건축/환경에너지

Nikkei Construction_2019.4.8 기술 (p22)

로봇이 2.7초만에 철근을 결속
인력으로 하는 시공 위치의 90%를 대체

건설공사의 자동화 공법의 개발 컨설팅 등을 전개하는 EMO(가가와현)는, 설비기기 제조를 전문으로 하는 SUN-S(히로시마현)와 공동으로 철근 위를 주행하면서 자동으로 결속하는 로봇 ‘TOMO ROBO’를 개발하였다. EMO의 시산에 따르면 로봇을 도입함으로써 인력으로 하는 결속 수를 90% 가깝게 삭감할 수 있다. 허리를 숙이고 작업해야 하는 결속 작업의 부하를 경감하여 심각해지는 노동력 부족에도 대응한다.

TOMO ROBO에 시판 철근 결속기를 장착하고 전원을 넣으면, 종(철)근 위를 자율주행하면서 자기 센서로 횡(철)근 위치를 감지하여 결속기가 자동으로 철근을 결속한다. 자동작업용 로봇에 많이 이용되는 레이저 센서와 비교해 직사일광에 의한 오작동이 잘 발생하지 않는 자기 센서를 본체에 탑재함으로써 햇살이 강하게 내리쬐는 환경에서도 철근이나 장해물을 정확하게 감지하여 결속을 진행할 수 있다.

로봇에는 결속기를 2대까지 장착할 수 있다. 본체 양측에 결속기를 2대 세트하면 평행하는 2곳의 교차부에서 결속을 동시에 시행한다. 결속기는 작업이 끝나면 제거할 수 있다. 결속 패턴은 종횡으로 엇걸어 놓은 철근 교차부를 모두 묶는 ‘전체 결속’과 절반의 교차부만 묶는 ‘치도리 결속’의 2종류다. 조작 패널에서 패턴을 바꾼다.

배근(配筋) 피치 200mm로 결속기 2대를 장착하는 경우, 한 곳에 걸리는 결속시간은 2.7초 정도다. 이런 조건에서 배터리를 풀 충전하면 12시간 가동한다.

지금까지 타사에서 개발된 철근 결속 로봇과 비교하면 TOMO ROBO는 기능을 압축한 만큼 판매 가격을 대폭으로 낮출 수 있다고 한다.

예를 들면, 자동화의 정도다. 타사의 로봇은 센서가 철근의 끝 부분을 감지하면 자동으로 옆으로 이동하여 작업을 계속한다. 그러나 TOMO ROBO는 센서가 끝 부분을 감지하면 자동으로 정지한다. 작업을 계속하기 위해서는 작업자가 로봇을 들어 옆 철근 위로 옮길 필요가 있다.

EMO에 따르면 시판 결속기를 이용하는 로봇의 경우는 1대로 모든 작업을 완수하는 완전자동화는 어렵다. 예를 들면, 야간의 무인 현장에서 로봇 혼자서 작업을 계속하는 것은 곤란하다고 한다. 시판 결속기는 일반적으로 철근을 묶는 와이어를 내부에 장치하여 사용한다. 일정 결속 수에 달하면 내부의 와이어가 다 소진되어 새롭게 보급하지 않으면 안 되기 때문이다.

TOMO ROBO에 장착하는 최신형의 결속기의 경우도 대략 40분 동안에 1회의 빈도로 와이어를 보급할 필요가 있다. 어차피 일정 부분 인력 작업을 피할 수 없다면 센서나 모터를 많이 쌓아서 로봇을 옆 철근으로 자동 이동시키기 보다는 작업자가 로봇을 들어 올려 옆으로 옮기면 된다. 필요 최저한의 기능으로 압축함으로써 저가격 로봇을 실현하였다.

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