이엠코리아(주)
국내 최초 600kg 초중량물 핸들링 로봇 제작

국책사업에 한국기계연구원(KIMM)과 협력하여 해외 시장까지 공략

국내 최초로 600kg까지 초중량물을 핸들링 할 수 있는 다관절로봇이 개발돼 화제가 되고 있다. 경남 창원과 함안에 사업장을 가진 이엠코리아(주)(대표 강삼수)가 얼마전 시제품 개발을 완료해 성능평가 합격 판정을 받은 ‘초중량물 핸들링용 지능형 로봇’이 그것이다.

이엠코리아와 한국기계연구원이 함께 한 이번 국책개발과제사업에서 이엠코리아는 세부주관기관으로 ‘초중량물 핸들링용 지능형 로봇’의 제품 개발을 실제적으로 진행했다. 이 사업은 지식경제부로부터 26억 원의 개발자금을 지원 받아 1단계가 완료되었으며, 현재 2단계가 진행되고 있다.

초중량물 핸들링 로봇은 자동차 조립, 항공기 및 조선 등 중공업 분야의 중량물 이송작업에 주로 적용돼 사람을 대신하는 자동공정 역할을 한다. 특히 공정상 중량물의 정밀한 위치 이동, 작업시간 단축에 따른 생산성 향상, 까다로운 소재운반에 따른 손상방지 등은 물론 인건비와 원가 절감, 고중량물 취급에 대한 산업재해 방지 효과가 있어 중량물 취급 생산라인의 필수 장비로 여겨진다.

·뭉치면 살고 흩어지면 죽는다

‘초중량물 핸들링 로봇’은 정부의 지원을 받아 8개의 산·학이 협동해 연구, 개발한 제품이다. 이번 사업의 핵심 부분이라고 할 수 있는 로봇 본체는 이엠코리아가 책임을 맡고 있으며 주요 부분 해석 및 제어기 개발 부분은 한국기계연구원에서 진행하고 있다.

로봇 플랫폼의 상세설계 및 제작은 이엠코리아가 주도해 구조물의 고강성·경량화 설계를 하고 Balance 해석 및 설계도 수행했다. 중량물 핸들링 로봇의 상세 설계 및 제작은 모두 이엠코리아가 실질적으로 이끌어 나간 부분이다.
로봇 전용 전장 개발은 (주)화성산전이, 로봇 응용기술은 주은테크, 로봇구조해석 및 성능평가는 창원대TIC, 로봇 전용 제어기 개발은 커미조아, 로봇제어 알고리즘 개발은 창원대, 운영프로그램 개발은 경상대 등과 협동해 진행하고 있다.

·로봇 설계 및 제작의 중심, 이엠코리아

CNC 정밀 공작기계 생산을 주 업종으로 하고 있으며, 최근 병렬형 로봇을 개발한 이엠코리아는 이번 사업의 핵심이라고 할 수 있는 초중량물 핸들링 로봇의 설계와 제작 등 실제적인 부분을 담당했다.

핵심요소 및 주요 부품을 선정, 입고하고 주요 목형, 주물 가공품을 제작했다. 이후 로봇 부품에 대한 상세 설계 및 제작에 들어가 설치방법을 결정하고 기초 설비를 진행했다. 또 로봇시스템을 통합하고 안전 펜스를 설치하는 작업도 이루어졌다.

·초중량물 핸들링 로봇의 개발 성과

초중량물 핸들링 로봇 개발의 가장 큰 의의는 무엇보다 국내 첫 모델이라는 데 있다. 이엠코리아는 초중량물 핸들링 로봇이 현재 국내에는 400kg급까지 출시되었고, 미국, 독일, 일본 등 선진국은 500kg급이 주로 개발돼 적용되고 있는 실정으로 그 시장규모는 2010년경 국내는 5,000억 원, 전 세계적으로 12조 원의 거대한 시장이 형성될 것으로 전망하고 있다. 또 이번에 개발된 로봇은 최고의 사양 및 정밀도를 보유하고 있어 국내시장은 물론 해외 수출시장의 진입에 유리할 것이라고 밝혔다.

초중량물 핸들링 로봇 개발 관계사들은 기구부의 순수 국내 자체 설계기술을 보유해 국제적으로 우리의 기술력을 입증받는 계기가 될 것으로 보고 있다. 가공기술 및 조립기술과 제어장치 전원부 설계 기술, 로봇 응용기술과 성능평가 기술도 협동 개발을 통해 보유하게 돼 국내의 타 사업들의 기술 보유력과 비교해도 결코 뒤지지 않을 것으로 보인다.

·향후 상품화 최적 모델 제작이 목표

8개 협력기관은 1단계 개발 성공에 이어 2단계 계획을 수립해 실행할 준비를 하고 있다. 2단계에서는 무엇보다 ‘600kg 초중량물 핸들링 6축 로봇’의 상품화에 힘쓸 예정이다.

이를 위해 이엠코리아는 상품화 모델 제작을 위한 체적구조의 단순화에 가장 역점을 두고 있다. 1단계 개발품의 신뢰성을 지속적으로 시험하고 경량화를 위한 최적구조 설계와 단순화를 위한 부품수 간소화 작업을 거친다. 또 불구합품을 재설계, 개선해 적용시키고 최종적으로 상품화 모델을 제작하고 조립하는 과제를 책임진다.

이외에 협력업체들은 전용 제어기를 상품화하고 응용 시스템을 확장하는 등 지속적인 노력을 기울이고 있다.

‘초중량물 핸들링 로봇’은 일련의 개발 과정을 거친 이후 실제 시운전 과정을 통해 부분적인 지능화 기능 및 성능보완 과정을 거쳐 최종상품화 될 예정이다.

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