고층 아파트 외벽, 이젠 로봇이 페인팅 한다

[산업일보]
작업자 안전문제가 늘 도마위로 떠올랐던 고층 건물 외벽의 도색, 청소 등 유지보수가 자동 곤돌라 시스템 개발로 안전문제가 해결될 전망이다.

미래창조과학부 산하 한국기계연구원(원장 임용택, 이하 기계연) 극한에너지기계연구실 함영복 박사팀은 기존 또는 신축 고층 건물 콘크리트 외벽 도장 및 청소작업을 위한 ‘원격조정 자동화 곤돌라 시스템’을 개발했다.

이번 기술 개발은 국토교통부 국토교통과학기술진흥원의 건물유지보수로봇(BMR)연구단(단장 한양대 한창수 교수) 제2 세부과제로 진행됐으며, 기계연 함영복 박사팀과 전자부품연구원 박창우 박사팀, 인하대 김영석 교수팀, ㈜대화산기가 공동으로 개발했다.

기존 재래식 외벽 유지보수 방식은 작업자가 옥상과 연결된 밧줄에 의존해 시계추운동으로 좌우로 이동하며 도장작업을 수행해 왔다. 이로 인해 도장 작업자의 추락사고 및 도장기구 낙하로 인한 안전사고가 발생할 우려가 있었다.

원격조정 곤돌라 시스템은 제어 프로그램을 활용해 작업자가 지상에서 작업내용을 실시간으로 모니터링, 제어하는 방식으로 작업자가 곤돌라에 탑승하지 않고 지상에서 원격으로 조정해 안전사고 우려를 불식시켰다. 또한 탈부착이 용이하고 해체 없이 수평으로 이동 가능한 곤돌라 걸이(이하 ‘행거’)를 개발, 작업의 생산성을 확보했다.

재래식 방식 대비 50%의 작업인원을 절감하며, 자동 곤돌라 2대 투입 시 재래식 방식에 비해 연간 외벽 유지보수비 절감율 16.9%, 수익률 109.7%, 손익분기점 1.6년으로 경제적인 측면에서도 장점을 가지고 있다.

또한 원격조정 곤돌라 시스템은 순수 국내 기술로 개발됐으며, 돌풍에 의한 흔들림 방지기술, 분사도료 비산방지 기술, 수평이동 행거 설계 기술 및 특허등록, 수직벽면 요철극복 및 주행기술 등이 핵심기술이다. 해외에서는 건물 외벽 및 유리 세척 위주의 시스템이 적용되고 있지만, 콘크리트 외벽에서 도장 및 물청소 작업이 가능한 자동화 시스템의 개발은 세계 최초다.

연구책임자인 함영복 박사는 “이번에 개발된 건물외벽 유지관리 원격조정 곤돌라 시스템이 실용화 될 경우, 안전사고‧재산피해 등 재래식 외벽도장 작업의 고질적인 문제점을 상당부분 해소 할 수 있을 것으로 기대된다”고 밝혔다.

현재 곤돌라형 외벽 유지관리 로봇은 건물 외벽에서 시험 적용해 시스템 성능평가와 유효성 검증을 진행하고 있으며, 최종 버전의 시작품을 제작해 ‘월봇(WallBot)’이라 명명하고, 10월 7일(화) 강원도 원주 혁신도시 신축 아파트 고층건물 현장에서 시연을 했다.