[영상]200kg 장애물 '번쩍' 22mm 철근 '싹둑'..재난 현장서 로봇팔로 인명 구조

소방관 대신하며 안전 도모하는 '재난대응 특수목적기계' 개발
사람 관절처럼 움직이는 양팔
한국생산기술연구원 "빠르고 안전하게 구조작업 수행"

대형 장애물을 옮기거나 시멘트 덩어리를 부수는 등 재난 현장에서 소방관의 안전을 도모하면서 어렵고 복잡한 구조작업을 신속하게 수행할 수 있는 장비가 나왔다.

로봇기술과 건설기계 기술을 융합하며 로봇팔이 달린 이 장비는 매몰되거나 갇힌 인명을 안전하면서도 이른 시간 안에 구조할 수 있다.

20일 한국생산기술연구원에 따르면 한양대, 한국전자기술연구원, 한국기계산업진흥회 등과 함께 개발한 '재난대응 특수목적기계'는 4개의 무한궤도 하부모듈 위에 사람의 양팔 역할을 하는 6m 길이의 작업기 1쌍이 달린 형태로 만들어졌다.

장비에 탑승한 소방관이 웨어러블 장치를 이용해 작업기를 마치 내 팔처럼 자유롭게 움직일 수 있어 숙련되지 않아도 직관적으로 조종이 가능한 것이 특징이다.

이를 활용하면 최대 200㎏에 달하는 대형 장애물을 옮기거나 22㎜ 두께의 철근을 절단하고 시멘트 덩어리를 부수는 것이 가능하다고 생산기술연구원은 설명했다. 샌드위치 패널을 뚫는 등의 다양한 작업도 손쉽게 수행할 수 있다고 덧붙였다.

재난대응 특수목적기계를 개발한 조정산 박사. 한국생산기술연구원 제공

연구팀은 핵심 원천기술로 유압으로 작동하는 양팔 로봇 설계·제작·제어 기술을 꼽았다.

유압 액추에이터(Actuator)는 일반 로봇팔에 사용하는 전기 모터 구동 방식보다 훨씬 더 강력한 힘을 낼 수 있어 중량물을 드는 데 적합하다는 게 연구팀의 설명이다. 여기에 사람 팔에 상응하는 수준의 14자유도를 구현해 기존 장비보다 작업성을 크게 향상했다.

재난 현장에서 다양한 작업이 가능하도록 왼손은 다양한 물체를 파지할 수 있는 파워 그리퍼(Gripper)로, 오른손은 절단, 파쇄, 벌리기 등 정교한 작업이 가능하도록 각각 개발했다. 사람처럼 양팔을 이용해 드럼통과 같이 부피가 큰 물체를 조작할 수도 있다.

연구팀은 지난해 12월, 한국로봇융합연구원 재난안전센터에서 20종 이상의 재난대응 시나리오에 대한 현장 테스트를 진행해 시제품 성능 검증을 마쳤다. 소방서와 협력해 재난 현장에 실전 배치할 수 있도록 유압 시스템과 제어기술을 보다 고도화할 계획이다.

재난 현장 외에도 무인화나 자동화가 필요한 건설·산업 현장이나 대단위 재배가 이뤄지는 농업 현장, 지뢰·포탄 등을 제거하는 국방 현장 등 다양한 분야에 폭넓게 활용할 수 있을 것으로 기대를 모은다.

조정산 박사는 "사람이 하기 힘든 위험한 작업을 사람처럼 수행할 수 있는 대체 장비 개발이 궁극적 목표"라고 말했다.

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[대전CBS 고형석 기자] kohs@cbs.co.kr