AI와 빅데이터
AI — 컴퓨터, 로봇 및 기타 기계들이 의사결정을 하고, 계획 수립을 보조하며, 커뮤니케이션을 개선하고, 창의성을 촉진하는 기술로, 현재 빠르게 진화하고 있으며 이미 세상을 변화시키고 있습니다.
예를 들어, AI 의 한 분야인 머신 러닝은 프로그램이 데이터의 패턴을 분석하고 식별하여 사용자의 지시 없이도 성능을 최적화합니다. 이를 통해 기계는 스스로 학습하고 개선됩니다.
빅데이터의 부상
빅데이터는 빠른 속도로 생성되는 다양한 데이터를 포함하는 방대한 데이터 세트의 생성과 수집을 통해 구축되며, 최근 수년간 빅데이터 덕분에 AI의 이점이 급속도로 확대되었습니다. AI 알고리즘은 이러한 방대한 데이터 세트를 처리하고 분석함으로써 복잡한 문제의 해결을 지원하고 있습니다. 또한AI와 빅데이터를 결합하면 그 응용분야는 사실상 무한합니다. 제조업에서 AI는 제품 디자인, 재고 계획, 물류 최적화에 활용될 수 있습니다. 온라인에서는 가상 비서와 광고, 언어 번역 소프트웨어, 사이버 보안에 이르기까지 모든 것을 제공합니다. 도로에서는 AI 알고리즘이 위성 내비게이션 시스템을 작동시키고 교통 흐름을 제어하여 교통 체증을 최소화합니다. 그 외에도 현대 사회의 여러 측면에서 AI는 이미 비용을 절감하고 낭비되는 시간을 줄이며 운영 효율성을 극대화하기 위해 활용되고 있습니다.
아람코의 디지털 전환
아람코는 AI, 빅데이터, 그리고 산업 공정을 개선하기 위해 디지털로 연결된 컴퓨팅 장치 시스템을 뜻하는 산업용 사물인터넷(IIoT)의 힘을 활용하여 저류층 관리부터 전력 소비까지 운영의 여러 측면을 최적화하고 작업자의 안전 개선, 이산화탄소 배출 감축 등 다양한 목표를 달성하고 있습니다.
AI는 아람코 디지털 전환 프로그램의 핵심 도구이며, 의사결정 프로세스를 분석ˑ개선하고 사업 성과를 높이기 위해 혁신적인 스마트 도구와 그 외 디지털 솔루션을 지속적으로 설계, 개발, 배포하고 있습니다. 아람코는 AI와 빅데이터의 이점을 극대화하여, 전 세계적으로 증가하고 있는 안정적이고 경제적인 저탄소 에너지 수요를 선도적으로 충족하는 것을 목표로 하고 있습니다.
아람코의 AI 와 빅데이터 활용 방법
AI와 빅데이터 솔루션은 에너지 산업의 다양한 운영을 최적화하여 효율성, 신뢰성, 지속가능성을 향상할 수 있습니다. 아람코는 디지털화된 에너지 선도 기업으로 자리잡겠다는 목표를 세웠으며, 빠르게 발전하는 산업용 AI는 이러한 목표를 실현하는데 핵심 기술로 기능하고 있습니다. 다음의 다섯 가지 사례는 아람코가 이러한 첨단 디지털 기술의 힘을 실제로 어떻게 활용하고 있는지 보여줍니다.
플레어 모니터링
플레어링은 파이프라인과 처리 설비의 압력 상승으로 인해 탄화수소 가스가 방출되고 연소되는 현상입니다. 엔지니어들은 빅데이터를 통해 전체 가스 처리 시스템을 시각적으로 한눈에 파악할 수 있도록 하며, 이를 통해 플레어링의 원인을 신속하게 파악하고 잠재적인 해결책을 도출합니다. 아람코는 정보를 제공하는 18,000개의 데이터 소스를 보유하고 있으며, 이를 기반으로 플레어 모니터링 및 예측을 수행합니다. 아람코의 자체 개발 AI 시스템은 실시간 데이터를 다양한 빅데이터 처리 기술을 활용해 구축한 모델과 비교 분석하여, 각 시설의 플레어링 목표치 초과 시점을 예측하고, 사전에 개선 조치를 시행할 수 있도록 지원합니다. 아람코는 빅데이터와 AI를 활용하여 2010년 이후 플레어 발생량을 50% 이상 감축했으며, 이를 통해 지난 10년간 총 처리 가스 생산량의 1% 미만이라는 업계 선도적인 플레어링 수준을 유지하고 있습니다.
저류층 모델링
저류층 시뮬레이션은 최첨단 디지털 시각화 도구를 활용하여 아람코의 저류층 및 저류층 관리와 관련된 문제들을 모델링하고, 최적의 개발 계획 수립을 위한 의사결정에 필요한 지침을 제공합니다. 예를 들어, 아람코의 저류층 및 분지 시뮬레이터인 TeraPOWERS는 새로운 시추 및 생산 데이터를 반영하며 지속적으로 업데이트되는 모델을 기반으로, 빅데이터를 활용해 아라비아 반도 전체의 탄화수소 시스템을 시뮬레이션합니다. 이후 정교한 알고리즘으로 데이터를 분석하여 탄화수소 자원에 대한 아람코의 접근성을 극대화합니다.
