[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]

현대엔지니어링(대표 홍현성)이 높은 품질을 확보한 콘크리트 평탄화 작업을 자동으로 수행하는 ‘미장로봇’을 개발하고 특허를 취득했다.

10일 비즈월드가 특허정보검색서비스 키프리스를 통해 확인한 결과, 현대엔지니어링의 ‘방향 및 자세 교정이 가능한 미장로봇’은 지난 2021년 6월 출원(출원번호 제1020210075416호)돼 2022년 2월 특허(등록번호 제102370544호)로 등록받았다.

바닥 미장 품질이 확보되지 않으면 이웃 간의 분쟁으로 이어지는 층간소음의 원인이 된다. 바닥 면이 고르지 않으면 미장 면과 완충재 사이가 벌어지기 때문이다. 또 각종 기계 장비나 설비가 들어서는 공장형 건축물의 경우 미장 품질이 떨어지게 되면 안전한 주행과 정밀한 가공에 방해가 된다.

미장로봇은 콘크리트 슬래브 시공 중 콘크리트를 평탄화하는 작업을 자동으로 수행한다. 공사비 절감과 공기 단축 효과가 있다.

두 개의 미장날 유닛으로 미장 작업을 넓게 수행하며 작업 시간을 단축한다. 미장날 유닛의 자세를 다양한 형태로 기울여 전후좌우 이동을 쉽게 제어할 수 있다.

특히 작업 중 발생하는 불균형한 회전 동작이나 이동 방향도 바로 잡을 수 있다. 두 개의 미장날 유닛 중 어느 한쪽의 미장 마찰력 발생 위치를 조정시켜 자세를 고친다.

미장로봇은 매연과 소음 없이 작업을 수행한다. 살수 기능도 있어 바닥의 균열을 방지한다.

미장로봇 프레임은 ▲탑 플레이트 ▲구동부 설치판 ▲사이드 커버 ▲가드레일 ▲가드레일 연결대 등으로 이뤄진다. 이 중 탑 플레이트에 각종 모터에 전원을 공급하기 위한 배터리와 구동을 제어하기 위한 컨트럴 박스가 설치된다. 컨트럴 박스는 원격으로 미장로봇의 방향과 자세, 미장날의 각도를 조종할 수 있도록 한다. 구동부 설치판에는 미장날회전모터와 방향제어모터가 장착된다. 

미장 작업은 로봇이 작업 시작 위치에서 미장날회전모터를 구동하면서 시작된다. 틸팅·승강 조인트유닛을 매개로 틸팅회전축이 회전하고 이에 연동한 한 쌍의 미장날이 서로 반대 방향으로 회전한다. 미장날이 회전구동축을 중심으로 선회하며 타설된 콘크리트를 평탄화한다.

이동이 필요한 경우 방향제어모터가 작동한다. 방향제어모터의 구동 제어로 전후좌우 움직임이 가능해진다. 이동 과정에서도 미장날 회전모터는 계속 구동되며 미장 작업을 수행한다.

미장 작업 또는 이동 과정에서 경로를 벗어나거나 불안정한 동작을 하는 경우 자세교정용모터가 작동한다. 자세교정용 모터의 구동 제어로 미장 마찰력의 위치를 조정시킬 수 있어 불균형한 회전 동작이나 이동 방향을 바로 잡을 수 있다.

미장로봇은 미장 면의 균열 방지를 위해 콘크리트 표면에 물을 분사하는 살수 장치가 설치돼 있다. 살수를 통해 콘크리트 내부 온도 상승을 억제하며 균열을 예방한다.

현대엔지니어링 관계자는 “회사의 미장로봇은 매연과 소음이 심했던 기존 장비에 비해 한 단계 진화한 것”이라며 “공동주택 또는 공장과 같은 현장에 투입하면 균일한 바닥 면을 제공해 쾌적한 주거·작업환경을 제공할 수 있다”고 말했다.

[비즈월드=나영찬 기자 / na@bizwnews.com]