[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]

산이 많은 우리나라는 국도든 지방도든 고속도로든 터널이 뚫려 있다. 이런 터널은 일반적으로 발파공사를 통해 만들어진다. 발파공사는 많은 먼지를 유발하며 주변 민가·사업장 등에 큰 피해를 준다.

주변에만 피해를 주는 건 아니다. 터널 공사는 발파 후 먼지가 제거될 때까지 공사가 중단돼 공사 기간이 늘어난다. 먼지가 작업자의 시야를 차단할 뿐 아니라 호흡까지 방해해 속행을 어렵게 하는 것이다.

이 때문에 터널 공사 현장에서는 먼지를 제거하기 위한 여러 방법을 쓰고 있다. 예를 들어 터널 입구에 출입문을 설치하고 터널 외부에서 터널 내부로 공기를 흡기·배기하며 먼지가 자연스레 제거되도록 하는 방법이 있다.

문제는 이런 방법은 발파 위치가 터널 입구로부터 멀어질 때마다 배기시설도 같이 연장해야 한다는 점이다. 설치비도 증가할뿐더러 공사가 가능한 공간을 크게 줄여 시공성도 떨어뜨리는 등 여러 단점을 안고 있다.

더 획기적으로 터널 발파 공사에서 먼지를 제거할 수 있는 기술의 필요성이 대두되는 상황에서, 롯데건설(대표 박현철)이 발파 과정에서 발생하는 먼지를 신속하게 제거하는 ‘터널 먼지 제거장치’를 개발하고 특허 취득에 성공한 것으로 확인됐다.

비즈월드가 특허정보검색서비스 키프리스를 통해 확인한 결과, 롯데건설의 ‘터널 먼지 제거장치’는 지난 2021년 6월 출원(출원번호 제1020210073644호)돼 올해 5월 특허(등록번호 제102534001호)로 등록됐다.

터널 먼지 제거장치는 먼지에 물을 분무해 1차 처리하고 잔여 먼지를 빨아들이는 2차 처리 기능을 수행하며 빠르고 완벽하게 먼지를 제거한다.

또 에어커튼으로 공간을 구획하고 발파 과정에서 발생한 먼지가 일부 영역에 집중되게 하며 빠른 처리가 가능하다. 에어커튼은 먼지가 외부로 퍼져나가는 것도 막을 수 있다.

터널 먼지 제거장치는 천장에 레일을 형성해 이동할 수 있다. 이러면 분진 제거와 함께 공사가 가능해져 공사 기간을 단축할 수 있다. 이 밖에 발파 충격에 기계가 파손되지 않도록 충격 흡수 기능도 탑재했다.

터널 먼지 제거장치의 구성 요소는 크게 ▲몸체부 ▲분무부 ▲분진 제거부 ▲에어커튼 형성부 등이다.

몸체부는 분무부, 분진 제거부, 에어커튼 형성부를 싣고 움직이는 몸체다. 바퀴로 지면을 따라 이동할 수 있고 레일을 타고 터널의 상면·측면을 따라 이동할 수도 있다. 레일을 사용할 경우 좁은 터널 공사에서의 작업 공간이 확보돼 시공성이 향상된다.

분무부는 비산 먼지에 물을 뿌려 제거한다. 물을 퍼뜨리며 방출하는 노즐, 노즐의 방향을 조절하는 조절기 등이 포함된다.

분진 제거부는 빨아들인 공기에서 먼지를 제거한 후 정화된 공기를 방출한다. 공기를 빨아들이는 팬, 빨아들인 공기에서 먼지를 거르는 필터, 공기가 사이클론 형태로 유동하게 해 먼지를 제거하는 사이클론 집진부 등이 포함된다.

에어커튼 형성부는 공기를 부채꼴 형태로 방출해 발파 과정에서 발생하는 먼지가 퍼져나가는 것을 제한한다.

작동 메커니즘은 몸체부에 장착된 분무부가 물을 뿌려 다량의 먼지를 1차 제거하고, 분진 제거부가 물로 제거하지 못한 먼지를 집진해 발파 과정에서의 먼지를 신속히 제거한다. 에어커튼 형성부는 발파 시 먼지가 넓게 퍼져나가는 것을 차단하기 위한 에어커튼을 형성한다.

이 밖에 발파 충격을 흡수하는 충격 흡수부가 포함될 수 있다. 탄성력을 가지는 재료를 기계 앞으로 배치해 충격을 흡수한다. 자동차의 범퍼를 생각하면 된다.

롯데건설 관계자는 “터널 먼지 제거장치는 발파 시 비산하는 먼지를 줄일 수 있어 공사 현장 주변과 작업자 모두 쾌적한 환경에 있을 수 있도록 한다”며 “앞으로도 친환경·시공성·안정성을 모두 잡을 수 있는 기술개발에 노력할 것”이라고 말했다.

[비즈월드=나영찬 기자 / na@bizwnews.com]