카메라 기반 유정 스페이스 아웃 시스템
이 혁신적인 프로젝트는 산업용 사물인터넷(IIoT)에 연결된 플랫폼을 활용하여, 시추공 바닥에서 드릴 비트가 회전하는 데 사용되는 중요한 부품인 드릴 스트링 어셈블리의 공간을 자동으로 조정합니다. 이 플랫폼은 스마트 방수 고해상도 무선 카메라와 다양한 센서로 구성되어 있으며, AI와 머신러닝을 사용하여 캡처된 영상과 이미지를 처리하고 분석합니다. 이러한 기술은 신규 탄화수소 유정을 시추하는 과정에서 중요한 단계인 드릴 스트링 어셈블리의 배치를 자동화 및 최적화하며, 이를 통해 예기치 않은 압력 변화로 인한 유정 제어 문제 발생 시 쉽고 빠르게 시추를 중단할 수 있도록 해줍니다. 이 시스템은 현재 실제 유정에서 현장 테스트 중이며, 2022년 말에 정식 상업용 시스템으로 출시될 예정입니다.
쿠라이스 유전
아람코는 자사 최대 유전 중 하나인 쿠라이스 유전에 500개 이상의 유정을 모니터링하는 40,000개의 센서를 설치하여, 세계 최초로 재래식 유전에 대한 첨단 공정 제어(APC)를 구축했습니다. 쿠라이스는 빅데이터 분석, 머신 러닝, 스마트 센서, 로보틱스 등 최신 기술을 활용하여 여러 가지 중요한 이점을 실현했습니다. 여기에는 보일러의 연료 가스 소비를 최적화하는 자체 AI 솔루션 개발, 로보틱스를 활용한 유지보수 작업의 안전성ˑ비용 경쟁력ˑ효율성 향상, 광섬유 센서 기반으로 누출 가능성을 탐지하는 파이프라인 관리 시스템 구축 등이 포함됩니다. 아람코는 이러한 디지털 솔루션을 통해 석유 생산량을 15% 증가하고 문제 해결 대응 시간을 100% 개선하는 성과를 달성했습니다.
아브카이크 플랜트
70년 이상 운영된 아브카이크 플랜트는 아람코의 최대 석유 처리 시설이자 세계 최대의 원유 안정화 플랜트입니다. 아브카이크의 디지털 전환은 세 가지 주요 영역에서 운영 효율성을 크게 개선했습니다. 첫째, 일상 작업의 약 3분의 1을 로봇과 스마트 드론을 활용해 수행함으로써 직접 현장 점검에 대한 의존도를 줄였습니다. 둘째, 머신 러닝 및 AI 알고리즘 도입을 통해 석유 안정화 프로세스를 자동 조정함으로써 발전 성능을 높이고 이산화탄소 배출을 줄였습니다. 셋째, 데이터, 분석, 예측 모델링의 사용을 확대하여 엔지니어들이 잠재적인 시스템 고장을 보다 효과적으로 예측할 수 있게 되었습니다.
아람코의 빅데이터 인프라
아람코는 전 세계적인 운영 규모와 혁신적인 디지털 기술을 활용하여 의사결정을 정교화하고 고객을 위한 부가가치를 창출하고 있습니다. 아람코는 AI와 빅데이터 활용 방식의 효율성을 극대화하기 위해 디지털 개발 및 혁신 센터 네트워크를 구축했습니다. 여기에는 다음 시설이 포함됩니다:
4IR 센터
4IR 센터는 아람코 디지털 전환의 일환으로 4차 산업혁명(4IR) 기술 도입을 가속화하기 위해 설계된 세계적 수준의 테스트 시설입니다. 4IR 센터는 전사적으로 매일 50억 개 이상의 데이터 포인트를 수집하며, 이를 통해 다양한 혁신적인 AI 솔루션을 개발하고 있습니다.
OSPAS
아람코의 OSPAS(Oil Supply Planning and Scheduled System) 부서는 아람코 운영의 '신경 중추'입니다. 10만 개의 센서를 통해 유정, 파이프라인, 플랜트, 터미널에서 정보를 수집하고, 실시간 데이터와 분석을 활용한 네트워크를 통해 석유와 가스의 흐름을 모니터링하고 지시합니다..
업스트림 혁신 센터(UIC)
업스트림 혁신 센터(UIC)는 4차 산업혁명 기술의 힘을 활용하는 몰입형 환경을 제공합니다. 아람코 엔지니어와 지구과학자들은 AI, 빅데이터 등 디지털 도구를 활용하여 계획을 최적화하고 유정 내부의 시추를 개선하며, 불필요한 물 생산을 관리하고 이산화탄소 배출을 줄일 수 있습니다.
담맘-7
담맘-7 - 아람코는 세계에서 가장 강력한 슈퍼컴퓨터 중 하나인 담맘-7을 통해 빅데이터 분석의 모든 기능을 활용합니다. 이 컴퓨터는 세밀한 3D 탄성파 모델을 구동하는 데 필요한 방대한 연산 능력을 제공하며, 이를 통해 아람코 엔지니어들의 석유ˑ가스 회수 및 발견 능력을 향상시키고 있습니다.
공급망 제어 센터
공급망 제어 센터는 공급망을 통합하고 자동화하여 공급망을 혁신합니다. 이 센터는 업무 중단을 방지하기 위한 실시간 알림, 아람코의 전 세계 배송에 대한 실시간 물류 추적, 공급망 프로세스에 대한 엔드투엔드 가시성을 제공하는 AI 솔루션을 활용합니다. 또한 고급 분석을 통해 공급망 물류를 최적화하고 탄소발자국을 줄입니다.
