한양대 기계과 교수팀·기계연구원 등 10개 산학연 협업 결실
독일·일본 반자동시스템 한단계 뛰어넘어…도장훼손 등 유지보수, 외벽청소까지 가능해져 국내 초고층 건축물에 잇달아 도입되고 있는 독일·일본의 ‘외벽 반자동 유지관리시스템’(건설기계)을 한단계 뛰어넘는 ‘전자동 유지관리 건설로봇’이 국내 연구진에 의해 개발됐다.
한양대 기계과 교수팀과 한국기계연구원 등 10여곳의 산학연이 연구개발을 진행한 끝에 개발한 이 건설로봇은 최근 수도권 초고층건물을 대상으로 검증시험을 마무리, 설계보완 등을 진행 중이다.
건설 신기술업계에 따르면 한양대와 기계연구원 등은 고층 구조물의 도장훼손 등 외벽유지보수와 외벽청소까지 가능한 전자동 외벽 유지관리 건설로봇의 개발에 성공했다는 것.
최근 국내외에서 초고층 외벽(커튼월)의 유지관리를 위해 독일ㆍ일본의 외벽 반자동 유지관리시스템이 유행처럼 번지고 있지만, 대당 30억원 이상이 투입되는등 초기 투자비용이 크다는 단점이 지적돼왔다. 유지관리과정을 통제하기 위한 별도의 관리자가 필요한등 추가 비용도 발생했다. 그러나 한양대·기계연구원이 이번에 개발한 건설로봇은 모든 외벽 유지관리작업을 건설로봇 스스로 판단, 작업할 수 있도록 했다. 구체적으로 건물 외벽 훼손 등 자동감지시스템과 건물 고층부에 설치되는 수직·상하 제어용 유압시스템, 외벽 이동 로봇, 건물 외벽 이동용 레일 등으로 구성했다. 이를 통해 외벽의 도색 등 훼손 부분을 로봇의 무선 센서를 통해 자동 감지한 뒤 도색등 보수장비로 자동 처리할 수 있도록 했다. 외벽 유리 등 투명도가 낮을 경우 청소를시행할 수 있도록 했다.
이 건설로봇의 작업속도는 시간당 120~150㎡고, 1개층의 훼손 등 모니터링 시간은 20초에 불과한 것으로 나타났다. 특히 대당 제작비용은 독일·일본 시스템의 절반 수준에 그칠 것으로 예상된다. 한양대·기계연구원은 △초고층 건축물의 시공과정에서 일체형으로 건물 상부에 시공하는 빌트인 건설로봇과 △이미 건설된 초고층 건물을 대상으로 설치할 수 있는 곤돌라 타입 등으로 고안했다.
김학민 한양대 기계과 연구원은 “초고층은 대부분 커튼월 방식으로 시공되는 만큼 최근 인력을 통한 외벽 유지관리 비용의 과다와 근로자의 안전 미확보 문제가 불거져 왔다”며 “이번에 건설과 기계, 전산 분야의 융합연구를 통한 건설로봇 개발을 통해 이 같은 문제가 해소될 수 있을 것”으로 내다봤다.
한편 외벽 전자동 유지관리 건설로봇은 연내 기술적 보완작업을 거쳐 내년 중순께 기술이전 등 방식으로 초고층 현장에 보급할 수 있을 것으로 예상하고 있다. 박우병기자 mjver@
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