건설연 "로봇으로 교량 거더 설치…고위험 작업 '인명피해' 최소화"

로봇을 이용해 교량 거더(Girder)를 설치하는 등 교량 건설 현장에서 인명사고 위험을 최소화할 건설 로봇 기술이 개발됐다. 거더는 교량의 기둥과 기둥을 연결하는 상부 구조물 중 바닥 판을 지지하는 보를 말한다.

한국건설기술연구원(이하 건설연)은 건설 로봇 기술 '교량용 거더 원격 정밀거치 기술'을 개발해 세계 최초로 교량 공사 현장에 시험 적용했다고 11일 밝혔다.

교량용 거더 원격정밀거치 기술 개요. 한국건설기술연구원 제공

건설업은 국내 산업재해 중 사망사고가 가장 빈번하게 발생하는 분야다. 고용노동부에 따르면 2023년 전체 산업재해 사망사고는 584건이며, 이중 건설업에서 발생한 사망사고는 297건으로 전체의 50.9%를 차지했다.

지난해도 전체 사망사고 553건 중 272건(49.2%)이 건설업에서 발생했다. 최근 2년간 발생한 산업재해 사망사고의 절반가량이 건설 현장에 집중된 셈이다.

건설연 구조연구본부 첨단설계시공그룹 연구팀은 건설 현장의 안전성 향상(인명피해 최소화)을 위해 교량의 주요 구조물인 거더를 사람 대신 로봇으로 설치하는 기술을 개발했다.

지상에 설치된 원격제어 시스템으로 원격 정밀 거치 로봇을 조종해 거더를 설치하는 게 건설연이 개발한 기술의 핵심이다. 이는 작업자가 높은 위치에 올라가 거더 거치 작업을 하지 않아도 돼 인명피해 발생 요인을 원천적으로 차단하는 효과가 있다.

교량 건설현장에서 '교량용 거더 원격 정밀 거치 기술' 시험 적용되고 있다. 한국건설기술연구원 제공

실제 현장에서 시험 적용된 교량은 대표적인 교량 형식인 '거더 교량'으로 기존에는 교각 또는 교대 위에서 작업자가 직접 위치를 조정해 거더를 설치해야 했다.

하지만 교량용 거더 원격 정밀거치 기술로 그간 작업자가 수행하던 위치 조정을 로봇이 대신하면서 추락 등 인명사고 위험을 원천적으로 제거할 수 있었다는 게 건설연의 설명이다.

교량용 거더 원격 정밀거치 기술은 건설연과 한국로봇융합연구원, ㈜SB엔지니어링, ㈜동일기술공사가 공동개발한 기술이다.

건설연은 2020년 개념설계를 시작했다. 이어 2023년 한국도로공사와 공동으로 테스트베드 교량에서 시험 적용을 통해 기능 수행 및 현장 적용 가능성을 확인하고, 이달에는 국가철도공단이 제공한 교량 시공 현장에서 이 기술을 시험적으로 적용했다.

현장 시험 적용에서는 SB엔지니어링이 보유한 단부 절취형 거더(제품명 '오뚜기거더') 기술과 교량용 거더 원격 정밀거치 기술을 결합하는 형태로 실증과정을 거쳤다.

단부 절취형 거더는 무게 중심이 받침 위치보다 낮아 전도의 위험이 적어 거치 후 전도 방지시설을 추가 설치할 필요가 없다. 교량용 거더 원격 정밀 거치 기술과 단부 절취형 거더의 결합으로 기술의 완성도가 한층 높아져 거더 거치 과정에서의 안전성도 향상할 수 있었다는 게 건설연의 설명이다.

박선규 건설연 원장은 "이번 현장 시험 적용은 교량 건설 현장에서 로봇을 이용해 거더 설치를 수행한 세계 첫 사례"라며 "고위험 작업의 무인화로 중대재해 없는 안전한 건설 현장을 구현하는 데 도움이 될 것으로 기대한다"고 말했다.

대전=정일웅 기자 jiw3061@asiae.co.kr