[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]

대우건설(대표 백정완)이 건설 현장을 순찰하며 작업자가 위험한 곳에 근접할 경우 경고를 통해 알리는 ‘스마트 대차’를 개발하고 특허 취득에 성공했다.

8일 비즈월드가 특허정보검색서비스 키프리스를 통해 확인한 결과, 대우건설의 ‘스마트 세이프티 이동식 카메라를 탑재한 공사현장용 스마트 대차’는 지난 2021년 3월 출원 (출원번호 제1020210032871호)돼 2022년 9월 특허(등록번호 제102445896호)로 등록받았다.

건설 현장은 광활한 공간의 높은 곳, 폐쇄된 곳 등에서 작업하는 악조건이 있어 안전 관리가 매우 까다롭다. 다수의 근로자와 기계가 다양한 종류의 작업을 복합적으로 진행하며 이동하고 소음·진동·매연·수분·분진 등 극한의 환경에 계속 노출되기 때문에 원활한 안전 관리가 힘들다.

스마트 대차는 이와 같은 열악한 여건 속에서 작업자가 불가피하게 안전하지 않은 행동을 할 경우 경고 장치를 통해 알리며 정신을 차릴 수 있도록 한다.

지형을 파악해 실내외 일정 지역을 자동으로 이동·순찰하며 카메라에 위험한 작업자가 포착될 경우 경보를 통해 알려 주의를 환기한다.

스마트 대차는 ▲궤도부 ▲리프트부 ▲메인·서브 카메라 등으로 구성된다

궤도부는 탱크 바퀴와 같은 캐터필러가 구비된다. 고무 타입으로 1m/s의 속도로 회전한다. 전후좌우 네 방향으로 이동할 수 있다. 내부에는 캐터필러용 배터리가 구비된다. 전후방 지형 감지와 자동 운전을 위한 라이다 센서, 맵 센서, GPS 센서, 근접 센서, ToF 센서가 탑재된다. 현장 확인과 원격 운전을 위한 전후방 카메라, 메인 컨트롤러가 탑재된다. 통신을 위해 궤도용 무선 통신 모듈이 탑재된다.

리프트부에는 센서와 카메라가 탑재돼 있다. 작업자의 안전 상황을 감지하는 눈의 역할을 맡는다. 궤도부 위쪽으로 탈부착이 가능하도록 설치된다. 메인 카메라, 서브 카메라, 유압 액츄에이터, 1·2리프트, 통신 모듈, 서브 컨트롤러, 리프트용 배터리 등으로 구성된다.

메인 카메라는 현장 영상을 촬영하도록 돔 형태로 형성돼 1리프트에 설치된다. 스피커와 마이크, 경광등이 탑재돼 있다. 작업자에게 위험구역 접근을 알려 주의를 환기한다. 서브 카메라는 높은 곳 작업을 모니터링한다. 2리프트에 설치된다.

스마트 대차는 실외에서 사용할 경우 관리자가 스마트폰 또는 웹을 통해 이동 경로·순찰 지역을 포인트별로 설정한다. 설정이 완료되면 장애물을 감지하고 피하는 자율 주행이 시작된다. 이동하면서 메인 카메라가 자동 안내 방송을 송출하고 작업자가 안전구역으로 접근하면 알림음과 관리자 음성을 송출해 경고한다.

실내에서 사용하는 경우 GPS 수신이 어렵기 때문에 맵 센서로 현장 지도를 전송받아 이동 경로·순찰 지역을 설정한다. 사전에 관리자가 수동으로 이동시키면서 맵핑을 수행하는 것이 바람직하다. 설정이 완료되면 장애물을 피하면서 자율 주행하고 작업자가 안전구역으로 접근하면 경고한다.

스마트 대차는 배터리 충전량이 적어지면 자동 충전 데크로 이동해 자동 충전을 수행한다.

리프트부 탈부착이 가능한 만큼 그림과 같이 차량에 설치해 사용할 수도 있다.

대우건설 관계자는 “200만명에 가까운 우리나라 건설업 종사자들의 상당수는 고령화되고 다수의 일용직·외국인이 종사하고 있는 현실에서 사고 예방을 위한 노력에 많은 어려움이 있다”며 “스마트 대차는 작업자의 경각심을 일깨우며 사고 발생률을 낮추는 데 기여할 수 있을 것”이라고 말했다.

[비즈월드=나영찬 기자 / na@bizwnews.com]