[비즈월드] 스타크래프트 같은 게임에서나 보던 ‘건설로봇’이 실제 공사 현장에서 활약하고 있다. 건설로봇은 정교한 작업을 일관적으로 수행하는 능력을 갖춘 동시에, 위험한 작업을 대신하며 근로자들의 안전까지 책임지고 있다. 건설업계는 다양한 장점을 두루 갖춘 건설로봇 도입을 위해 기술개발과 특허 등록에 힘쓰고 있다. 비즈월드가 건설업계의 건설로봇 특허를 소개한다. [편집자 주]

삼성물산 건설부문(대표 오세철)이 까다로운 앙카 시공 작업을 자동으로 수행하는 ‘천정 시공 로봇’을 개발하고 특허를 취득했다.

1일 비즈월드가 특허정보검색서비스 키프리스를 통해 확인한 결과, 삼성물산의 ‘천정 시공 로봇’은 지난 2020년 1월 출원(출원번호 제1020200002294호)돼 같은 해 5월 특허(등록번호 제102115219호)로 등록받았다.

각종 작업장은 천장에 배선·덕트 등을 지지하기 위해 앙카 시공을 하고 있다. 미리 정해진 시공 위치에 구멍을 뚫고 볼트를 삽입하고 너트를 체결하는 식이다. 이런 작업은 드릴, 앙카 삽입 장치, 너트 체결 장치를 가져오는 작업을 반복적으로 해야 해서 시간이 과도하게 필요하다는 문제가 있다. 또 높은 천장에 작업자가 근접해야 해 추락의 위험도 있다.

천정 시공 로봇은 스스로 움직이며 천정에 구멍을 뚫고 앙카 설치 작업을 수행한다. 작업자가 하기 어려웠던 앙카 시공을 원스톱으로 처리하며 시간을 획기적으로 줄이면서도 작업의 정확도를 확보했다.

천정 시공 로봇은 크게 ▲로봇 베이스 ▲로봇 바디 ▲제1~제3로봇암 등으로 구성된다.

로봇 베이스는 시공 영역으로 이동하는 발의 역할이다. 로봇에서 하부에 해당한다. 움직임을 가능하게 하는 바퀴와 높이 조절이 가능해 천장에 근접할 수 있는 상부 플레이트로 형성됐다. 위치 고정 장치를 이용하면 움직임을 막아 더욱 정확한 작업이 가능하다.

로봇 바디는 상부 플레이트의 평면상에서 가로세로 방향으로 이동·자전하며 앙카 시공 작업을 수행하는 로봇암들이 특정 스팟에 위치할 수 있도록 한다. 가로 방향으로 이동하는 제1이동유닛, 세로 방향으로 이동하는 제2이동유닛, 로봇암을 탑재하고 회전하는 회전유닛으로 구성된다.

로봇 바디 아래쪽에 AGV(Automated Guided Vehicle) 또는 자율주행로봇(Autonomous Mobile Robot) 등에 이용되는 조향 장치를 설치하면 천정 시공 로봇의 이동과 회전이 가능하다.

제1~제3로봇암은 손 역할이다. 로봇 바디의 회전유닛 위로 결합된다. 회전유닛에 의해 제1~제3로봇암이 동일한 곳에 위치하며 같은 스팟에 천공·삽입·체결이 가능해진다.

제1로봇암은 드릴이 설치돼 있다. 수직으로 이동하며 천장에 구멍을 뚫는다. 제2로봇암은 앙카 볼트를 삽입하는 장치가 설치돼 있다. 제1로봇암이 뚫은 천장에 앙카 볼트를 삽입한다. 제3로봇암은 임팩트 렌치가 설치돼 있다. 제2로봇암이 삽입한 앙카 볼트에 앙카 너트를 체결한다.

로봇암들은 회전유닛의 회전으로 툴 체인지가 가능해 좁은 공간에서도 천장 시공이 가능하다. 회전유닛의 회전만으로 장비들이 동일한 스팟에 위치할 수 있어 작업의 정교함도 확보된다. 로봇암들에는 작업 과정에서 발생하는 비산물을 집진하는 장비도 포함될 수 있다.

이밖에 상부 플레이트에는 로딩 플레이트와 수평유지장치가 결합된다. 로딩 플레이트는 제2~3로봇암에 앙카 볼트와 앙카 너트가 결합된 앙카 부재를 공급한다. 수평유지장치는 천정과 접촉해 상부 플레이트가 수평을 유지하도록 고정한다.

삼성물산 관계자는 “천정 시공 로봇은 시간이 과도하게 필요한 앙카 시공 작업의 공기를 단축하는 동시에 높은 곳에서 작업해야 했던 근로자를 대신하고 추락의 위험까지 해소한다”며 “앞으로도 건설현장을 혁신할 수 있는 로봇을 개발하기 위해 노력할 것”이라고 말했다.

[비즈월드=나영찬 기자 / na@bizwnews.com]