<사진. 한국야스카와전기(주) 전창민 과장>
Q. 한국야스카와전기(주)에 대한 소개.
A. 한국야스카와전기(주)는 1978년도 연락사무소 설립을 시작으로, 1994년 현지 법인화가 진행된 이후 아시아의 주요 거점으로 자리매김했다.
현재 서울 본사, 수원, 천안, 부산, 남부(경북 칠곡) 등의 지점에 150여 명의 직원들이 국내 고객들에게 기술혁신과 자동화, 효율화에 공헌하고 있다.
특히 일본 야스카와 창립 100주년을 맞이하는 올해는 한국야스카와전기(주)의 서울 본사 사무실 확장과 더불어 대구광역시에 5,000평 규모의 신공장을 건축하는 등 보다 나은 서비스를 고객들에게 제공할 준비를 하고 있다.
Q. 인간-로봇 협업에 대해 어떠한 견해를 가지고 있나.
A. 로봇화에 따른 생산 설비 자동화의 흐름은 이후에도 확대될 것으로 생각되나 인간과 로봇을 완전히 분리한 로봇에 의한 완전 자동화라는 접근만으로 로봇의 적용범위를 비약적으로 확대하는 것은 어렵다. 로봇의 적용범위를 확대해 나가기 위해서는 인간의 작업과 로봇의 작업, 각각의 작업영역을 분리한 완전한 자동화뿐만 아니라 작업항목을 세분화해 인간이 더 뛰어난 작업, 로봇이 더 뛰어난 작업을 분업화함으로써 인간과 로봇을 동일 영역에서 작업을 시키는 것도 생산 효율 향상 수단으로써 매우 중요하다고 생각한다.
현재는 리스크 평가제도(국제표준화 기구, ISO)에 근거해 적절한 안전대책을 구비하고, 이를 허용할 수 있는 범위까지 리스크를 줄일 수 있다면 인간과 로봇이 같은 작업영역에서 동시에 작업하는 것이 가능하게 되었다.
이러한 인간과 로봇이 협조해 작업을 행하는 인간-로봇 협업에 대한 법적 정비가 더해지고, 그것을 가능하게 하는 안전기술이 확립되어 로봇의 적용 범위가 확대되면 향후 더욱 다양한 인간과 로봇의 콜라보레이션이 가능할 것으로 판단된다.
Q. 인간-로봇 협업과 관련해 귀사는 어떠한 연구들을 진행해왔나.
A. 말 그대로 인간과 로봇과의 협업이기 때문에, 무엇보다 중요한 것은 작업자의 안전이다. 당사는 이러한 안전 기능에 충실히 개발된 로봇 메이커라고 해도 과언이 아니다.
현재 로봇안전 규격 ISO10218-1의 규정에 따라 준비하고 있는 안전기능은 로봇 각 축의 동작 영역 감시기능과 로봇 속도 감시 기능, 툴 각도 감시 기능, 툴 교환 감시 기능 등을 실현하는 ‘기능 안전 유닛 표준 로봇 동작 제어부’로, 독립된 안전 감시부로서 구성되어 있다. 이로 인해 로봇 주변기구의 모터 엔코더 데이터를 기준으로 동작을 감시해 이상이 발생할 경우 모터 파워를 확실히 차단한다.
Q. 인간과 로봇의 협동을 정의하자면.
A. 기본적으로 인간 협업 로봇 시스템에 대한 명확한 정의는 없으나, 크게 보면 ▲인간의 작업 영역이 로봇의 최대 동작 영역 내에 있어 인간과 로봇이 각각 개별 작업을 행하는 형태의 ‘공간 공유’ ▲파워 어시스트 머신과 같이 인간이 로봇에 연결된 로봇을 동작시키는 ‘핸드 가이드’ ▲인간과 로봇이 동일한 작업 공간에 공존하며 각각 임의의 작업을 행하는 ‘인간 공존’ ▲인간과 로봇이 같은 작업공간에서 협동해 작업하는 ‘인간 협동’ 등이 있다.
현 시점에서 로봇이 인간에 접촉하는 ‘인간과 로봇의 협동’ 작업의 운용은 안전성 확보와 생산성의 관점에서 볼 때 아직 어려운 상황이다. 특히. 여기에서는 로봇이 인간에 접촉한 경우의 정적인 힘의 제어와 동적인 힘의 제어가 요구된다. 특히 동적인 힘의 제어에 대해서는 로봇의 속도를 상당 부분 억제하는 것이기 때문에 로봇의 생산성이 떨어져 현실적이지 못하며, 또한 로봇이 인간에 접촉하는 경우 안전한 충격력을 규정하는 것도 매우 어렵다.
이에 당사에서는 인간과 로봇의 협조 작업에 필요한 안전기능을 준비하고 있어 이 안전기능을 사용함으로써 인간과 로봇의 협조 동작을 일부 실현하고 있다.
