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AGV의 충돌 없는 운행, 안전 레이저 스캐너로 실현

안전 레이저 스캐너 시장, 물류·포장산업의 AGV 도입 증가…연평균 6.3% 성장 기대

AGV의 충돌 없는 운행, 안전 레이저 스캐너로 실현
[산업일보]
물류 창고 및 보관 시설 등 공간이 제한된 곳에서도 무인운반차(AGV, Autonomous Guided Vehicle)가 사람과 사물에 부딪히는 등의 충돌 없이 안전하게 운행할 수 있게 하는 안전 레이저 스캐너(Safety Laser Scanner) 출시가 활발하다.

시장조사기업인 IndustryARC는 안전 레이저 스캐너 시장 보고서를 통해 이 시장이 ’21년부터 ’26년까지 연평균 6.3%로 성장해 ’26년이면 4억 120만 달러에 이를 것으로 전망했다.

이 보고서는 이러한 성장 요인에 대해 작업자와 기계의 안전에 대한 우려가 높아지고 있고, 제조 시설의 물류 및 포장 분야에서 AGV 도입 등이 증가하면서 안전 레이저 스캐너에 대한 수요가 증가할 것으로 분석했다. 다만, 빠른 속도로 성장하는 시장의 과제로, 스캐너와 관련된 높은 비용을 지적했다.

현재 안전 레이저 스캐너 시장에는 로크웰오토메이션(Rockwell Automation)을 비롯해 시크(SICK), 터크(TURCK), 필츠(PILZ), 로이체일렉트로닉(Leuze electronic), 키엔스(KEYENCE), 오므론(Omron), 배너(Banner Engineering) 등의 공급 기업들이 국내외에서 제품을 출시하고 있다.

설계 노력의 결합, 크기 줄이고 성능 높여
AGV의 충돌 없는 운행, 안전 레이저 스캐너로 실현
▲ nanoScan3
최근 산업용 센서 솔루션 업체 시크(SICK)와 아날로그 혼합 신호 반도체 전문 기업 맥심 인터그레이티드 코리아(Maximintegrated Korea)는 협력을 통해 마이크로스캔(microScan)3 Core I/O 라이다 기반의 안전 레이저 스캐너의 크기를 절반으로 줄인 8cm 높이의 안전 레이저 스캐너 ‘나노스캔(nanoScan)3’를 새롭게 선보였다고 밝혔다.

이 스캐너는 전력 소비를 낮추고 사용자에게 안전 라이다 센서의 입출력 기능을 개별적으로 구성할 수 있게 한다.

시크 개발 엔지니어는 새로운 안전 레이저 스캐너에 대해 이전에는 불가능했던 팔레트에서의 페이로드(payload) 운반을 안전하게 할 수 있게 됐다며 길이 106.6mm, 폭 117.5mm, 높이 80mm로 크기를 줄여 공간에 민감한 잠재적 애플리케이션에 적용할 수 있게 됐다고 밝혔다.

맥심 산업용 커뮤니케이션 사업부는 새로운 nanoScan3 안전 라이다 센서 플랫폼을 구현하기 위해 시크와 협력했다며, 맥심의 MAX14914 소프트웨어 설정 가능 디지털 입출력 기술을 포함한 여러 설계 노력이 결합해 크기를 줄이고 성능을 향상시켰다고 강조했다.

정교하게 장애물 회피
별도의 센서 없이 AGV의 가이드까지 수행

필츠(PILZ)의 안전 레이저 스캐너 PSENscan은 엔코더 평가, 대기 모드, 주행 등 내부 물류 섹터를 위한 새로운 기능을 이용해 이동 어플리케이션을 효율적으로 모니터링 할 수 있다.

275° 감지 각도와 최대 5.5m의 작동 거리, 30, 40, 50, 70, 150mm의 분해능을 갖추고 있어서 생산 영역 모니터링뿐만 아니라 AGV의 동적 주행을 지원한다.

필츠에 따르면, 주행에 필요한 모든 데이터는 ROS(Robot Operating System) 패키지를 통해 추가 프로그래밍 없이 슬램(SLAM, Simultaneous Localisation and Mapping) 알고리즘 등을 적용할 수 있다. 이를 통해 주행을 위한 환경 지도가 생성되고 AGV는 장애물 등을 안전하게 피하게 된다.

슬램은 로봇이 미지의 환경을 돌아다니면서 로봇에 부착돼 있는 센서만으로 외부의 도움 없이 주변 환경에 대한 맵을 작성해 자율 주행을 하도록 하는 핵심 기술이다.

PSENscan은 필요한 경우 대기 모드로 전환할 수 있다. 필츠는 이 경우 기계를 빠르게 시동할 수 있으므로 AGV의 전력 소모를 줄일 수 있어서 비용 절감효과도 기대할 수 있다고 주장했다. 또한, 보호 필드를 AGV의 다양한 속도에 맞추어 동적으로 적응시킬 수 있어서 정교하게 장애물을 피할 수 있다고 설명했다.

로이체 일렉트로닉의 안전 레이저 스캐너 RSL 425는 별도의 센서 없이 AGV 차량의 가이드까지 수행한다.

로이체에 따르면, 이 제품은 주변 환경의 측정값을 차량 메모리에 맵핑 및 저장해 차량의 길을 안내하는 '가이드' 기능을 수행한다. 또한 0.1°의 분해능과 270도, 최대 50m까지 감지할 수 있다. 슬램 기술을 포함해 자체적인 정밀 측정과 맵핑으로 운행 중 경로 변경 및 확장이 용이하다. 감지 영역을 최대 100개까지 설정 가능하다.
김원정 기자 sanup20@kidd.co.kr

제조기업 강국이 되는 그날까지, 공장자동화 스마트팩토리에 대한 뉴스를 기획·심층 보도하겠습니다.

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