[Monthly Focus ①] 특명! 물속 슬러지를 제거하라 ‘수중 청소로봇’ 국내 수중 청소로봇, 산업용 분야서 틈새시장 연다 정대상 기자입력 2020-07-30 11:09:40

수중에서 활약하는 로봇에 대한 연구는 청소, 건설, 탐색 등 다양한 측면에서 이뤄지고 있다. 그중 수중 청소로봇 분야는 비교적 실질적인 수요가 창출되고 있는 분야로, 국내의 경우 최근 대기업, 발전소 등의 수조 내 슬러지나 오염물을 제거하는 적용사례가 증가하고 있다. 이에 본지에서는 산업용 수중 청소로봇 산업의 현황에 대해 소개한다.

 

사진. 한국로봇융합연구원


중에서 활용되는 로봇에 대한 연구는 다양한 방면에서 추진되고 있다. 수영장을 청소하는 비교적 단순한 용도에서부터 쿨링타워의 슬러지를 제거하거나 대형 선박을 유지보수하는 용도, 나아가 해저 플랜트 건설과 같은 고난이도 산업 활용까지 연구되고 있다. 


우리가 수중 로봇이라고 부르는 로봇은 다양한 형태로 개발되고 있다. 익숙한 물고기 형태에서부터 소프트 로봇 분야에서 주로 연구되는 문어, 가오리, 해파리 로봇 등도 여기에 속할 수 있다. 조금 더 범위를 넓히면 원격무인잠수정(ROV)이나 자율무인잠수정(AUV)도 여기에 포함될 수 있다. 


우리나라의 수중 로봇 연구사에 있어 중요한 분기점은 지난 2013년 당시 국토해양부(現해양수산부 주관)가 추진한 해양개발용 수중건설로봇 개발사업(이하 수중건설로봇사업)이다. 미국과 유럽 등 해양선진국에서는 이미 1970년대 이전부터 수중 로봇, 특히 유영식 작업로봇의 상용화 노력이 시작된 것이 비해 비교적 늦은 출발이지만, 수중 로봇에 대한 개발 열기가 본격화됐다는 점에서 이는 상징적인 사업이다. 해당 사업과 관련해 최근 해양수산부는 지난 2018년 수중건설로봇사업의 결과로 개발된 수중건설로봇이 경남 거제시 해저 상수관 매설공사에서 실제 매설공사를 진행한다고 밝혔다.

 

수중 건설로봇 개념도(사진. 해양수산부)

 

산업용 수중 청소로봇 수요 증가

수중 건설로봇이 국내 수중 로봇 개발의 큰 줄기를 이끌었다면, 수중 청소로봇은 실질적인 수중 로봇 분야의 시장을 열고 있는 분야이다. 이미 국내에 존재하는 많은 실내·외 수영장에서는 배수가 필요없는 수중 청소로봇을 이용해 수질을 관리하고 있는 실정이며, 최근에는 산업용 쿨링타워가 설치된 제철, 반도체, 화학 분야의 대규모 공장이나 발전소 등에서도 수중 청소로봇을 이용해 쿨링타워 수조를 청소하고 있다. 

 

 


상업용 수영장 등에 사용되는 비교적 낮은 수준의 수중 청소로봇 분야의 경우 이미 오랫동안 레퍼런스와 원가절감을 실현한 미국, 스위스, 이스라엘 브랜드의 제품이 국내 시장을 잠식하고 있다. 반면 극한 환경에서 슬러지 등을 제거하는 용도의 산업용 수중 청소로봇 분야에서는 최근 국내 기술력이 적용되는 사례가 증가하고 있다. 

 

수영장 청소에 많이 사용되는 이스라엘 돌핀社의 수중 청소로봇(사진. 돌핀)


산업용 수중 청소로봇 개발에 성공해 다수의 적용 레퍼런스를 확보하고 있는 (주)제타크리젠(이하 제타크리젠) 관계자는 “처음 수중 청소로봇을 개발했을 당시에는 로봇으로 수조 내 슬러지를 제거하는 작업에 대한 개념 자체가 확립되지 않았다. 도입의 유무를 떠나 수중 청소로봇에 대해 인지를 하지 못하던 시기였다.”라며 “이후 정부 주도 아래 전개된 시장창출형 로봇보급사업을 통해 산업용 수중 청소로봇에 대한 인지도를 높이는 데 성공했고, 현재는 최종 사용자들도 로봇을 이용한 수조 청소 작업을 신뢰하는 단계까지 인식이 변화됐다.”라고 귀띔했다. 

