건설 맞춤형 로봇 기술로 현장 자동화 앞장

[진화하는 한국건설]

‘혁신 R&D 건설 로봇 기술 시연회’ 중 일본 다케나카사의 원격 타워크레인 시연 모습. 용인 마북에서 원격조종을 통해 오사카 현장의 타워크레인을 제어하는 국가 간 장거리 원격 시연을 선보였다. 현대건설 제공

현대건설이 4차 산업혁명으로 인공지능, 로봇 기술에 대한 관심이 높아짐에 따라 건설 현장의 무인화를 앞당길 첨단 로봇을 연구하고 스마트 건설 기술 저변 확대를 위해 노력한다.

최근 건설업계는 숙련된 노동력의 부족 현상을 겪고 있다. 이러한 상황에서 로봇 기술의 도입을 통해 위험한 작업 환경에서 인력을 대체하고 정밀도를 요하거나 반복적인 단순 작업을 수행함으로써 노동력 부족 현상의 해소뿐만 아니라 현장의 안전과 품질을 모두 확보할 수 있다는 점에서 높은 평가를 받는다.

이러한 상황 속에서 현대건설은 2019년에 국내 건설사 최초로 ‘로보틱스랩’을 구축하고 건설 맞춤형 로보틱스 기술을 연구해왔다. 2020년에는 전담 팀을 신설해 건설 맞춤형 로보틱스 기술개발에 더욱 박차를 가했다. 대표적으로 무인 순찰, 시공 로봇, 원격 현장 관리 플랫폼 등이 개발돼 현장에 시범 적용 중이다.

지난 6월에는 용인시 기흥구 마북동에 위치한 기술연구원 내 로보틱스랩에서 원격 제어와 무인 시공을 주제로 한 ‘혁신 R&D 건설로봇 기술 시연회’를 개최했다. 이날 행사에는 국토교통부, 한국도로공사, 한국토지주택공사 등 스마트 건설 얼라이언스 관계자 30여 명이 참석했다.

이날 행사에서 현대건설은 △디지털 트윈 플랫폼 기반 건설 현장 관리 로봇 4종(스팟, 무인 드론, 실내 점검용 드론, 수중 드론) △원격제어 기술을 탑재한 양팔 로봇 ‘암스트롱’, 원격 타워크레인 ‘타와레모’ △무인 시공이 가능한 도로 자동 천공 로봇, 실내 자율주행 도장 로봇, 건설용 3D프린팅 로봇 등 총 9개의 건설 로봇을 소개했다.

특히 저지연 통신 기술과 다면 센서를 활용한 원격 타워크레인의 경우 일본 오사카 건설 현장에 설치된 타워크레인을 용인 로보틱스랩에서 제어하는 장거리 원격조종을 선보여 참석자들의 주목을 받았다. 각종 자재를 고층으로 옮기기 위해 사용되는 타워크레인은 운전석이 타워 상부에 위치해 있어 운전자의 안전과 작업 효율 측면에서 개선이 요구돼 왔다. 원격제어로 컨트롤타워와 현장의 디지털 트윈이 가능해지면 근로자의 안전과 작업 생산성 향상은 물론 특수 직군의 진입 장벽 또한 낮아질 전망이다.

이 밖에도 경주에 위치한 현장을 원격조종으로 실시간 모니터링하는 무인 드론, 작업자의 접근이 어려운 고위험 환경에서 정밀 작업과 200㎏의 고하중 자재 운반이 가능한 양팔 로봇, 도로 중앙분리대 설치를 위한 천공 작업과 빌딩 도장 작업을 자율적으로 수행하는 도로 자동 천공 로봇과 실내 자율주행 도장 로봇도 시선을 끌었다.

현대건설이 2019년부터 기술개발에 나서 현장에 적용하고 있는 건설용 3D프린팅의 경우 최대 7개의 축으로 제어가 가능한 다관절 로봇과 최적의 출력 조합을 추론하는 AI 모델을 활용해 콘크리트 3D프린팅 기술 완성도를 한 차원 끌어올렸다는 평을 받았다. 현대건설은 3D프린팅 출력에 적합한 콘크리트 개발에 나서는 한편 출력 소재 맞춤형 부품과 장비 개발에 나서 정밀한 패턴의 비정형 구조물 제작에 성공했다. 콘크리트 3D프린팅 로봇으로 제작된 구조물은 힐스테이트 용인 둔전역에 설치돼 ‘아시아 디자인 프라이즈 2024’에서 수상의 영예를 안았다.

현대건설 관계자는 “현대건설은 앞으로도 국내외 건설사 및 로봇 개발사들과 협업해 건설 맞춤형 로봇 기술 구현에 최선을 다해 건설 무인화와 자동화 혁신을 이끌겠다”고 밝혔다.

현대건설 로보틱스랩은 지난해 12월 리모델링된 국내 건설사 최초이자 최대 규모를 자랑하는 건설 로봇 특화 연구시설로 이번 시연회를 통해 최초로 외부에 공개됐다. 현대건설은 이곳에 대형 테스트베드를 구축하고 기술 고도화에 나설 계획이며 생산 방식 변화에 나서 건설 현장 자동화를 확대한다는 방침이다.

한편 현대건설은 2021 스마트건설 챌린지에서 ‘최첨단 순찰 로봇과 작업용 로봇 기술’이 국토부 장관상을 수상하는 등 3년 연속 관련 분야 수상을 이어가며 건설 로보틱스 분야 역량을 인정받고 있다. 또한 건설 로봇 분야 에코시스템 구축 및 연구개발 중이며 산·학·연·관 협의체인 ‘스마트건설 얼라이언스’ 기술위원회에 참여하는 등 스마트 건설 저변 확대에도 적극 나서 건설업 패러다임 전환에 일조하고 있다.