▲케이엔알시스템 낙탄 회수 로봇 개념도 이미지/사진=케이엔알시스템

[토요경제 = 최성호 기자] 한국중부발전과 로봇 전문기업 케이엔알시스템이 공동 개발한 ‘옥내 저탄장 낙탄 회수 로봇’이 현장실증에 성공하면서 발전소 고위험 작업의 무인화·자동화 전환이 본격화되고 있다. 고분진·유해가스 환경에서 인력이 수행하던 낙탄 회수 작업을 로봇이 대체할 수 있다는 기술적 타당성이 입증되며, 발전 설비 안전성과 운영 효율 개선 효과가 동시에 기대된다. 발전 공기업과 로봇기업 간 실증 협력 모델이 상용화 단계로 진입했다는 점에서도 산업적 의미가 크다는 평가다.

케이엔알시스템은 19일 한국중부발전과 약 1년 8개월간 공동 개발해 온 ‘다관절 유압로봇 기반 옥내 저탄장 낙탄 회수 시스템’의 개발을 완료하고 현장실증까지 성공적으로 마쳤다고 밝혔다. 

낙탄은 화력발전소에서 석탄 이송 과정 중 바닥으로 떨어지는 잔여 연료로, 방치할 경우 연료 손실뿐 아니라 자연발화에 따른 화재 위험이 발생할 수 있어 지속적인 회수가 필수적이다. 

그동안 발전소는 인력을 투입해 수작업으로 낙탄을 수거해 왔으나, 고분진·유해가스·협소 공간 등 작업 환경이 열악해 안전사고 위험이 상존해 왔다. 

이번 실증은 충남 보령 신보령발전본부 옥내 저탄장에서 실제 발전소 운영 환경과 동일한 조건으로 진행됐으며, 로봇의 낙탄 회수 성능, 내환경성, 시스템 안정성을 종합적으로 검증했다. 

케이엔알시스템이 개발한 가반하중 400kg급 다목적 유압로봇팔 ‘HydRA-TG’를 적용해 낙탄을 긁어모으는 포집 작업과 컨베이어로 다시 이송하는 상탄 작업을 분담 수행하는 구조를 구현했고, 불규칙한 저탄장 바닥과 레일 환경에서도 안정적으로 주행할 수 있는 이송 플랫폼을 적용했다. 

방진·방수 성능은 국제표준 IP66 등급을 확보해 먼지와 강한 분사수 환경에서도 안정적인 운용이 가능함을 입증했다. 

▲케이엔알시스템 낙탄 회수 로봇 개념도 이미지/사진=케이엔알시스템

회사 측은 이번 개발 과정에서 특허 2건을 출원해 양팔로봇 기반 낙탄 회수 기술의 원천기술을 확보했으며, 현장실증 데이터를 바탕으로 자율주행 기능 고도화와 작업 효율 향상을 위한 추가 연구를 추진할 계획이라고 밝혔다. 

해당 기술은 아이디어 단계에서 이미 2023년 스마트로봇&드론 챌린지 대통령상, 2024년 국제발명대회 금상과 특별상을 수상하는 등 기술적 혁신성을 인정받은 바 있다. 

김명한 케이엔알시스템 대표는 “발전소와 같은 험지 환경에서도 로봇이 인간 작업을 안정적으로 대체할 수 있음을 보여준 사례”라며 “화력과 원전 등 다양한 발전 환경에서 축적한 기술을 기반으로 산업 현장 안전을 책임지는 로봇 전문기업으로 성장하겠다”고 말했다. 

케이엔알시스템은 최근 원전 중수로 구조물 해체 실증사업 본계약을 체결하는 등 발전·에너지 분야 로봇 사업을 확대하고 있으며, 한전KPS, 한국수력원자력, 한국원자력연구원 등 주요 공기업에 로봇 및 시험장비를 공급한 실적을 보유하고 있다. 

업계에서는 이번 낙탄 회수 로봇 실증 성공이 발전소 유지보수 영역의 로봇 전환을 가속하는 계기가 될 것으로 보고 있으며, 중대재해 예방과 운영 안정성 강화라는 정책적 흐름과도 맞물려 관련 시장이 점진적으로 확대될 가능성이 크다는 분석이 나온다.

[ⓒ 토요경제. 무단전재-재배포 금지]