 

사진. 한국로봇융합연구원

 

산업용 준설 작업을 위한 수중 청소로봇은 수요층이 적고, 기술진입 장벽이 높으며, 개발과 제조에 상당한 노력이 요구되는 분야인 만큼 가격대가 높게 형성되어 있다. 그럼에도 불구하고 수요가 점차 증가하는 이유는 기존의 수작업 방식을 대체할 정도로 충분한 메리트가 있기 때문이다. 제타크리젠 관계자는 “대규모 산업용 수조의 슬러지를 제거하기 위해서는 십수 명의 근로자가 약 열흘간 작업을 진행해야 한다. 작업이 진행되는 동안 수조의 물을 모두 빼야 되기 때문에 공장 가동 또한 중단된다. 이 같은 이유로 대부분 수조 청소는 추석 등 긴 연휴를 끼고 진행되는 경우가 많다.”라며 “우리는 이 같은 어려움을 로봇을 대체할 수 있다는 점에 주목해 산업용 수중 청소로봇을 국산화했다”라고 밝혔다. 

 

한국동서발전 폐수조 청소에 투입되는 (주)제타크리젠의 수중 청소로봇(사진. 한국동서발전)

 

국산 로봇 활약할 틈새시장

수중 로봇은 기본적으로 방수 성능을 충족해야 되고, 해수나 담수 속에서 활동해야 하기 때문에 부식에도 강해야 한다. 제조 시 발생되는 작은 실수로 내부 전장부가 물에 젖을 수 있기 때문에 제조 기술력 또한 중요하다. 그렇다면 이처럼 어려운 분야에서 현재 우리나라의 기술 수준은 어느 정도일까. 여기에 대해 지난 2007년부터 수중 청소로봇 분야를 연구해온 한국로봇융합연구원 홍영진 수석연구원은 “가정용 청소로봇만하더라도 유럽과 미국에서 시작됐으나 현재는 한국과 중국이 가장 많이 판매하고 있다. 수중 청소로봇 분야 또한 마찬가지로, 현 시점에서는 해외 관련 기술과의 수준 차이가 크지 않다. 오히려 수중 청소로봇으로 분야를 한정할 경우 국내 기술이 기술적 완성도는 선행 유럽 기술을 추월할 만큼 성장하고 있다고 볼 수 있다.”라고 평가했다.  


제타크리젠 관계자 또한 비슷한 예상을 내놨다. 해당 관계자는 “범용 수중 청소로봇 분야의 경우 원가절감 측면에서는 규모의 경제를 실현한 외산 제품이 앞서나 기술 수준에서는 오히려 당사 로봇이 앞선다. 예를 들어 우리가 개발한 벽면주행로봇의 경우 약 60㎏의 하중을 버티며 벽면을 주행할 수 있는데, 이 정도의 흡착력과 추진력은 세계적으로 찾아보기 힘든 수준”이라고 강조했다. 

 

(주)제타크리젠의 벽면주행로봇은 60㎏의 하중을 버티며 벽면 주행이 가능하다(사진. (주)제타크리젠).


한편 홍영진 수석연구원은 국내 수중 청소로봇 발전과 관련해 “수중 청소로봇의 주요 고객인 산업시설 관리자들은 상당히 보수적 성향을 가지고 있다. 기존 방식으로도 큰 문제가 없다면 큰 문제가 발생하지 않는 한 새로운 변화를 시도하려고 하지 않는다. 따라서 이러한 보수적 성향의 고객에게도 신뢰감을 줄 수 있는 적용사례를 많이 축적하는 것이 선행돼야 한다.”라고 제언했다.

정대상 기자
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