[IR52 장영실상] 한국조선해양 `자동 곡 성형 로봇시스템`

왼쪽부터 강성필 선임연구원, 진형국 책임연구원, 이동기 선임연구원.

한국조선해양이 개발한 '로봇을 이용한 선체 곡 외판 성형자동화시스템(자동 곡 성형 로봇시스템)'이 2020년 2주차 IR52 장영실상을 수상했다.

'자동 곡 성형 로봇시스템'은 사물인터넷(IoT), 자동화 기술 등을 활용해 복잡한 3차원 곡면 형상을 가진 선박의 앞뒤 부분 외판을 자동으로 성형해주는 최첨단 기계 장비다.

기존에 숙련된 작업자가 화염 가열을 통해 수작업으로 해야 했던 곡 성형 작업을 고주파 유도가열과 자동 가열선 생성 기능을 갖춘 6축 다관절 로봇을 이용해 자동화했다. 기존 상선 선체는 운항 시 저항을 줄이기 위해 3차원 형상의 곡 외판으로 구성돼 있다. 이들 곡 외판을 성형하려면 가스화염을 이용한 100% 수동 작업이 요구되는데, 작업자 노하우에 따라 제각각 작업이 이뤄지기 때문에 생산성이 낮고 품질이 균질하지 못하다는 한계가 있었다. 게다가 조선업 생산 현장 특성상 고난도 작업이 가능한 숙련자들은 특정 연령대에 집중돼 있어 이들이 대량 퇴직하는 시점에 생산 차질이 빚어질 수 있다는 우려가 컸다. 이 같은 문제에 대응하기 위해 선체의 곡 외판을 성형하는 공정을 자동화시킬 필요가 커졌고 이를 위한 일련의 과정을 거쳐 탄생한 것이 바로 '자동 곡 성형 로봇시스템'이다.

이동기 한국조선해양 미래기술연구원 생산역학연구실 선임연구원은 "선체 이중 곡 외판을 성형하는 공정을 자동화하기 위해 세계 최초로 6축 다관절 로봇과 고주파 유도 가열 등을 결합해 만든 것이 자동 곡 성형 로봇시스템"이라며 "기존보다 3배 이상 곡 성형 생산성을 높였다"고 설명했다.

현재 '자동 곡 성형 로봇시스템'은 현대중공업에 적용해 매년 100억원 이상의 생산 비용 절감 효과를 거두고 있다. 한국조선해양은 빅데이터 시스템을 구축, 선종별·블록별 작업 패턴을 정량화해 '자동 곡 성형로봇시스템' 적용 범위를 차츰 넓혀 나갈 방침이다.

이동기 선임연구원은 "자동 곡 성형 로봇시스템은 4차 산업혁명 시대 스마트조선소를 대표하는 기술"이라며 "성형 로봇시스템 수명이 10~20년에 이르기 때문에 1000억~2000억원가량 비용 절감 효과를 거둘 수 있을 것"으로 기대했다.

■ 주최 : 과학기술정보통신부

■ 주관 : 매일경제신문사 한국산업기술진흥협회

[김시균 기자]

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