[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 까다로운 대규모 바닥 미장 공사를 로봇으로 신속하게 수행할 수 있는 미장 방법을 개발하고 특허까지 취득했다.

17일 비즈월드가 특허정보검색서비스 키프리스를 통해 확인한 결과, 현대엔지니어링의 ‘미장로봇을 이용한 대규모 바닥의 고평활도 표면강화 미장방법’은 지난 2021년 2월 출원(출원번호 제1020210015437호)돼 같은 해 9월 특허(등록번호 제102303325호)로 등록받았다.

공장이나 물류창고는 균일한 바닥 품질 확보가 중요하다. 바닥이 울퉁불퉁할 경우 작업자의 보행이나 차량의 이동, 설비 설치 등이 어렵기 때문이다. 사고의 원인이 될 수도 있고 바닥이 굳은 뒤엔 수정이 어려워 초기 작업이 중요하다.

현대엔지니어링의 이 특허 기술은 미장로봇 두 대의 협업을 통해 대규모 바닥의 빠른 미장 공사가 가능하다. 높은 평활도를 확보할 수 있고 공기 단축으로 인한 비용 절감, 하자를 야기하는 함수 과다 영역 제거 등의 장점이 있다.

작업은 제1미장로봇과 제2미장로봇이 수행한다.

제1미장로봇은 바닥을 스스로 스캔해 맵핑한 후 좌표를 받아 주행하거나 프로그램을 통해 자율주행하며 미장 작업을 수행한다. 하부 중앙에서 회전하는 제1미장날, 위아래로 진동하는 진동다짐판, 회전하는 스크래치 롤러가 탑재돼 있다. 진동다짐판은 진동을 통해 콘크리트 표면의 기포와 수분을 제거한다. 스크래치 롤러는 기포와 수분이 제거된 콘크리트 표면에 스크래치를 형성해 성능개선제의 흡수력을 높인다. 

제2미장로봇은 제1미장로봇을 따라 이동하면서 콘크리트 표면 강도와 평활도를 높인다. 하부 중앙에서 회전하는 제2미장날, 성능개선제를 바닥으로 분사하는 성능개선제 도포 노즐, 표면의 평활도를 높이는 표면평활도 블레이드, 제1미장로봇을 추적하기 위한 라이더센서가 탑재돼 있다.

미장 작업은 위 두 로봇이 투입돼 진행된다. 순서는 다음과 같다.

대규모 바닥에 콘크리트를 타설하고 스크리딩(펼침 작업) 작업을 한다. 스크리딩이 완료된 바닥에 열화상 카메라가 탑재된 로봇을 투입한다. 로봇은 지그재그 등의 모양으로 주행하며 열화상 카메라로 함수율(수분 함량%)을 파악한다. 함수율이 높은 상태에서 미장 작업을 하게 되면 표면 박리 등의 하자가 발생한다. 미장로봇은 함수율이 높은 영역을 찾아내면 일단 회피 주행하고 1차 미장주행경로를 생성한다.

다음 제1미장로봇이 1차 미장주행경로를 따라 주행하며 표면 기포와 수분을 제거하기 위한 진동 다짐 작업과 성능개선제 흡수력 증가를 위한 거친 면 처리를 수행한다. 이어 제2미장로봇이 제1미장로봇과 일정한 간격을 두고 추적하면서 성능개선제를 도포하고 마무리 미장을 수행한다.

1차 미장주행경로에서 배제됐던 함수율이 높은 영역으로 제1, 제2 미장로봇이 다시 투입된다. 1차 미장주행경로를 주행하며 수행한 작업을 다시 반복하며 신속한 보수보강 처리를 수행한다.

이렇게 하면 대규모 바닥의 불량 없는 미장 작업이 끝나게 된다. 로봇을 투입한 일괄적인 작업으로 공사 비용과 기간을 줄일 수 있다.

현대엔지니어링 관계자는 “기존 대규모 바닥 공사는 공정이 많아 인력과 시공비가 많이 들고 기간도 오래 걸릴뿐더러 균일한 품질 확보도 어려웠다”며 “이 특허 기술은 까다로운 대규모 미장을 로봇을 통해 정확·신속하게 수행할 수 있어 여러 사업장에 도움이 될 수 있다”고 말했다.

[비즈월드=나영찬 기자 / na@bizwnews.com]