Q. 다수의 로봇메이커들이 외팔 혹은 양팔로봇을 개발하며 인간과 로봇의 협업을 추구하고 있다. 이와 관련해 앞으로의 발전 방향은.
A. 향후 인간과 로봇의 협조 작업은 더욱 증가할 것으로 예상된다. 그러나 중요 한 것은 “아무리 리스크를 최소화한다고 해도 안전성을 확보할 수 있는가?”라는 부분이다.
동시에 인간과의 협조 작업은 수단이므로 인간과 로봇이 협조 작업을 하는데 있어 어느 정도의 가치가 있는가를 정밀하게 조사하지 않으면 안 된다. 안전한 설비라 할지라도 투자대비 효과가 없으면 기업이 이를 채용하지 않기 때문이다. 또한 제조용 로봇만으로 안전성을 확보하는 것은 어렵기 때문에 로봇메이커, 로봇SI, 사용자가 협력해 리스크 평가제도를 실시하고 이를 공유하여 대책을 세움으로써 보다 나은 시스템을 실현해가는 것도 좋은 방안이라고 생각한다.
로보틱스 휴먼 어시스트 분야의 첨병에선 ‘MOTOMAN’
현재 야스카와 그룹은 최근 대두되고 있는 범지구적 과제를 해결하기 위해 고효율 그린 에너지의 활용 및 인간과 로봇이 공존하는 사회의 실현 등 새로운 사업영역에 대한 도전을 멈추지 않고 있다.
한국야스카와전기(주) 관계자는 “언제나 고객에게 최고의 제품과 시스템, 그리고 서비스를 제공함과 동시에 메카트로닉스 기술을 활용하여, 그린에너지의 고효율활용 및 인간과 로봇이 공존하는 사회의 실현을 목표로, 새로운 사업영역인 ▲환경·에너지 ▲로보틱스 휴먼 어시스트 분야의 시장 확대를 위한 노력을 적극적으로 하고 있다”고 전하기도 했다.
그중 특히 야스카와는 로보틱스 휴먼 어시스트 사업 영역에서는 “제조용 로봇을 핵심으로 하면서, 보다 인간에 가까운 분야에서 인간과 공존하는 로봇 시장을 창조하는 것”을 목표로 제조용 로봇의 적용 범위 확대와 서비스 로봇 시장 개척에 도전하고 있다.
근래에는 동사가 쌓아 온 제조용 로봇기술을 활용해 바이오메디컬 분야나 의료분야 등 비제조업 분야에서 사용되는 로봇에 대한 대처를 적극적으로 실시하고 있는 상황이다.
특히 야스카와의 MOTOMAN 양팔로봇 시리즈는 바이오메디컬 분야에서 두각을 나타내고 있다.
바이오메디컬 연구·개발 현장에서는 실험을 위한 반복작업으로 인해 장시간 연구자들이 시간을 투자해야 하거나, 손 떨림으로 인한 실험결과 신뢰성 확보의 문제 등이 존재했으며, 특히 의약품 등 약물제조 분야에서는 강한 독성을 지닌 약제에 대한 접촉 등의 애로사항이 있었다.
동사의 신세대 양팔로봇은 그동안 자동화가 어려운 복잡한 작업이라도, 한 대로 공정을 소화할 수 있으며, 세계 최초로 양산화하는 시장에 공급되고 있다. 15축의 양팔 로봇은 인간과 거의 같은 크기의 호리호리한 체격으로 제조 라인 조립 공정, 물류 공정 간 수송 등의 각종 애플리케이션에서 기존 로봇에서는 곤란한 고도의 작업이 가능해졌다. 현재 국내 바이오 메디컬 분야에서 많은 적용 검토를 진행하고 있으며, 향후 바이오 메디컬 분야에 많은 수요가 있을 것으로 예상된다.
이 로봇은 현재 자동차 조립 공정의 엔진, 변속기 조립 및 완성 엔진 비전 검사 등 분야에서 다수의 레퍼런스를 확보하고 있으며, 인간이 수동으로 작업하는 자동차 차체 조립 공정에도 많은 적용 검토가 이루어지는 등 제조라인에서의 활약도 기대된다.
야스카와 측은 “인간과 협조 작업에 필요한 안전기능을 준비하고 있으며 이 안전기능을 사용함으로써 사람과 로봇의 협조 동작을 일부 실현하고 있다”며 “이전부터 인간이 행하는 작업에 대해서 안전기능을 사용함으로써 일반 6축 로봇에 턴테이블 등을 사용한 아크, 스폿 용접 작업 공정에 턴테이블을 경계로 로봇과 협업함으로써 인간과 로봇을 완전히 나누어서 안전을 확보한 바 있다. 이런 공정 사례에서 알 수 있듯이 로봇은 가동영역 감시 기능과 안전 속도 감시 기능으로 인해 인간의 협업이 가능하다.”고 전했다.
