[공학저널 송강식 기자] 대표적인 3D 업종으로 각인된 건설산업은 첨단 기술이나 스마트 기술과는 상당히 동떨어진 이미지로 연상되고 있다. 하지만, 기능인력 고령화에 따른 인력수급 불균형, 위험한 작업 환경, 안전사고, 비균일한 작업 품질 등 건설 관련 주요 이슈를 해결하기 위해 AI, ICT, 로봇 등 4차 산업혁명 기술을 적용한 ‘스마트건설’의 도입은 불가피한 상황이다.
흔히, 스마트 건설로 손꼽히고 있는 주요 기술로는 BIM과 모듈러 기술, 자동화 기술이 주로 언급되고 있다. 해외 선진국의 경우, 이미 2010년대부터 BIM을 필두로 건설기술의 디지털화를 위해 건설산업 혁신정책들이 적극적으로 추진돼 최근에 가시적인 성과가 나타나고 있다.
큰 범주 내 자동화 기술의 결과물인 건설로봇 역시 수요처(건설사 등)의 현장 특성에 맞게 적용되는 사례가 국내외에서 점진적으로 증가되고 있는 추세다.
이처럼 스마트건설의 한 축으로 자리잡고 있는 ‘건설로봇 기술’은 건설현장에서 수동 조작으로 작동되는 일반 건설장비와 달리 자동화와 무인화 기술을 주축으로 건설 작업자를 대신해 어렵고 더 위험한 건설 작업을 수행할 수 있다는 것이 가장 큰 장점이다. 건설로봇이 현장에 도입된다면 생산성과 안전성, 품질 향상을 포괄하는 스마트 건설의 목표 달성상 빠질 수 없는 주요 해법으로 작용할 것임은 분명한 사실이다.
하지만, 현재까지 건설로봇에 대한 연구와 기술개발은 꾸준히 진행돼 왔음에도 불구하고 첨단 로봇 기술이라도 모든 건설 현장에 좋은 효과로 작용할 수 없다는 사실이 많은 연구개발 과정에서 나타나기도 했다.
또한, 일반 제조 현장과 달리 취급하는 자재가 크고 무겁고, 작업 환경도 비정형, 야외 악조건 속에서도 작업을 수행해야 하는 건설 작업자처럼 건설로봇은 작업 환경에 강인해야하고, 작업 효율 또한 높아야한다. 뿐만 아니라 수주 방식과 특정 기일 내 공사를 마쳐야만 하는 건설 산업만의 특성에 따라 건설로봇은 필요한 시기에 신속히 건설 현장에서 사용할 수 있어야 한다.
이와 같은 건설로봇이 갖춰야할 조건에 최대한 근접하기 위해 엠에프알㈜는 건설 현장 내 천장, 바닥, 벽면 영역의 건설 작업자를 표본으로 팔, 다리, 손, 머리, 감각기관 등 5대 신체 기능을 대체할 수 있는 건설로봇 5대 모듈을 다각화, 고도화, 표준화하며 건설로봇 신성기업으로 떠오르고 있다. 이를 기반으로 적용 현장의 작업 특성, 환경, 조건에 따라 건설로봇 5대 모듈을 쉽고 빠르게 변경 또는 교체해 보다 많은 건설 현장에 신속한 적용이 가능한 ‘다목적 건설로봇’ 사업화에 집중하고 있다.
특히, 점점 사라져가는 숙련 작업자의 작업 기술을 건설로봇으로 계승하기 위한 ‘현장 맞춤형 인간-로봇 협업 기반 건설로봇 기술’과 작업자의 오작동과 로봇 안전사고를 최소화하기 위한 ‘로봇 안전 기술’은 지난 약 20년 간 연구개발을 통해 확보된 기술이다.
이처럼 엠에프알이 건설로봇분야에서 주목을 받을 수 있었던 이유는 창립멤버 전원이 대학원 시절부터 동고동락한 연구실 선후배 관계로, 약 20건의 국토교통부를 포함한 관련 부처 로봇 연구개발 사업을 수행하면서 건설로봇 설계, 제어, 상용화 노하우를 축적했기 때문이다. 또한, 지난 2003년 산학 연구개발을 기점으로 삼성물산과 인연을 시작으로 커튼월 설치로봇, 천장유리 설치로봇 등 다양한 건설로봇의 공동 연구개발 과정에서 삼성물산의 도움을 통해 풍부한 현장 경험을 얻게 됐다.
