고위험 저탄장 작업, 로봇으로 대체…안전·효율성 동시 개선
▲케이엔알시스템이 개발한 가반하중 400㎏급 다목적 유압 로봇팔 'HydRA-TG'
화력발전소 저탄장에서 발생하는 낙탄(落彈) 회수 작업을 로봇이 대신 수행하는 기술이 국내 발전 현장에서 처음으로 실증에 성공했다.
로봇 전문기업 케이엔알시스템은 한국중부발전과 공동으로 추진한 '다관절 유압로봇 기반 옥내 저탄장 낙탄 회수 시스템' 개발을 완료하고, 현장 실증까지 마쳤다고 19일 밝혔다
낙탄은 화력발전소에서 석탄을 이송하는 과정 중 바닥으로 떨어지는 석탄으로, 방치될 경우 연료 손실은 물론 자연발화에 따른 화재 위험으로 이어질 수 있다. 이에 따라 발전소들은 그동안 인력을 투입해 정기적인 수거 작업을 진행해 왔지만, 고분진·유해가스가 상존하는 고위험 환경 탓에 산업재해 우려가 꾸준히 제기돼 왔다.
이번 공동개발은 이러한 문제를 로봇 기술로 해결하기 위한 시도다. 현장 실증은 충남 보령시 신보령발전본부 옥내 저탄장에서 진행됐으며, 실제 발전소 운영 조건과 동일한 환경에서 낙탄 회수 성능과 시스템 안정성, 내환경성을 종합적으로 검증했다.
케이엔알시스템은 가반하중 400㎏급 다목적 유압 로봇팔 'HydRA-TG'를 적용해 낙탄을 긁어 모으는 '포집' 작업과 컨베이어로 다시 올리는 '상탄' 작업을 분담 수행하는 데 성공했다. 불규칙한 저탄장 바닥과 레일 환경에서도 안정적으로 주행할 수 있도록 이송 플랫폼을 설계했으며, 방진·방수 국제표준 최고 수준인 IP66 등급도 확보했다.
회사 측은 이번 개발 과정에서 특허 2건을 출원하며 발전소 현장에 최적화된 양팔 로봇 기반 원천기술을 확보한 점을 가장 큰 성과로 꼽았다. 확보된 실증 데이터를 바탕으로 향후 자율주행 기능과 포집·상탄 작업의 하드웨어 고도화를 위한 추가 연구도 진행할 계획이다.
해당 기술은 개발 초기 단계부터 혁신성을 인정받았다. 2023년 '스마트로봇&드론 챌린지'에서 대통령상을 수상했으며, 2024년 국제발명대회 'IID 2024'에서는 금상과 태국왕립협회 특별상을 받았다.
김명한 케이엔알시스템 대표는 “이번 현장실증은 발전소라는 극한 환경에서도 로봇이 인간을 대체할 수 있음을 입증한 사례"라며 “화력과 원전을 아우르는 다양한 발전 환경에서 검증된 기술력을 바탕으로 산업 현장의 안전을 책임지는 로봇 기업으로 성장하겠다"고 말했다.
케이엔알시스템은 최근 원전 중수로 구조물 해체 실증사업 로봇 플랫폼 계약을 체결하는 등 원전 해체 시장에도 본격 진출했으며, 중부발전을 비롯해 한전KPS, 한국수력원자력, 한국원자력연구원 등 주요 에너지 공기업에 로봇과 시험 장비를 공급해온 이력이 있다.
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