, 비금속 프로젝트 탐사 회사인 Legacy Minerals가 호주에서 최대 규모의 팔라듐 그린필드 중 하나를 발견했다고 발표했다. 이 발견은 뉴사우스웨일스주 남서쪽 웜뱃 지역에 위치한 Lachlan Fold Belt 내의 Fontenoy 프로젝트에서 이루어졌으며, 호주 동부 해안에서는 처음으로 니켈, 구리, 백금족 원소(PGE)의 존재가 확인됐다. 이 프로젝트는 AI 기반 탐사를 통한 그린필드 광물 발견으로 주목받고 있다. Earth AI와 Legacy Minerals는 이 프로젝트에서 AI 기반 데이터 분석을 활용해 2㎢에 걸쳐 광범위한 광물화 지역을 찾아냈다. AI 기술이 제시한 예측이 정확하게 실현되면서, 이 지역은 잠재적으로 세계에서 가장 큰 PGE 자원 중 하나로 성장할 가능성이 커졌다. 이번 발견은 AI 기술이 광물 자원의 위치를 예측하는 데 있어 중요한 진전을 나타내며, 이를 통해 에너지 전환에 필요한 금속 자원 공급망을 확대할 수 있는 기반을 마련했다. AI 기반 기술을 활용한 탐사는 기존에 데이터를 확보하기 어려운 지역에서도 탐사 가능성을 열어주는 중요한 역할을 하고 있다. Earth AI는 자사의 미네랄 타깃팅 플랫폼(MTP)을 통해 고정밀 AI를 활용하고, 탐사되지 않은 지역에서도 효과적인 탐사 활동을 진행할 수 있다. 또한, 혁신적인 드릴링 하드웨어를 설계해 환경적 영향을 최소화하며 물류 효율성을 극대화하는 기술을 개발하고 있다. 이러한 기술 혁신은 호주 광산업의 경쟁력을 더욱 강화하는 요소로 작용하고 있으며, AI 기술을 활용한 자산 유지 관리 시스템은 향후 광산 운영의 핵심적인 요소로 자리 잡을 것으로 예상된다. AI를 통한 효율적인 자산 관리와 예측 분석은 호주 광산업이 글로벌 시장에서의 경쟁 우위를 확보하는 데 중요한 역할을 할 것이다.

예측 유지 관리, 안전성 및 지속 가능성을 위한 머신 러닝 확장

호주의 광산업 선두 주자 Rio Tinto는 지난 10년 동안 AI(인공지능)과 ML(머신러닝) 기술을 전사적으로 통합해 왔다. 특히, 철도 유지 관리, 플랜트 안전, 광산 계획 및 생태 관리 등 다양한 분야에서 AI를 적극적으로 활용하고 있다. Rio Tinto는 효율성을 극대화하고 최적화를 강화하기 위해 머신 러닝 운영(MLOps)을 통해 ML 모델의 배포와 확장을 자동화하고 간소화하는 데 집중하고 있다. 이를 통해 Rio Tinto는 광산 운영의 효율성, 안전성 및 지속 가능성을 확보하며, 장기적인 기술적 우수성을 추구하고 있다. Rio Tinto의 AI 전략은 머신 러닝 역량을 중앙 집중화하고 확장하는 데 중점을 둔다. Rio Tinto는 7년 전부터 다양한 사업 라인에서 전담 ML 팀을 구성해 아마존 웹 서비스(AWS)의 SageMaker Studio와 Canvas를 활용해 모두가 효율적으로 모델을 개발하고 배포할 수 있도록 지원하고 있다.

AI 도입의 성과로, Rio Tinto는 철도 네트워크의 예측 유지 관리 모델을 통해 7주 전에 필요한 유지 보수를 예측하고, 공장 안전 분야에서는 AI를 활용해 위험을 대폭 줄이는 데 성공했다. 또한, AI는 생태 관리에도 적용돼 사업 계획 과정에서 동물 서식지를 식별하고 보호하는 데 중요한 역할을 하고 있다. AI는 광산 주변의 생태적 고려 사항을 인식하고 이를 바탕으로 광산 계획을 수립해 환경 영향을 줄이는 데 기여한다. Rio Tinto는 향후 10년 동안 AI와 ML 기술을 지속적으로 확장할 계획이다. 특히, 광산 자동화 시스템을 통해 98%의 운영 현장에서 데이터를 수집하고 이를 바탕으로 AI 알고리즘을 적용해 효율성을 극대화하고 있다. 또한, AI 기반 광산 디지털 트윈과 에너지 관리 시스템을 개발해 향후 2050년까지 탄소 배출 제로 목표를 달성하는 데 중요한 역할을 할 것이다.