이러한 인연은 창업 이후에도 유지돼 최근 철골 볼팅 자동화 로봇과 철골 내화뿜칠 자동화 로봇 공동 개발, 최근 스마트 건설 생태계 조성과 건설로봇 시장 활성화를 목표로 MOU를 체결하기도 했다. 이러한 성과를 바탕으로 다양한 건설사와 협력을 이어나가는 한편, 최근 출범한 스마트건설 얼라이언스에도 참여하는 등 건설산업의 미래를 함께 준비하며, 현장에 유용한 건설로봇 ‘실용주의’ 공감대를 형성하는 결과물을 보이고 있다.
엠에프알 이승열 대표이사(사진)는 “로봇 수요처의 다양한 요구사항에 맞춰 신속한 현장적용 가능 여부가 건설로봇 시장 활성화의 필수조건”이라며 “엠에프알의 모듈 교체형 다목적 건설로봇은 건설 현장 내 실용성을 근간으로 기존에 작업자의 신체 한계로 제한된 작업의 경계를 넘어 숙련된 작업자의 작업 지능과 정밀한 로봇의 제어 성능이 결합된 차세대 건설로봇 기술을 통해 건설 재해율 감소, 건설 인력난 해소, 건설비용 절감 등 실질적 가치를 제공할 것”이라고 말했다.
그는 이어 “현재까지 많은 시행착오를 지금도 겪고 있지만 연구개발의 본질은 보여주기가 아니라 ‘실용’에서 찾을 수 있다는 점을 항상 잊지 않고 ‘널리 세상을 이롭게 만드는 기술’을 남기고 싶은 개인적 소망을 달성하고 싶다”며 “‘우리 기술을 통해 현장에서 작업자를 구하고, 글로벌 시장을 선점함과 동시에 세상에 도움이 되는 기술을 남기다’는 사명감으로 엠에프알 멤버들의 결속력을 더욱 더 굳건히 유지시킬 것”이라고 덧붙였다.
이처럼 엠에프알은 오랜 연구원 생활을 통해 축적된 건설로봇 관련 경험과 노하우를 최고의 경쟁력으로 삼고 건설업의 현안 해결을 위해 건설로봇이 가장 필요하며 적용 효과를 극대화할 수 있는 작업 영역을 분석하고 있다. 그 결과, 수요처 요구사항에 맞춰 필요할 때만 사용 가능한 사업화 전략을 수립해 실현해 나가고 있다.
단기 전략으로는 ▲천장 작업 영역에서 국토부의 ‘도로터널 내화지침’에 따른 터널 내 내화패널 설치 자동화 로봇, ▲벽면 작업 영역에서 철골 구조물 볼팅 자동화, 내화재 뿜칠 자동화 로봇, ▲바닥 작업 영역에서 바닥 마감재 설치·해체 자동화 로봇 등 각각의 작업 영역에서 또다시 로봇 모듈 교체·변경을 통해 유사 작업에 확장이 가능한 다목적 건설로봇 체계에 근간을 둔 병렬 사업화를 준비하고 있다.
또한, 장기적 측면에서 대표적 야외(필드) 작업에 속한 건설산업에서 검증된 엠에프알의 로봇 기술을 농업, 어업, 광산업 등 다양한 야외 산업으로 적용 범위를 확장해 ‘다목적 필드로봇(MFR, Multi-purpose Field Robotics)’ 완성이 최종 목표로 하고 있다.
이 대표는 “최근 건설산업과 관련된 크고 작은 이슈가 적지 않게 발생되고 있고, 건설현장에서는 작은 실수에도 많은 인명과 재산 피해를 초래하는 만큼 사람들이 안전하게 머무는 공간을 내 손으로 만든다는 마음가짐이 꼭 필요할 것”이라며 “건설로봇을 다루는 엠에프알 역시 똑같은 마음이며 나아가 그 공간을 만드는 건설 작업자의 안전보호, 건설사의 비용절감과 스마트 건설 생태계 조성에 일조할 수 있도록 최선을 다하겠다”고 말했다.
