[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]

최근 지구온난화가 심각해지며 국지성 집중호우가 빈번하게 발생하고 있다.

이런 집중호우는 산사태의 원인이 된다. 여름철 뉴스에서 토사 붕괴로 인명·재산피해가 난 것을 심심찮게 볼 수 있다. 국가적으로 매해 큰 손실을 입히는 산사태에 대처하기 위해선 발생 원인을 신속하고 정확하게 평가해야 한다.

산사태 발생 원인 측정을 위한 다양한 기술이 개발되고 있지만 한계가 명확하다. 드론으로 항공 촬영을 하고 수치지형도를 제작해 산사태 위험도를 평가하는 기술은 드론이 자체적으로 산사태 위험도를 평가하지 못해 신속한 대응이 불가능하다. 또 수치지형도 등의 영상 처리에 많은 연산량이 필요하다.

다수의 센서를 설치해 비탈면의 위험도를 모니터링하는 기술도 개발되고 있지만 작업자가 접근하기 어려운 지역은 센서를 설치하는 것 자체가 불가능하다.

이런 상황에서 롯데건설(대표 박현철)이 드론으로 센서를 살포해 비탈면 상태를 모니터링하고 센서 회수도 드론으로 손쉽게 할 수 있는 ‘무인비행기를 이용한 비탈면 모니터링 방법’을 개발하고 특허 취득에 성공한 것으로 확인됐다.

4일 비즈월드가 특허정보검색서비스 키프리스를 통해 확인한 결과, ‘무인비행기를 이용한 비탈면 모니터링 방법’은 지난 2020년 9월 출원(출원번호 제1020200112811호)돼 지난해 3월 특허(등록번호 제102372959호)로 등록됐다.

이 기술은 드론이 비행하며 센서를 살포하고 살포한 센서로 비탈면 상태를 모니터링하며 산사태 위험을 감시한다. 모니터링 종료 후에는 센서를 드론으로 쉽게 회수할 수 있어 경제적 운용이 가능하다.

이 기술의 활용은 세 단계로 나뉜다. 모니터링할 비탈면에 센서를 살포하는 ‘설치단계’, 센서로 비탈면을 모니터링하는 ‘감시단계’, 모니터링 완료 후 센서를 회수하는 ‘회수단계’ 등이다.

설치단계에서는 드론을 활용해 와이어로 줄줄이 연결된 센서를 비탈면에 살포한다. 센서는 동그란 모양이다. 내부에는 통신·변위·함수비·강우량·GPS·배터리 등이 탑재된다. 필요한 센서가 있다면 추가할 수 있다.

와이어로 연결된 센서는 센서 집합체로 칭한다. 드론은 컨테이너에 센서 집합체를 싣고 비탈면에 이동한 뒤 컨테이너 하부 도어를 개방해 센서 집합체를 살포한다. 살포된 센서 집합체는 자유 낙하하다 바람으로 확산하며 산발적으로 설치된다. 센서 집합부가 보다 넓게 퍼지도록 기계를 사용할 수도 있다. 간격 유지 틀이나 회전 투하 수단 등을 드론에 추가할 수 있다.

감시단계는 살포한 센서로 비탈면 상태를 모니터링하는 단계다. 센서에서 감지된 변위 값, 변위 속도, 토양 함수비 변화율, 강우량, 지반 종류, 높이, 경사 등에 근거해 비탈면의 상태를 양호·주위·위험 중 어느 하나로 판단할 수 있다.

회수단계는 드론으로 센서를 회수하는 단계다. 드론이 어느 하나의 센서 또는 와이어의 일부분을 붙잡아 들어 올려 센서를 회수한다. 이러면 모든 센서 집합체가 수거된다. 센서 집합체의 금속 부분을 자력으로 붙여 회수하기 위한 자석을 사용할 수도 있다. 장애물로 회수가 어려울 때는 일부분을 절단하고 나머지만 회수할 수 있도록 절단 수단을 드론에 탑재할 수 있다.

롯데건설 관계자는 “회사의 드론을 활용한 비탈면 모니터링 방법은 사람이 위험한 곳에 근접해 센서를 설치할 필요도 없고 회수도 간편해 매우 실용적”이라며 “근로자 안전은 확보하면서 업무에 혁신을 가져올 수 있는 기술개발을 위해 더욱 노력하겠다”고 말했다.

[비즈월드=나영찬 기자 / na@bizwnews.com]