한편, 지난 2024년 11월, Rio Tinto는 Palantir Technologies Inc와의 다년간 계약을 갱신하며 Palantir Artificial Intelligence Platform(AIP)에 대한 지속적인 접근을 확보했다. 이번 계약은 Palantir의 완전 관리형 플랫폼인 Palantir Foundry를 활용해 AI 혁신을 더욱 강화하고, Rio Tinto의 운영 환경에서 AI 활용을 가속화하는 데 중요한 역할을 한다. Palantir는 Rio Tinto가 온톨로지(Ontology)를 구축함으로써 AI 사용 사례를 빠르게 테스트하고 검증할 수 있는 기반을 마련했다. Palantir Foundry를 통해 수집되는 모든 데이터를 바탕으로 AIP는 Rio Tinto가 AI 사용 사례를 안전하게 배포하고 실시간으로 검증할 수 있도록 돕는다. 특히, Palantir는 Palantir Foundry가 Rio Tinto의 중요한 운영 워크플로우를 보강하며 플랜트 운영 관리, 지질학적 위험 모니터링, 무인 열차 관리 등을 최적화하고 있다고 설명했다. Rio Tinto의 원격 운영 센터(ROC)에서 Palantir Foundry는 53대의 무인 열차와 240개의 화물차로 구성된 철도 운영을 실시간 데이터를 기반으로 모니터링하고 최적화할 수 있는 통합 뷰를 제공한다. 이 시스템을 통해 철도 네트워크 전문가들은 복잡한 경로 결정과 생산 목표, 유지보수 요구 사항을 균형 있게 조정해 철도 운송 효율성을 높이고 안전성을 강화했다.

시사점

데이터 기반 예측 유지 관리 모델 및 자동화를 통한 비용 절감은 이미 광업 산업 전반에서 나타나고 있다. 미래에는 AI와 자동화 기술이 더 확장돼 완전 자율형 광산 운영과 탈탄소화를 위한 기반을 마련할 것으로 예측되고 있다. 2050년까지 탈탄소화 배출 목표를 달성하기 위해 호주 광산업은 혁신적인 기술을 개발하는 스타트업과의 협업을 통해 지속 가능한 광산 운영을 위한 새로운 솔루션을 상용화하고 있다.

호주 광산 회사 Tungsten Mining NL 사의 Teck Wong 대표는 KOTRA 시드니 무역관과의 인터뷰를 통해 광업 분야에 AI를 적용하는 것과 관련해, "당사는 아직 관련 기술을 도입하지 않았지만 AI가 광업에 큰 영향을 미칠 것이라고 믿는다"라고 밝혔다. 이른 시일 내에 영향을 미치지 않더라도 가까운 미래에는 변화가 일어날 가능성이 있다고 첨언했다. 그는 AI가 적용될 수 있는 분야 중 하나로 자원 모델링 해석을 꼽았다. 현재는 여전히 인간의 입력이 필요해 지질학자가 드릴링 데이터를 수동으로 해석하고 광석 블록 모델을 작성해야 한다. 그러나 지질학자가 데이터를 입력하면 소프트웨어가 3D 블록 모델과 자원 추정치를 계산해 생성할 수 있다. 적절한 시점에 AI는 인간의 수동 입력을 대체할 가능성이 있다. 또한 AI는 적절한 시점에 플로우차트의 설계와 엔지니어링을 지원할 수 있어야 하며, 이는 프로젝트에 대한 타당성 조사 준비를 포함할 수 있다고 밝혔다.

우리 기업은 호주 광산업의 AI와 자율주행 기술 분야에서 진출 기회를 찾을 수 있다. 특히, 자율주행 트럭 운영, 예측 유지 관리, 데이터 기반 자산 관리와 같은 AI 기반 솔루션을 제공해 호주의 광산업의 안전성과 효율성을 개선할 수 있다. 또한, Fortescue와 같은 기업이 추진하는 친환경 자율 운반 트럭 및 탈탄소화 프로젝트에 참여해 지속 가능한 광산 운영을 위한 기술을 공급하는 기회를 모색할 수 있다. AI와 자동화 기술을 활용한 생산성 향상 및 탄소 배출 감소 솔루션을 제공함으로써, 우리 기업은 호주 시장에서 경쟁력을 확보하고 글로벌 파트너십을 강화할 수 있을 것이다.

자료: AXO Mining, ABB, Australian Mining, BBC, Global Data, Mining Technology, 기업 홈페이지 및 KOTRA 시드니 무역관 자료 종합