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심층기획 [FA] ‘완전자동화’를 위한 여정…시각·촉각·인지능력 구현하는 국내 기업들

2020 로보월드에서 만난 자동화 기업, ‘QRS·로탈’

[산업일보]
‘스마트팩토리’가 미래 제조 혁신의 주역으로 떠오르고 있는 현시점에서, 공장자동화를 향한 업계의 관심이 날로 높아져간다. 완전자동화를 향한 여정에 오른 국내 유수의 자동화 기업은 본래 인간의 것이었던 공정별 업무를 로봇이 성공적으로 이임할 수 있도록 기술 개발에 박차를 가하고 있다.

공장자동화의 끝은 어디일까. 본보는 지난 10월 28일부터 31일까지 일산 킨텍스에서 개최한 2020 로보월드(RobotWorld 2020, 이하 로보월드)에서 자동화 기술의 국산화를 위해 힘써 온 기업을 만나 직접 이야기를 나눠봤다.


■ 자동화의 마지막 단추, 비전시스템
[FA] ‘완전자동화’를 위한 여정…시각·촉각·인지능력 구현하는 국내 기업들
QRS 정광현 이사

공장자동화는 일반적으로 생각하는 것보다 훨씬 더 세세한 단계로 분류된다. 인간에게는 ‘손으로 물체를 집어서 들어 올리는’ 등의 단순한 작업이 로봇에게는 시각과 촉각, 인지 능력을 모두 보유해야만 행할 수 있는 기술적인 부분이 돼 버리기 때문이다.

본보는 전시 현장에서 자동화 공정에 쓰이는 로봇의 ‘눈’을 만드는 기업인 QRS(큐알에스)를 만났다. 2D에서 시작해 3D까지 비전 기술력을 축적해 온 QRS는 자사를 “자동화의 마지막 단추를 끼운 기업”이라고 소개했다.

3D 비전 시스템은 국내 공급 기업을 찾기 어려운 만큼, 대리점을 통해 해외 기업의 제품을 주문하는 형식으로 공급됐다. 전문 엔지니어의 부재는 물론이거니와, 커스터마이징 역시 현실적으로 어려웠다. QRS는 3D 비전 기술의 국산화를 통해 이러한 문제를 해결했다. 자체적으로 하드웨어 및 소프트웨어를 개발․공급함으로써 고객사가 마주한 여러 변수에도 유연하게 대응한다.

‘국내 생산’이 국산화에 얽힌 모든 경쟁력을 보장하지는 않는다. QRS는 3D 비전에 쓰이는 구조강 방식에서 기술적 차별점을 확보했다. 통상적인 3D 비전에서는 물체를 확인 및 식별하기 위해 레이저를 사용한다. 하지만 순간적으로 강한 레이저 빛이 눈에 끼치는 부정적인 영향력을 고려해 400~500lm 정도의 밝기를 사용한다. 밝기에 암묵적인 한계가 있는 것이다.

QRS는 레이저 대신 LED를 택했다. QRS의 정광현 이사는 “밝기가 높다는 것은 물체를 멀리서도 더 선명히 볼 수 있다는 것”이라며 “LED를 사용하면 밝기를 700lm까지 높여도 눈에 현저히 적은 타격이 온다. 또한 LED는 레이저에 비해 반사율에 덜 민감하다. 현재는 정부 과제를 받아 1,500lm의 밝기에 도전하고 있다”라고 했다.

“3D 비전은 ‘완전자동화’를 위한 마지막 단추”라고 말한 정 이사는 “주 52시간 근무제 등의 이슈 아래 불필요한 인원을 감축하고 공정을 자동화 것이 당연한 일이 됐다”라며 “후반 공정은 모두 자동화가 이뤄졌지만, 물건을 들어서 컨베이어벨트에 올리는 제일 첫 공정은 아직 자동화가 미흡한 상황이었다. QRS가 3D 비전 기술을 통해 이 공정을 성공적으로 자동화함으로써 완전자동화를 향한 여정을 마무리했다고 생각한다”라고 했다.

한편, QRS의 비전시스템은 근거리(Q3D-IS, 일체형)와 원거리(Q3D-OS, 분리형)의 두 타입으로 제공된다.


■ 자동화공장은 옷, 우리는 테일러
[FA] ‘완전자동화’를 위한 여정…시각·촉각·인지능력 구현하는 국내 기업들
로탈 박종현 대표

24시간 무인 자동화공장의 시작은 사람 대신 작업을 진행할 로봇에서 출발한다. 각 공정을 담당하는 로봇 설비 외에도, 공정과 공정 간 중간재 이송의 인력을 대신할 설비의 중요성도 간과할 수 없다.

로봇을 활용한 자동화 솔루션을 제공하는 기업인 로탈(Rotal)의 부스는 분주히 움직이는 두 대의 로봇과 이를 지켜보는 참관객의 발길로 가득 찼다. 일반적인 운송 로봇의 외관에 암로봇이 부착된 로봇인 ‘리만’이 특히 눈길을 끌었다.

‘리만’은 제조 공정 내 작업자와의 협업 혹은 자동 물류 이송 용도를 위해 구상된 AMR이다. 다품종 소량생산 공정을 중심으로, 이동, 로딩, 언로딩, 운반 등 제조 공정에서 행해지는 다양한 단순 반복 작업을 인간보다 정확히 수행한다.

로탈의 박종현 대표는 “AGV(무인운반차량) 상위에 로봇암을 장착한 AMR을 상용화한 곳이 국내에는 한 곳도 없었다”라며 “2019년 초 AMR의 개발을 완료한 후 테크노파크 표준제조공정에 투입해 스탠더드를 제시했다. 국내 연구소 및 대기업 반도체 공정 등에 도입함으로써 필드 테스트와 기술 검증을 마친 제품”이라고 했다.

제조 현장에서 AGV 경로를 자동으로 생성 및 관리하는 시스템을 확보하며 기술을 쌓아 온 로탈은 그간 쌓아 온 수많은 피드백을 통해 현장에서 발생 가능한 변수를 최소화하는 데에 주력했다.

박 대표는 로탈을 자동화공장이라는 옷을 만들기 위해 로봇이라는 원단을 다루는 ‘테일러(Tailor, 재단사)’라고 표현했다.

박 대표는 “제조 현장의 올바른 자동화 진단을 통해 효율성과 유지보수 등의 ‘편의성’을 제공하는 자동화공장(옷)을 만든다고 생각한다”라며 “각기 다른 고객의 업태에 맞는 로봇을 추천하고, 10년, 20년, 긴 시간 책임지고 수선하며 고객의 성장과 함께하는 자동화 기업이 되겠다”라고 했다.
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